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诺奖得主:人类能否活到150岁?干细胞研究是一个重点

随着青霉素与阿司匹林等药物的诞生,人类的平均寿命在短短百年间就提升了30-40岁,但相对应的,人类也付出了惨痛的代价—癌症、心血管疾病、老年痴呆等疾病的发病率越来越高。

能否治愈这些疾病?人均寿命还能否继续提升?2004年诺贝尔化学奖得主Aaron Ciechanover教授在世界科技创新论坛上发表相关演讲,他指出长寿的代价及当前生物与医疗的三大重点发展方向,其中就包括干细胞研究

他认为未来医疗将迎来个性化治疗时代,而这也是我们能否活到150岁的关键。

诺奖得主:人类能否活到150岁?干细胞研究是一个重点

Aaron Ciechanover 教授(左1),他和另外两位科学家因“发现泛素调节的蛋白质降解”被授予诺贝尔化学奖

以下为Aaron Ciechanover教授的演讲内容(为方便阅读,基于原意有部分删减)

如今,包括中国在内的很多国家,平均寿命都已经超过了 80 岁。但在20世纪初,人类的平均寿命还只有 50-55 岁。

也就是说,短短一百年时间,人均寿命就提升了 30 年,是过去4000年提升幅度的2.5倍。

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△美国百年内人均寿命变化曲线图

这个秘诀就是科技发展。我们可以看到各式各样的科技发明,包括手术、饮食、药学、对人体机理的理解,运动以及医院发挥的作用,还有不同国家之间的沟通、信息的共享等等。所有这些因素加在一块,让人类寿命在短短一个世纪里增加了30-35岁。

我们也由此诞生一个有趣的问题:这个趋势能否延续?一百年以后,人均寿命能达到150 岁甚至更长吗?而如果能达到 150 岁,我们付出的代价是什么?

01

平均寿命提至150岁

人类需要付出哪些代价?

这个代价其实非常明确。今天,我们能在发达国家的医院里看到很多病人,他们主要遭受三大疾病的困扰—癌症、心血管疾病、脑疾病

这些疾病都是我们为长寿付出的代价。

要知道,一百年前是没有多少人死于癌症的,这不是说当时没有癌症,而是那时候很多人没有活到会受癌症影响的年岁就已经死亡。

再说心脏病,百年前确实有人死于这种疾病,但是心脏病和癌症一样,都与年龄高度相关,即年龄越大,患病几率越高。而脑疾病如帕金森症、阿尔兹海默症也有这种特质。

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△年龄越大,越容易患上阿尔兹海默症

也就是说,人类寿命虽然在延长,但付出的代价也在增加。我们预计这些疾病会变得越来越严重、越来越普遍。比如:我们发现如果活到110岁,99%的人都会患上阿尔茨海默症。人类大脑中有一个部位在不断退化,可能暂时没有明显的表现,然而,一旦预期寿命增加就会变得越来越明显。

那么,面对长寿的代价—疾病,我们当下的医学和药学有哪些进展呢?

02

三大医学方向

干细胞是一个重点

我们医学和药学当前有三个重点发展方向:

第一个方向就是医疗设备,这里提到的不是医学图像设备这样的医疗硬件,而是包括人造器官、动脉支架、清除动脉阻塞的小型设备等等的医疗设备。

第二个发展的方向是组织工程干细胞是组织工程的一个分支,目前这方面的研究已经陆续开展,如有些病人无法自己产生胰岛素,那就自取细胞进行重编程,使细胞再次具备产生胰岛素的能力后再放回病人体内。或者在病人身体中加入人造的生物细胞,也能让病人重获产生胰岛素的能力。

诺奖得主:人类能否活到150岁?干细胞研究是一个重点

诺奖得主:人类能否活到150岁?干细胞研究是一个重点

Vertex首例糖尿病患者在干细胞移植270天后,彻底摆脱胰岛素

第三个就是传统的药物开发上世纪初,人类开发出最早的药物—青霉素与阿司匹林,其中青霉素对世界产生了革命性的影响。然而这些药物的发现都源自于意外。比如Alexander Fleming偶然发现一个培养皿中的细菌会被明显抑制,才促成青霉素药物的诞生。

