抗衰老药物正在伴侣犬身上进行试验,目标是找到让人们以及心爱的宠物活得更长、更健康的方法。
Matt Kaeberlein是你可以称之为犬的人。他和狗一起长大,并形容他的德国牧羊犬多比非常特别。多比目前14岁,按狗龄计算大约90岁左右。“我在他身上看到了衰老的过程,”西雅图华盛顿大学研究衰老的Kaeberlein说。
Kaeberlein是犬老化项目的共同负责人,该项目目前正在进行一项雄心勃勃的研究,旨在跟踪美国数万只伴侣动物的老化过程。他是其中为数不多的科学家之一,他们的任务是改善、推迟并争取逆转这一过程,以帮助他们活得更长、更健康。
该项目只是几个寻求了解和改善犬老化的团体之一。Loyal生物技术公司计划为犬延长寿命。第三个小组正在运行一个名为Vaika的项目,通过对退役雪橇犬的研究,寻找延长寿命的方法。
但犬只是个开始。因为它们是人类的一个很好的模型,对犬有效的抗衰老或延长寿命的药物最终也会使人类受益。同时,研究人员表示,延长宠物犬寿命的尝试可以帮助人们接受延长人类寿命的想法。Kaeberlein说:“这将大大有助于让人们相信这在人类身上是可能的。老化是可以改变的。”
一切为了爱犬
在位于大学城的德克萨斯农工大学研究犬的衰老和动物传染病的Kate Creevy说:“我喜欢狗,如果你不爱狗,你就没有动力去做这项工作。”Creevy也是犬老化项目的首席兽医官,她是参与该研究的约4万人中的一员。
Creevy说:“所有参与者每年提供其宠物犬的病史并完成详细调查,这一过程大约需要三个小时。大约8500只犬的子集将被测序,其中一些狗的毛发、血液和尿液也将被研究。”
Kate -犬老化项目的首席兽医官,与犬POET和Sophie合影
针对特定疾病,该项目正在对较小的犬群进行更仔细的研究。该团队将评估200只患有痴呆症的犬,例如,犬认知功能障碍或CCD。
这项研究的目的是寻找生物学线索,帮助确定哪些犬在未来有可能患上此类疾病,并最终帮助发现可能预防或治疗此类疾病的药物。研究小组还希望找出犬的生活方式在哪些方面可能有助于延长其健康寿命,即健康生活的年数。
Creevy说:“我们希望了解哪些类型的饮食,哪些类型的锻炼制度,以及哪些类型的动物会带来更好的结果,这样我们就可以做一些事情,帮助他们在晚年拥有更好的生活质量。”
“我想,伙计,如果我能减缓你的衰老,我真的会很高兴。”
Matt Kaeberlein,狗老化项目的联合主任
这项研究还有另一个目标。Kaeberlein说:”他的想法大约发生在大约10年前,当时他突然意识到,这样的研究不仅可以揭示犬是如何变老的,还可以找到减缓这一过程的方法。“伙计,如果我能减缓你的的衰老,我真的会很高兴的,“ 他回忆道。
犬衰老项目将在宠物群体中试验潜在的抗衰老药物。第一个正在研究的是雷帕霉素,一种在实验室中被发现可以延长苍蝇、蠕虫和小鼠寿命的药物。雷帕霉素被认为是模拟热量限制的效果,已被证明有助于多种物种长寿。这种药物通过阻断一种叫做mTOR的分子来起作用,mTOR控制细胞生长和代谢,并对营养素的摄入做出反应。Kaeberlein说:“我相信,我们知道的一些延长小鼠寿命和健康的干预措施将会在犬身上起作用,”Kaeberlein说。
Kaeberlein和他的同事们目前正在对7岁或以上的犬进行药物试验。到目前为止,他们只进行了几次小规模的试验来测试它的安全性。Kaeberlein说:”在最近一项涉及17只犬的为期六个月的研究中,该药物似乎是安全的,该研究尚未发表。“
