科学正在研发减缓、阻止甚至逆转老化的方法。我们探索最有希望的进展,以及科学突破和有趣投资之间的联系。
04.06.24
Frédérique Carrier加拿大皇家银行欧洲有限公司董事总经理、投资策略主管
新兴的科技不断进展,正推动各种创新,改变我们今天和未来的生活、工作和互动方式。RBC 财富管理的“创新”系列报告探讨了这些变革的推动力,以及它们如何带来引人注目的投资机会。
本系列的首份报告聚焦于与老化有关的科学进展。在过去 20 年中,科学家对老化的生物学变化有更全面的了解,并正在开发减缓、阻止甚至可能逆转老化对身体和心理影响的方法。我们将深入探讨几项最有希望的进展,并探讨科学突破和投资之间的联系。
得益于医疗和社会进步,人类的预期寿命在过去 150 年里延长了一倍。由于有更清洁的水、更好的营养、更先进的疫苗和抗生素,婴儿死亡率在很大程度上得以降低。如今,在发达国家出生的婴儿甚至有机会活过 80 岁。
资料来源—《从数据看世界》(Our World in Data)
寿命的延长带来许多过去几代人几乎没有经历过的情况—他们或死于战争、意外事故、饥荒或流行病。因此,科学家将注意力转向延长“健康寿命”,即生命终结前的健康年数。科学刊物《自然》(Nature)2018 年发表的一篇文章指出,人的一生中有 16% 到 20% 的时间每天都在与晚年的慢性疾病斗争。
这除了给患者和护理人员带来困扰外,医疗费用也在激增。据阿尔茨海默氏症协会称,到 2024 年,美国 65岁及以上阿尔茨海默氏症患者的医疗费用总额将达到 $3,600 亿。这占美国医疗费用总额的 8%,相当于癌症和心脏病的总和。阿尔茨海默氏症协会还指出,数百万家庭成员和无偿照护者已经提供了 184 亿小时的照护,2023 年的价值为 $3,466 亿。
随着人口老化加剧,这些成本将持续上升,给社会和经济带来压力。根据世界卫生组织的数据,到 2050 年,全球 60 岁及以上人口将达到 21 亿。预计到本世纪中叶,中国 60 岁以上人口将超过 5 亿。
即使在今天,在大多数人口老化的社会中,对福利和援助的需求也给医疗保健 和社会保障体系带来了巨大压力。对这些服务的更大需求很可能需要更高的税收及/或增加政府债务负担,进而可能推高长期利率。如果政府不提供或没能力提供老年护理和善终服务,家庭可能要增加储蓄,这样便会削弱消费。
成功延长“健康寿命”可减轻政府和家庭的负担、增加更多令人满意的生活时间、带来学习和发展新技能的机会,以及更长久地保持生产力。
在海明威的《太阳照常升起》中,一个人物被问到他是如何破产的。他回答说: “两种方式。逐渐,然后突然。”衰老也是如此。到 60 岁时,大多数人都至少有一种与年龄有关的疾病。到了 80 岁,大多数人都有几种。
科学家提出了两种假设,从生物学角度解释衰老的原因。有些科学家认为,老化是由生命早期的相同发育过程引起的,这些发育过程早期是有用的,只是这些过程继续进入成年期,导致老年后的情况恶化。例如,妇女更年期后出现的骨质流失,可能是哺乳期母亲从骨骼中吸取钙质以产生乳汁的过程的延续,而中年远视可能是由于眼球晶状体在成年后继续生长造成的。
亦有科学家认为,衰老是身体自我修复能力的逐渐丧失。年轻时,身体会修复损伤,以确保基因能够传给下一代。但随着年龄的增长,人体失去了有效的自我修复能力,损伤开始累积。
虽然科学家仍在争论老化的驱动过程,但他们在老化的生理细节上大致同意:随着身体功能逐渐衰退,细胞起了变化。
在《老化的标志:不断扩展的领域》(Hallmarks of aging: An expanding universe)中,西班牙奥维耶多大学生物化学和分子生物学教授 Carlos López- Otín 带领一个团队于 2013 年编制了一份广泛使用的老化特征清单。他们最近对其进行更新,以反映自首次发布以来生物科学的进展。他们确定了 12 个 “标志”(见下页表格),这些特征会随着年龄的增长而恶化,如果受到刺激则会加速老化,但似乎会随着治疗而减缓。
