一项名为“部分重编程”的前沿技术正准备进行首次人体临床试验。该技术试图通过微调基因表达,使衰老细胞安全地回归年轻状态,从而修复受损组织。

在位于马萨诸素州剑桥市的怀特海德研究所(Whitehead Institute)实验室里,Yuancheng Ryan Lu 曾一度紧张得几乎无法呼吸。当时,他正屏住呼吸盯着显微镜,试图确认一项实验结果:他是否成功让衰老的视网膜神经细胞回到了年轻的生长状态。

如果这一方法奏效,它不仅能帮助青光眼患者恢复视力,未来甚至可能用于重塑肾脏、肝脏甚至大脑等器官。Lu 经过三年的失败尝试,终于通过向小鼠眼中引入三个特定的基因,观察到了细胞重新生长的迹象。这一发现如今已成为一项即将启动的人体临床试验的基石,而这项技术所属的领域——“部分重编程”,正吸引着学术界、工业界以及硅谷精英们的数亿美金投资。

核心问题在于:我们可以安全地让老化的细胞重新变年轻吗?

这项技术的灵感源于2006年由日本京都大学的科学家 Shinya Yamanaka 发现的“山中因子”。当时,研究人员发现通过四个特定的蛋白质(即转录因子),可以将成年细胞转化为具有全能性的诱导多能干细胞(iPS)。但这会彻底抹去细胞原有的身份。后来,像 Prim Singh 和 Fred Zacoutary 等科学家提出,如果只短暂地开启这些基因,并在细胞完全“重置”之前将其关闭,细胞或许能在不丢失原有功能的前提下,实现向年轻状态的回归。

到2016年,加州拉霍亚的萨尔克研究所(Salk Institute)团队证明,在小鼠身上周期性地开启和关闭这些因子,可以延长患有早衰症动物的寿命,并促进受损肌肉和胰腺组织的再生。此后几年,科学家们尝试将这一方法应用于皮肤细胞、心肌细胞甚至是改善老年小鼠的记忆力。

然而,风险始终如影随形。如果重编程程度过深,细胞可能会失去原有功能,甚至癌变。来自明尼苏达州梅奥医学中心(Mayo Clinic)的 Tamir Chandra 指出,一旦细胞失去了身份特征,危险便接踵而至。因此,研究人员一直在努力寻找“安全剂量”。例如,Lu 及其团队通过剔除可能诱发癌症的 c-Myc 蛋白,成功在小鼠身上实现了更安全的重编程。

抗衰老迎来重大突破,能让衰老细胞重新变年轻的技术进入人体实验

目前,这项技术正处于从实验室走向临床的关键转折点。由 David Sinclair 共同创立的波士顿生物技术公司 Life Biosciences 正准备开展首次人体试验。该计划的目标是利用病毒载体,将三个精简版的山中因子送入患有青光眼的患者眼中,尝试修复受损的视神经。为了确保安全,研究人员甚至设计了一个“基因开关”,只有当患者服用特定抗生素时,这些基因才会发挥作用。

尽管如此,科学界仍存在争议。澳大利亚墨尔本眼睛研究中心(Centre for Eye Research Australia)的神经生物学家 Pete Williams 认为,仅仅修复眼部神经生长是否能被称为“逆转衰老”尚存疑问。他打趣道,这就像说年轻人比老年人更有力气一样,虽然是事实,但并不代表训练后的老人变年轻了。

从更深层的生物学角度看,“部分重组”利用的是细胞“表观遗传组”的变化。随着年龄增长,基因组上的化学标记(如甲基化)会发生偏移。通过重编程,科学家试图抹除这些随时间积累的错误标记。

尽管面临着细胞类型差异、癌症风险以及复杂的生物学机制等挑战,但这一领域的潜力已让顶级投资者趋之若鹜。从 Altos Labs 获得的历史性融资,到 OpenAI 首席执行官 Sam Altman 对相关公司的投资,都表明人类对“逆转时间”的渴望正转化为巨大的商业与科学动力。对于像 Lu 这样亲历了技术从显微镜下的惊喜到临床试验起步的科学家来说,这种探索过程虽然充满变数,却也令人欲罢不能。

本文译自 nature,由 BALI 编辑发布。