这两项试验都不足以测试药物的效果。但接受雷帕霉素治疗犬的主人往往报告显示,犬变得更加活跃。这些主人不知道他们的宠物是服用药物还是安慰剂。Kaeberlein说:“所以我们认为这可能是真正有一定效果。”但他不知道可能会有什么影响。这可能是疼痛或关节炎的减轻,也可能是药物使犬过度活跃。
为了得到更好的想法,该团队目前正在进行一项更大的临床试验,共招募了580只犬。在一年内,一半的犬将得到药物,一半将得到安慰剂。然后,研究小组将对这些动物的健康状况再进行两年的跟踪。他们的目标是找出这种药物是否能延长动物的寿命,但他们也将研究动物的整体健康状况,例如,它们是否会患癌症或心脏病。
拯救雪橇犬
Creevy、Kaeberlein和他们的同事并不是唯一寻求延长人类最亲密的毛茸茸的朋友寿命的人。Andrei Gudkov和他的同事采取了完全不同的方法。
Gudkov是纽约州布法罗市罗斯威尔公园综合癌症中心的肿瘤学教授,长期以来一直对研究老感兴趣。他说:“在人类身上研究这一点……非常不切实际,因为通常你自己的生命不足以看到你工作的成果。犬的寿命比人的寿命短得多,这使我们能够进行合理的实验并看到结果。”
他与Katerina Adrianova和Daria Fleyshman是Vaika的创始人,Vaika是一个研究老化的项目,试图为一组已经退出雪橇比赛的犬减缓或逆转老化。在过去四年左右的时间里,该团队从美国北部各州和加拿大的犬舍中收集了8至11岁的犬。这些犬在纽约伊萨卡的一个地点受到照顾,并受到严密监控,直到它们的生命结束。
Gudkov的重点是DNA损伤,随着年龄的增长,DNA损伤会在动物体内累积。这种损伤可以向免疫系统提供信号,破坏受影响的细胞,导致组织损伤。其中一些DNA损伤是由Gudkov所说的古老病毒的后生物群片段造成的,这些片段在数百万年的进化过程中被整合到我们的DNA中。
Gudkov说:”动物DNA中含有这些片段的部分通常通过表观遗传学标记保持“静止”,但该系统似乎随着年龄的增长而崩溃。
他认为,这些古老的病毒片段是导致人类和其他动物(包括狗)衰老的主要原因。
他的团队正在试验一种实验性的抗衰老药物,他相信这种药物会抑制到目前为止收集到103只狗的后生物群落的活性。Gudkov说:“如果这种药物能够防止DNA损伤,它应该能让动物活得更长、更健康。”作为试验的一部分,一半的犬将接受药物治疗,另一半将接受安慰剂治疗,研究小组将在所有犬身上寻找老化迹象。Gudkov表示他有一些初步结果,但不想公开。
Vaika研究是一项非营利的努力,Gudkov将其描述为一种爱好。但Celine Halioua计划通过延长宠物犬的寿命来做拓展业务。Halioua创立了这家生物技术初创公司,致力于明确开发旨在延长寿命的药物。
与犬衰老项目和Vaika成员一样,Halioua忠诚的团队正在寻找生物学线索,这些可能暗示哪些动物更容易衰老,哪些动物可能享受更长、更健康的生活。
Celine Halioua,忠诚的CEO和创始人,与她的宠物狗Wolfie
除了在血液、唾液和尿液中寻找标记外,Halioua团队还将研究表观遗传标记--附着在DNA上并控制基因如何制造蛋白质的化学组。这些模式似乎在一生中都会发生变化,一些科学家开发了“衰老时钟”来根据这些信息推测生物体的生物年龄。
建立模型
如果这两种药物都能在犬身上起作用,它也可以在人身上进行测试,这是Halioua的最终目标。《麻省理工学院技术评论》联系的研究人员说,犬是研究人类衰老和任何可能减缓或逆转衰老的药物的极好模型。
直到最近,大多数老化研究都集中在实验室中的酵母、蠕虫和老鼠身上。这项工作揭示了许多关于这些生物体如何老化的吸引人的见解,但这些发现与人类的相关性仍有待讨论。