通过划分问题,可以单独处理每个特征,从而提高破解老化密码的可能性。实际上,许多标志是紧密联系在一起的,这就增加了挑战性,例如慢性炎症、DNA 损伤,以及线粒体(细胞的动力来源)的功能障碍。
简而言之,一些老化机制包括:
最终,与年龄有关的损伤会加剧身体的脆弱性,并导致慢性疾病,如心脏病、骨质疏松症、白内障和神经退行性疾病。
Terms
定义
概念
基因组不稳定性
基因组是生物体内的一整套遗传物质,包括 DNA、基因和染色体。
基因通常被认为是遗传自父母的特征,但其主要功能是作为信息单位。
基因组稳定性通过遗传物质的完美复制和对受损复制的修复机制,确保遗传物质代代相传。
基因组不稳定性是指突变的持续积累以及修复机制无法纠正这些突变。
例如,使细胞肆意繁殖的突变可导致癌症。细胞只能繁殖或分裂 40-60 次(干细胞和癌细胞除外)。
端粒损耗
端粒是染色体末端的保护帽。它们有助于保护基因组和遗传物质,并帮助细胞抵御突变。每次细胞分裂时,端粒都会缩短。
端粒的缩短会限制未来细胞分裂的次数,最终导致健康细胞的数量减少。
表观遗传的改变
表观遗传标记是位于染色体特定位置的标签,类似于条形码,它告诉细胞使用哪些基因。
表观遗传标记的改变会影响基因功能。例如,表观遗传的改变会改变基因的表达模式,从而诱发癌症。
蛋白稳态的丧失
蛋白稳态是确保细胞以完美的状态和正确的比例获得正确蛋白质的过程。
蛋白稳态丧失会导致细胞产生形态不完美、数量不适当的蛋白质。不完美蛋白质的积累似乎是阿尔茨海默氏症或白内障等多种老年疾病的病因。
自噬功能失效
自噬是细胞用来消除其受损成分的废物处理过程。
当自噬机制失效时,废物就会堆积起来。
养分感知失调
养分感知失调是指细胞感知养分的能力下降。
养分感知失调会破坏细胞调节能量代谢的能力。
线粒体功能障碍
线粒体是细胞的动力室,负责呼吸和能量生产。
功能失调的线粒体产生能量的效率会降低。
细胞衰老
衰老细胞是那些不再分裂但继续以僵尸般的状态生存而不是自我毁灭的细胞。蛋白质通常被认为是饮食的重要组成部 分,但它们也赋予身体形态和力量,并进行大部分生命必需的化学反应。
衰老细胞会释放出发炎蛋白,破坏周围的健康组织,进而对附近的健康细胞造成损害。
干细胞衰竭
干细胞是可以产生新细胞和再生组织的储备。它们的特殊之处在于它们不断分裂—与其他仅分裂 40-60 次的非癌细胞不同。
当干细胞停止分裂时,便无法产生新细胞来取代旧细胞。
改变细胞间通讯
细胞间通讯是指细胞相互通讯以使个体发挥功能。
细胞用来协调其行为的系统开始崩溃并最终停止工作。
慢性发炎
发炎是身体抵抗有害物质(如感染、受伤和毒素)的过程。患有遗传不稳定或衰老的细胞也可以启动此过程,导致慢 性发炎。
通过启动对抗伤害的过程,细胞会引发发炎反应,但由于 没有可对抗的感染,这种反应会引起问题。
生态失调
生态失衡是指微生物群或肠道内细菌、真菌和其他微生物集合的破坏。
随着微生物群变得不健康,微生物与身体之间的通讯就会出现问题。
资料来源—Carlos López-Otín 等人,《老化的标志:不断扩展的领域》细胞 186,2 号(2023 年 1 月 3 日);Venki Ramakrishnan,《我们为何会死:衰老与长生不老的新科学》(Stoughton,2024)
随着人类对衰老的遗传途径和生化过程有了更深入的了解,出现了一种 “自己动手 ”延长“健康寿命”的文化。“生物黑客 ”是指那些探索使用现有药物和保健品来改善“健康寿命”的人,他们的工作主要是在医疗领域之外进行。
最近,调整自己的饮食以改善微生物群的健康已成为一种普遍现象。“间歇性禁食”是一种越来越流行的方法,其目的是诱导“自噬”,即细胞用来清除自身受损成分的“废物处理系统”。提供血浆输注疗法以促进细胞或组织年轻化(即表观遗传再生)的诊所变得越来越普遍。这种技术的依据是,研究发现,给衰老的小鼠注射年轻小鼠的血液,可以逆转生物衰老。然而,这种方法是否能成功应用于人类,目前仍无定论。
许多科学家担心“生物黑客技术”及其非常规方法被过度炒作。
