Ringiovanimento

Il ringiovanimento è un'area scientifica di ricerca e applicazione biomedica che ha come oggetto l'inversione del processo di invecchiamento^[1], al fine di mantenere una salute ottimale e duratura, dato che l'invecchiamento è associato al declino funzionale di tutti i tessuti e ad un notevole aumento di molte malattie. Tale area si interseca con la medicina rigenerativa, che ha il potenziale per guarire o sostituire i tessuti e gli organi danneggiati da età, malattie o traumi, e per normalizzare i difetti congeniti^[2].

Le strategie di estensione della vita spesso studiano le cause dell'invecchiamento e cercano di opporsi a queste per rallentarlo. Il ringiovanimento è l'inversione dell'invecchiamento e richiede quindi una strategia diversa, vale a dire la riparazione del danno associato all'invecchiamento o la sostituzione del tessuto danneggiato con nuovo tessuto.

Al momento sono allo studio diverse emergenti strategie di ringiovanimento, tra cui fattori sistemici (del sangue), manipolazioni metaboliche, ablazione di cellule senescenti e riprogrammazione cellulare^[3].

Contesto storico e culturale

Vari miti raccontano le storie della ricerca del ringiovanimento. Si credeva che la magia o l'intervento di un potere soprannaturale potesse riportare in vita i giovani e molti mitici avventurieri partirono per un viaggio per farlo, per se stessi, per i loro parenti o per qualche autorità che li aveva inviati.

Un antico imperatore cinese ha effettivamente inviato navi di giovani uomini e donne per trovare una perla che lo avrebbe ringiovanito. Questo ha portato ad un mito tra i cinesi moderni che il Giappone sia stato fondato da queste persone.

In alcune religioni, la gente doveva essere ringiovanita dopo la morte prima di andare in cielo.

Le storie continuarono fino al 16° secolo. L'esploratore spagnolo Juan Ponce de León condusse una spedizione intorno alle isole caraibiche e in Florida per trovare la Fontana della Gioventù. Guidata dalle voci, la spedizione continuò la ricerca e molti morirono. La Fontana non si trovava da nessuna parte perché la gente del posto non era a conoscenza della sua esatta posizione.

Fin dalla nascita della filosofia, i saggi e i maghi autoproclamatosi stregoni hanno sempre fatto enormi sforzi per trovare il segreto della gioventù, sia per se stessi che per i loro nobili mecenati e sponsor. Era opinione diffusa che alcune pozioni potessero restaurare la gioventù.

Un altro approccio comunemente citato è stato il tentativo di trasferire l'essenza della gioventù dai giovani agli anziani. Alcuni esempi di questo approccio sono stati dormire con le vergini o i bambini (a volte letteralmente dormendo, non necessariamente facendo sesso), facendo il bagno o bevendo il loro sangue.

La ricerca del ringiovanimento ha raggiunto il suo apice con l'alchimia. In tutta Europa, e anche oltre, gli alchimisti erano alla ricerca della Pietra Filosofale, la mitica sostanza che, come si credeva, non solo poteva trasformare il piombo in oro, ma anche prolungare la vita e ripristinare la giovinezza. Anche se l'obiettivo prefissato non è stato raggiunto, l'alchimia ha aperto la strada al metodo scientifico e quindi ai progressi della medicina di oggi.

Nella finzione, c'è una quantità crescente di lavoro sulle possibilità di trattamenti di ringiovanimento e sugli effetti che questo avrebbe sulla società. La Saga del Commonwealth di Peter F. Hamilton è uno degli esempi più noti di questo, che si occupa degli effetti a breve e a lungo termine di un cambio di corpo quasi perfetto, da 80 anni a 20 anni, con la mente intatta.

Sviluppi moderni

L'invecchiamento è un accumulo di danni a macromolecole, cellule, tessuti e organi. Se uno qualsiasi di questi danni può essere riparato, il risultato è il ringiovanimento^{[senza fonte]}.