犬为研究人类衰老提供了一个更好的模型。他们在分享我们的环境方面是独一无二的。宠物犬和我们一起生活在家里,呼吸着和我们一样的空气,在某种程度上,它们经常分享我们的锻炼习惯。Elaine Ostrander说:“它们在吃我们的食物,它们在喝我们的水里的任何东西。”她是马里兰州贝塞斯达国家卫生研究院国家人类基因组研究所研究人类和犬基因的团队负责人。
Kaeberlein说:“它们还发展出许多与我们一样的与年龄相关的疾病。从技术上讲,大多数宠物犬死于安乐死。”但在大多数情况下,动物都患有癌症。犬在以后的生活中也会患心脏病,就像人类一样。犬的大脑和人类的大脑有一些不同,尽管动物似乎确实发展出一种痴呆症。犬不像人类那样容易患血管疾病。
但有很多相似之处。Kaeberlein说:“随着年龄的增长,犬和人的免疫系统都会老化,患肾脏疾病的风险也会增加。“在个体年龄相关疾病的层面上,这似乎非常非常相似。”
一个主要的区别是,犬的衰老过程要快得多,比人类快7倍,尽管小犬通常比大犬活得更长。(然而,犬的一年寿命并不等于人类的七年。犬在生命的第一年似乎比人类衰老得更快,而且随着年龄的增长,衰老的速度也会减慢。)
Loyal的团队将很快启动两种药物的临床试验,该公司称之为LOY-001和LOY-002。Halioua不会透露任何一种药物的信息,但表示第一种是针对大型犬的植入物,它们的寿命往往较短,而第二种是药丸,将在各种品种的老年犬中进行试验。Halioua表示,第二种药物的作用方式与雷帕霉素相似。
虽然这对忠实的拥有者来说可能是毁灭性的,但对研究人员来说是有用的,因为他们能够研究潜在抗衰老药物在整个生命周期中的作用,而这在人类身上是很难实现的。
犬的另一个独特特征是它们难以置信的多样性。只有在犬身上,我们才能看到同一物种在大小和外观上的极端差异。例如,大丹犬比吉娃娃重约20倍。波美拉尼亚犬一点也不像斯塔福德猎犬。
这种变异使得这些动物对像这样的遗传学家Ostrande特别着迷。她说:“犬在大约30000年前才被驯化,大多数品种都是从维多利亚时代开始出现的。”大约在19世纪中期,现代犬的繁殖开始兴起,犬的主人根据狗的外貌来繁殖,比如卷毛或平脸。繁殖者基本上选择了具有这些特征基因的犬。
今天的犬品种之间的基因差异可能会对这些特征以及不同品种之间某些疾病的风险产生重大影响。
Ostrander说,这使得在犬身上识别感兴趣的基因比在人类身上容易得多。她说:“对我这个遗传学家来说,这有点像是在糖果店里的孩子,我可以找出(基因中的)主要参与者……然后我们可以研究人类健康和人类生物学。”
Ostrander研究癌症,癌症对不同犬种的影响不同。例如,为了了解更多关于膀胱癌的信息,她和她的同事将研究苏格兰梗和西高地白梗,它们似乎特别容易患这种疾病。然后,她的团队将这些犬的基因组与其他没有患膀胱癌的犬的基因组进行比较。她说:“找到那些(与膀胱癌相关的)基因变得越来越容易,我们没有办法在人类身上非常有效地做到这一点。”
一旦研究小组确定了与特定癌症相关的基因,他们就会通知其他研究人类疾病的科学家。她说:“我们可以说…这些是你想要寻找的基因(在人类身上),看看你是否能开发出靶向疗法。“
研究人员希望老龄化也是如此,通过在犬身上发现与健康长寿相关的基因,我们还可以了解什么可以帮助人类长寿。
Kaeberlein说:“我认为人们并不总是明白为什么针对人类衰老的研究是一件好事,如果我们能在伴侣动物身上成功地发展衰老的生物学……这将大大有助于向人们证明,在人类身上延缓衰老是可能的。这不是科幻小说;这只是生物学。”