2009 年诺贝尔化学奖得主之一、分子生物学家 Venki Ramakrishnan 在其最近出版的《我们为何会死:衰老与长生不老的新科学》(Why We Die: The New Science of Aging and the Quest for Immortality)一书中,重点介绍了他认为最有前途的 3 种方法:
这类药物针对的目标是衰老细胞—停止分裂的细胞。非癌细胞自我繁殖 40-60次后,细胞分裂就会停止。这些细胞不会死亡,而是进入一种类似僵尸的状态,即衰老。年轻的身体会通过触发自毁过程或利用免疫系统来清除这些衰老的细 胞。但随着年龄的增长,这两种自然清除过程的效率都会降低。
积聚在体内的衰老细胞会分泌炎症分子,将破坏性化合物滴入附近的组织,抑制附近健康细胞的正常功能。科学显示,衰老细胞是许多与衰老有关的疾病的根 源,包括癌症、动脉粥样硬化、骨关节炎、骨质疏松症、帕金森症、老年痴呆症和白内障。
作为第一步,科学家正集中研究已被批准用于人类不同适应症的药物和补充剂,尝试看看它们是否能清除衰老细胞。据 2022 年 8 月发表在《自然医学》(Nature Medicine)上的一篇文章称,目前正在进行的人体临床试验多达 20 项。
另一种方法是利用干细胞科学的最新发展,对细胞进行再生或“重新编程”。 干细胞是产生新细胞以再生组织的储备细胞,目前已广泛应用于再生医学。许多科学家正在寻找干细胞的应用领域,希望能对抗衰老。
研究人员正在寻求对细胞进行“重新编程”,试图将它们恢复到能够再生的早期阶段。研究发现,血液干细胞移植可使小鼠寿命延长 20%。
端粒是每条染色体末端的 DNA 片段。细胞每次复制染色体和分裂时,端粒都会略微变短。当端粒过短或完全磨损时,细胞就会停止分裂,变得衰老。
科学家正致力于重新激活端粒,以防止它们在细胞分裂时缩短。目前已经发现了一种可以延长端粒的酶—端粒酶。这种酶通常只在干细胞等分裂次数非常多的细胞中活跃,与正常细胞不同。由于人体在衰老过程中会使端粒酶失活,科学家正在探索是否有可能重新激活端粒酶,以防止端粒缩短。
虽然 Ramakrishnan 对这些对抗衰老的尖端方法持乐观态度,但在他看来,至少需要几十年的时间才能创造出必要的成功疗法。绝大多数在实验室、小鼠或其他动物身上证明成功的实验性药物,一旦应用到人类身上却会失败—即使是那些成功的药物,也很少能进入市场。
此外,RBC 资本市场有限公司高级生物技术研究分析师 Luca Issi 指出,通过较好的诊断方法、及早的干预措施,以及针对癌症和心脏病等疾病的改进疗法,可以大大延长人类的“健康寿命”。
此外,他还断言,其他领域的生物技术创新也在蓬勃发展,从而能更有效地治疗多种疾病。例如,基因医学领域已经批准多种药物,该领域主要关注导致疾病的单个基因,并通过操纵这些基因对患者产生影响。迄今为止,获批的药物主要用于治疗罕见疾病,如脊髓性肌萎缩症和β-地中海贫血症(一种遗传性血液疾病)。但在他看来,随着技术的进步,癌症、心血管疾病或眼疾等较常见疾病的治疗获批指日可待。
对“抗衰老”主题的投资可以透过生物技术产业来实施。不过,Issi 指出,最令人兴奋的生物技术创新不一定能转化为最有前景的投资。据 Issi 评估,那些能够优先考虑未满足需求和潜在大量患者的疾病,并执行精心设计临床试验的公司更有可能成为赢家。
他认为,投资者还应关注竞争格局,以评估特许经营是否可能持续多年。此外,评估其他长期变化和颠覆性力量,例如可能对现有和新兴生物技术特许经营权的价值产生转型影响的技术或法律和监管环境,也是衡量投资是否有前景的关键。
随着人口老化,其他行业的需求也可能会发生变化,这也符合这个主题:
随着科学家对衰老的过程有更清晰的认识,“健康寿命”的前景似乎比 20 年前更有希望,这要归功于大量的努力,包括数百家公司正在探索数十种不同的化合物,以及正在进行的临床试验。医学上的突破是可能的,正如最近针对肥胖症(几十年来一直无法治疗的疾病)的药物所证明的那样。
同时,良好的饮食、运动和睡眠似乎是那些渴望健康长寿的人的最佳策略。
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