Ci sono stati molti esperimenti che hanno dimostrato di aumentare la durata massima di vita degli animali da laboratorio^[4], raggiungendo così l'estensione della vita. Alcuni metodi sperimentali come la sostituzione degli ormoni a livelli giovanili hanno avuto un notevole successo nel ringiovanire parzialmente gli animali da laboratorio e gli esseri umani. Un recente esperimento ha riguardato l'allevamento di topi geneticamente manipolati che non disponevano di un enzima chiamato telomerasi, causando l'invecchiamento prematuro e la comparsa di malattie. Quando ai topi sono state somministrate iniezioni per riattivare l'enzima, ha riparato i tessuti danneggiati e invertito i segni dell'invecchiamento^[5].

Ci sono almeno otto ormoni importanti che diminuiscono con l'età: 1. l'ormone della crescita umana (HGH); 2. gli ormoni sessuali: testosterone o estrogeno/progesterone; 3. l'eritropoietina (EPO); 4. l'insulina; 5. DHEA; 6. melatonina; 7. tiroide; 8. pregnenolone. In teoria, se tutti o alcuni di questi ormoni vengono sostituiti, il corpo risponderà ad essi come ha fatto quando era più giovane, riparando e ripristinando così molte funzioni corporee. In linea con questo, recenti esperimenti dimostrano che la parabiosi eterocronica, cioè il collegamento dei sistemi circolatori di giovani e vecchi animali, porta al ringiovanimento del vecchio animale, compreso il ripristino della corretta funzione delle cellule staminali. Esperimenti simili dimostrano che l'innesto di muscoli vecchi in ospiti giovani porta al loro completo ripristino, mentre l'innesto di muscoli giovani in ospiti vecchi non lo fa. Questi esperimenti dimostrano che l'invecchiamento è mediato dall'ambiente sistemico, piuttosto che essere una proprietà intrinseca delle cellule.

La maggior parte dei tentativi di riparazione genetica hanno tradizionalmente comportato l'uso di un retrovirus per inserire un nuovo gene in una posizione casuale su un cromosoma. Ma collegando le dita di zinco (che determinano dove i fattori di trascrizione si legano) alle endonucleasi (che rompono i filamenti di DNA), la ricombinazione omologa può essere indotta a correggere e sostituire sequenze di DNA difettose (o indesiderate). Le prime applicazioni di questa tecnologia consistono nell'isolare le cellule staminali dal midollo osseo di pazienti con mutazioni del sangue, nel correggere tali mutazioni in piatti di laboratorio utilizzando endonucleasi delle dita di zinco e nel trapiantare le cellule staminali nei pazienti.^[6]

La medicina rigenerativa delle cellule staminali utilizza tre diverse strategie:

• Impianto di cellule staminali da coltura in una struttura tissutale esistente
• Impianto di cellule staminali in un'impalcatura tissutale che guida il restauro
• Induzione di cellule residue di una struttura tissutale per rigenerare la parte del corpo necessaria.

Una salamandra non solo può rigenerare un arto, ma può anche rigenerare la lente o la retina di un occhio e può rigenerare un intestino. Per la rigenerazione i tessuti della salamandra formano un blastema per de-differenziazione delle cellule mesenchimali, e il blastema funziona come un sistema auto-organizzante per rigenerare l'arto.^[7]

Un'altra opzione comporta modifiche estetiche all'individuo per ottenere un aspetto giovanile. Queste sono generalmente superficiali e fanno poco per rendere la persona più sana o vivere più a lungo, ma il reale miglioramento dell'aspetto di una persona può elevare il suo umore e avere effetti collaterali positivi normalmente correlati alla felicità. La chirurgia estetica è una grande industria che offre trattamenti come la rimozione delle rughe ("lifting facciale"), la rimozione del grasso extra (liposuzione) e la rimodellatura o l'aumento di varie parti del corpo (addome, seni, viso).

Ci sono anche, come si trovano comunemente nel corso della storia, molti prodotti di ringiovanimento falsi che hanno dimostrato di essere inefficaci. Primo tra questi sono polveri, spray, gel e sostanze omeopatiche che sostengono di contenere gli ormoni della crescita. Gli ormoni della crescita autentici sono efficaci solo se iniettati, principalmente a causa del fatto che la proteina di 191 aminoacidi è troppo grande per essere assorbita attraverso le membrane mucose, e nello stomaco verrebbe distrutta, una volta ingerita.