诺奖得主:人类能否活到150岁?干细胞研究是一个重点

度假归来的Alexander Fleming发现青霉菌周围出现了一圈透明带,而这就是改变世界的青霉素

但很显然,如今我们不能靠这种“偶然法”了,我们需要有组织、有系统的开发药物

另一个事实是:由于变异基因的遗传,世界上没有两个人是完全一样的,即使是孪生兄弟和姐妹,也存在基因差异。因此,同一种疾病在不同两个人身上也会有不同的反应,相似疾病的患者对相似的治疗方式的反应也可能不同。

所以在2000年出现了下一代药物开发的办法—对人类基因组进行测序。

90年代,当基因测序刚刚出现大众视野时,还曾被《纽约时报》以头版头条的方式报道。在那个时候,想对人类基因组进行第一次测序需要耗费几十亿美元

而如今,基因测序就逐渐变得像一般检查了,通常只要几个小时都可以完成,还伴随着各种各样的方法,如动态测序法、固态测序法、电子测序法等等。这样的技术发展,也对很多疾病带来了影响。

过去我们可能觉得癌症就是一种疾病,比如乳腺癌就是乳腺癌,治疗方法也都是传统化疗。但实际上,虽然都叫乳腺癌,但是背后的基因变异完全不同,导致乳腺癌的原因也各不相同。如今,我们发现乳腺癌的成因甚至超过20多种。

所以当有了基因测序法,我们就可以探寻患者究竟哪个基因出现了变异,并专门设计一种分子蛋白质来直接地应对这种变异的分子,使得乳腺癌得到治愈。

而随着时间的进展,我们对基因方面的研究会越来越深入,除了能实现个性化诊断疾病外,我们或许还将迎来个性化的治疗革命。

03

个性化医疗革命

医学的未来与挑战

过去,我们攻击疾病常常采用“大炮”轰击,但现在,我们有了更精细的手段。

任何一个病人到急诊室或者门诊的时候,都可以先对基因进行测序。通过现有的技术和设备,我们就可以知道:究竟什么样的基因导致他患了这种疾病?以及他的未来会怎样?

对此美国前总统奥巴马的评价是:“这是精准医疗。”因为它不但能实现个性化诊断,还兼具预测性,即通过基因测序,我可以知道自己的身体可能会产生哪一种基因的变异,继而及时预防。这就是未来医学的几个特点:个性性预测性预防性,还有就是参与性(病人对自身DNA也能有深入了解),我们管它叫做“四性”医疗

这场个性化革命正缓步向我们走来,但同时也面临着不少挑战:

诺奖得主:人类能否活到150岁?干细胞研究是一个重点

△论坛上,Aaron Ciechanover 教授列举了我们将要面临的挑战

首先,有些疾病并不那么简单,比如新陈代谢疾病和精神病,它们可能与多个基因相关。但具体是哪些基因我们至今没有头绪。这是第一个挑战。

其次,有些疾病,尤其是癌症,它可能会让我们做出错误的判断。这是因为癌症病人的基因是不稳定的。它可能会逐渐地产生抗药性,会形成第二次、第三次的变异。所以,病人可能刚开始接受治疗的时候会有效果,但是进行第二次治疗时,会遭遇效果减弱的情况,这就是肿瘤在变异。

最后是价格,对我们来说,价格是实实在在的真金白银。而未来个性化医疗的价格会比现在更高,因为很多疾病将被分解成小的个性化疾病方向进行诊断,这样一来,药物开发的成本大幅上涨,现在就有很多药企面临巨大的挑战。

但这就是科学前进的方向,最终的结果对人类而言肯定是乐观的—未来医疗将更加精准、有效地治愈人类疾病,同时副作用更小。

Write in the last

写在最后

上个世纪到如今,人类历经了两次医学巨变,人均寿命也成功从50岁提升到80岁。但这不是人类寿命的上限,干细胞与基因测序等新兴技术正在为我们打开第三次医学革命的大门。

而据科学家预测:在未来,所有疾病将变得可预测、可预防,医学治疗手段也将由相对粗糙的“一刀切”,转变为个性化的医疗方案。诸如癌症、心血管疾病、脑疾病等世纪难题将不再难以治愈,而人类也势必以更健康的姿态,去迎接100岁、120岁,甚至是150岁。

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