首个逆转衰老人体临床试验获批、植物端粒酶首次被破解
导读:其实,这两个新闻都有关端粒和端粒酶,不过一个是直接通过保持端粒长度来延长寿命甚至逆转衰老的人体试验将正式开始,一个是陆地植物的端粒酶RNA的详细结构和功能被首次揭示。
其实,这两个新闻都有关端粒和端粒酶,不过一个是直接通过保持端粒长度来延长寿命甚至逆转衰老的人体试验将正式开始,一个是陆地植物的端粒酶RNA的详细结构和功能被首次揭示。
首先说一下端粒和端粒酶酶,他们是只要有细胞就会存在的东西,所以无论植物还是动物都有,端粒被科学家们称为“生命时钟”,细胞每分裂一次,端粒就缩短一次,当端粒无法再缩短时,细胞就会因为无法分裂而死亡;而端粒酶则是合成端粒DNA的酶,,它让端粒的长度和结构得以稳定。2009年度诺贝尔生理学或医学奖被授予了Elizabeth Blackburn, Carol Greider和Jack Szostak,他们获奖的研究就是有关端粒和端粒酶的,具体来说,研究发现了端粒和端粒酶保护染色体的具体机制原理,解决了生物学上的一个巨大问题。
众所周知,细胞分裂出现错误,就会出现癌细胞,我们知道癌细胞会没有节制的无限复制不会自然衰退,而他们的研究发现,端粒酶正是导致恶性癌症细胞不衰退的关键因素,因为端粒中的一种独特DNA序列能保护染色体免于退化,如果端粒酶活性增高,那么端粒就有可能保持长度不再缩短退化从而具有无限复制不会死亡的特性,于是癌症就诞生了。研究发现,超过85%的癌症中,都观察到了端粒酶的活性增高。
那么,如果严格控制健康细胞的端粒酶和端粒,能不能让健康细胞也具有不自然衰退的无限复制能力,从而达到人类长生不老甚至逆转寿命的可能呢?这就是获批的首个逆转衰老临床试验所要搞明白的。该试验有美国基因治疗公司Libella开展,但并非在美国国内进行,因为美国没有批准该试验进入人体阶段,所以他们去了监管相对宽松且花费少很多的哥伦比亚进行人体试验,昨天(2019年11约月28日)哥伦比亚机构伦理审查委员会已经批准了Libella在该国进行人体实验(下图)。
该试验使用腺相关病毒(AAV)作为载体将端粒酶逆转录酶递送到人体中来延长端粒长度,从而实现衰老的逆转。这种方法当然不是一上来就进行人体试验的,而是经过了实验室原理验证,数据收集和动物试验后开始谋求人体临床试验。一开始,这种方法被普遍使用在实验室内获得永生的原代细胞(原代细胞primary culture cell是指从机体取出后立即培养的细胞),原代细胞通过转染人端粒酶逆转录酶催化亚单位(human telomerase reverse transcriptase, hTERT),可以激活端粒酶活性,维持端粒长度,阻止染色体端粒降解,诱导细胞永生化。是的,你没理解错,其实我们早就在实验室里实现了健康细胞在培养皿中的永生,只是用于人体的效果和风险未知,因为没有进行过人体试验。
这次Libella要在哥伦比亚做的就是采用hTERT的人体永生细胞试验,他们开发了一种用于在人体内中转染人端粒酶逆转录酶催化亚单位(hTERT)的基因疗法,该疗法将AAV(腺相关病毒 Adeno-associated virus)作为载体,在该公司过去已采用AAV为载体进行了200多例基因疗法的人体临床试验,证明了该方法是安全的,不过这只代表了AAV载体安全,不代表用AAV载体来进行人体端粒延长也是安全的,所以需要在哥伦比亚进行临床试验来验证hTERT和AAV载体基因疗法结合后的效果和安全性。
不过,该临床试验并非免费,需要参加试验者交费100万美元。1期试验将接收5名试验者,对该方法的安全性和耐受性进行研究,结果将在2021年产生。当然,届时很可能会发现该方法致癌的风险很高,不过至少这种方法可以延长细胞寿命的理论依据非常充分,有希望获得成功。
风险来自于何处?当然就是精准控制了,如果你想要精准控制一样东西,前提肯定是充分了解它的所有原理,而我们目前对端粒和端粒酶的了解其实并不充分,想要在人体内实现健康细胞的永生当然就会风险很大,不过,也并不是完全没有曙光,比如,来自亚利桑那州立大学和德州农工大学的研究小组近期就在《美国国家科学院院刊》发表了论文,宣布他们首次揭示了陆地植物端粒酶RNA成分的详细结构和功能,这离揭示人类端粒和端粒酶的所有秘密虽然还有距离,但显然是重大进步,让我们离终极目标又进了一步。