Il concorso scientifico Mprize è in corso per portare avanti la missione di prolungare una vita umana sana. Accelera direttamente lo sviluppo di nuove e rivoluzionarie terapie per l'allungamento della vita, assegnando due premi in denaro: uno al team di ricerca che riesce a battere il record mondiale per il topo più vecchio di sempre, e uno al team che sviluppa il ringiovanimento tardivo di maggior successo. L'attuale vincitore del premio per il ringiovanimento è Steven Spindler. La restrizione calorica (CR), il consumo di meno calorie evitando la malnutrizione, è stato applicato come metodo robusto per rallentare l'invecchiamento e lo sviluppo di malattie legate all'età.^[8]

Unity Biotechnology è una start-up biotecnologica che sviluppa farmaci per l'ablazione di cellule senescenti^[9], in generale chiamati farmaci senolitici, ed ha iniziato i primi trial sull'uomo nel 2018, annunciandone i risultati preliminari nel 2019.

InSilico Medicine utilizza algoritmi di machine learning per la drug discovery di farmaci anti-invecchiamento.^[10][11]

Note

1. ^ Aubrey D. N. J. De Grey, Welcome to Rejuvenation Research, in Rejuvenation Research, vol. 7, n. 1, 1º maggio 2004, pp. 1–2, DOI:10.1089/154916804323105017. URL consultato il 13 luglio 2019.
2. ^ Angelo S. Mao e David J. Mooney, Regenerative medicine: Current therapies and future directions, in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 112, n. 47, 24 novembre 2015, pp. 14452–14459, DOI:10.1073/pnas.1508520112. URL consultato il 13 luglio 2019.
3. ^ Salah Mahmoudi, Lucy Xu e Anne Brunet, Turning back time with emerging rejuvenation strategies, in Nature Cell Biology, vol. 21, n. 1, 01 2019, pp. 32–43, DOI:10.1038/s41556-018-0206-0. URL consultato il 13 luglio 2019.
4. ^ L'invecchiamento è reversibile, fatti ringiovanire topi anziani - Biotech - Scienza&Tecnica, su ANSA.it, 16 dicembre 2016. URL consultato il 13 luglio 2019.
5. ^ Mariela Jaskelioff, Florian L. Muller e Ji-Hye Paik, Telomerase reactivation reverses tissue degeneration in aged telomerase deficient mice, in Nature, vol. 469, n. 7328, 6 gennaio 2011, pp. 102–106, DOI:10.1038/nature09603. URL consultato il 13 luglio 2019.
6. ^ (EN) Jocelyn Kaiser, Putting the Fingers On Gene Repair, in Science, vol. 310, n. 5756, 23 dicembre 2005, pp. 1894–1896, DOI:10.1126/science.310.5756.1894. URL consultato il 13 luglio 2019.
7. ^ (EN) Anoop Kumar e Jeremy P. Brockes, Appendage Regeneration in Adult Vertebrates and Implications for Regenerative Medicine, in Science, vol. 310, n. 5756, 23 dicembre 2005, pp. 1919–1923, DOI:10.1126/science.1115200. URL consultato il 13 luglio 2019.
8. ^ J. M. Dhahbi, H.-J. Kim e P. L. Mote, Temporal linkage between the phenotypic and genomic responses to caloric restriction, in Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 101, n. 15, 25 marzo 2004, pp. 5524–5529, DOI:10.1073/pnas.0305300101. URL consultato il 13 luglio 2019.
9. ^ Le cellule 'zombie' nel mirino dei farmaci anti-invecchiamento - Scienza & Tecnica, su ANSA.it, 25 ottobre 2017. URL consultato il 13 luglio 2019.
10. ^ I progressi dell'intelligenza artificiale potrebbero far luce sul processo di invecchiamento, su Medimagazine, 5 luglio 2019. URL consultato il 13 luglio 2019.
11. ^ (EN) Polina Mamoshina e Alex Zhavoronkov, Deep Aging Clocks: The Emergence of AI-Based Biomarkers of Aging and Longevity, in Trends in Pharmacological Sciences, vol. 0, n. 0, 3 luglio 2019, DOI:10.1016/j.tips.2019.05.004. URL consultato il 13 luglio 2019.