This is a painting from the 16th century from Lucas Cranach the Elder. It shows the famous Fountain of Youth. If you drink its water or you bathe in it, you will get health and youth. Every culture, every civilization has dreamed of finding eternal youth. There are people like Alexander the Great or Ponce De León, the explorer, who spent much of their life chasing the Fountain of Youth. They didn't find it. But what if there was something to it? What if there was something to this Fountain of Youth?
Ez a XVI. századi kép idősebb Lucas Cranach műve, a híres Az ifjúság kútja. Aki iszik a vizéből vagy megfürdik benne, egészséges és fiatal lesz tőle. Minden kultúra, minden civilizáció az örök fiatalságról ábrándozott. Nagy Sándor és Ponce De León, a felfedező életük javát az ifjúság kútja keresésével töltötték. Nem találták meg. De mi van, ha mégis van valami a dologban? Ha mégis van valami ezzel az ifjúság kútjával?
I will share an absolutely amazing development in aging research that could revolutionize the way we think about aging and how we may treat age-related diseases in the future. It started with experiments that showed, in a recent number of studies about growing, that animals -- old mice -- that share a blood supply with young mice can get rejuvenated. This is similar to what you might see in humans, in Siamese twins, and I know this sounds a bit creepy. But what Tom Rando, a stem-cell researcher, reported in 2007, was that old muscle from a mouse can be rejuvenated if it's exposed to young blood through common circulation. This was reproduced by Amy Wagers at Harvard a few years later, and others then showed that similar rejuvenating effects could be observed in the pancreas, the liver and the heart. But what I'm most excited about, and several other labs as well, is that this may even apply to the brain.
Ismertetem az öregedéskutatás egyik bámulatos új fejleményét, amely forradalmasíthatja az öregedéssel kapcsolatos szemléletünket, s azt is, hogyan kezeljük majd az öregedéssel járó betegségeket. Az egész olyan kísérletekkel kezdődött, amelyek a növekedésre vonatkozó kutatásokban kimutatták, hogy az állatok — idős egerek, amelyek vért kapnak fiatal egerektől — megfiatalodhatnak. Hasonlóan ahhoz, amit embereknél, pl. sziámi ikreknél láthatunk. Tudom, hogy ez kissé hátborzongatóan hangzik. De Tom Rando őssejtkutató 2007-ben közölte, hogy egy öreg egérizom megfiatalítható, ha fiatal vér éri a közös vérkeringés során. A Harvardon pár évvel később Amy Wagers megismételte a kísérletet, és mások kimutatták, hogy hasonló fiatalító hatás figyelhető meg a hasnyálmirigyben, a májban és a szívben. De ami leginkább lázba hozott, és más laborokat is, hogy a jelenség igaz lehet az agy esetében is.
So, what we found is that an old mouse exposed to a young environment in this model called parabiosis, shows a younger brain -- and a brain that functions better. And I repeat: an old mouse that gets young blood through shared circulation looks younger and functions younger in its brain. So when we get older -- we can look at different aspects of human cognition, and you can see on this slide here, we can look at reasoning, verbal ability and so forth. And up to around age 50 or 60, these functions are all intact, and as I look at the young audience here in the room, we're all still fine.
Azt találtuk, hogy fiatal környezet hatásának kitett — ezt parabiózisnak nevezzük —, öreg egér agya megfiatalodik, és a működése is javul. Megismétlem: ha összekapcsolt vérkeringéssel egy öreg egér fiatal vért kap, fiatalabbnak látszik, és az agya fiatalosabban működik. Amikor öregszünk, más-más szempontból vizsgálhatjuk az emberi megismerést. Ez látható az ábrán. Vizsgálhatjuk az ítélőképességet, a verbális képességet stb. Egészen 50-60 éves korig ezek a funkciók változatlanul épek, s ahogy elnézem a teremben ülő fiatal közönséget, mi még jól vagyunk.
(Laughter)
(Nevetés)
But it's scary to see how all these curves go south. And as we get older, diseases such as Alzheimer's and others may develop. We know that with age, the connections between neurons -- the way neurons talk to each other, the synapses -- they start to deteriorate; neurons die, the brain starts to shrink, and there's an increased susceptibility for these neurodegenerative diseases.
De hátborzongató, hogy a görbe milyen meredeken tart lefelé. Ahogy öregszünk, Alzheimer-kór és hozzá hasonló betegségek fejlődhetnek ki. Ismeretes, hogy a korral a neuronok közötti kapcsolatok — a szinapszis, mellyel a neuronok egymással beszélgetnek — kezdenek leépülni, neuronjaink pusztulnak, az agyunk zsugorodni kezd, és megnő a degeneratív idegbetegségek iránti fogékonyság.
One big problem we have -- to try to understand how this really works at a very molecular mechanistic level -- is that we can't study the brains in detail, in living people. We can do cognitive tests, we can do imaging -- all kinds of sophisticated testing. But we usually have to wait until the person dies to get the brain and look at how it really changed through age or in a disease. This is what neuropathologists do, for example. So, how about we think of the brain as being part of the larger organism. Could we potentially understand more about what happens in the brain at the molecular level if we see the brain as part of the entire body? So if the body ages or gets sick, does that affect the brain? And vice versa: as the brain gets older, does that influence the rest of the body? And what connects all the different tissues in the body is blood. Blood is the tissue that not only carries cells that transport oxygen, for example, the red blood cells, or fights infectious diseases, but it also carries messenger molecules, hormone-like factors that transport information from one cell to another, from one tissue to another, including the brain. So if we look at how the blood changes in disease or age, can we learn something about the brain? We know that as we get older, the blood changes as well, so these hormone-like factors change as we get older. And by and large, factors that we know are required for the development of tissues, for the maintenance of tissues -- they start to decrease as we get older, while factors involved in repair, in injury and in inflammation -- they increase as we get older.
Mikor meg akarjuk érteni, valójában hogyan működik ez a mechanizmus molekuláris, fizikai szinten, az a nehézség, hogy részleteiben nem tudjuk élő ember agyát tanulmányozni. Végezhetünk megismerési és képalkotási vizsgálatokat, mindenféle egyéb kifinomult vizsgálatot. Ám rendszerint ki kell várnunk, amíg az illető meg nem hal, s csak utána nézhetjük meg az agyát, mi változott a kora vagy betegsége miatt. Pl. ezzel foglalkoznak a neuropatológusok. Mi lenne, ha az agyat egy nagyobb szervezet részeként vizsgálnánk? Többet érthetünk-e meg abból, ami az agyban molekuláris szinten történik, ha az agyat az egész test részének tekintjük? Ha a test öregszik vagy megbetegszik, hatással van-e ez az agyra? És fordítva: ha az agy öregszik, hatással van-e ez a többi testrészre? A különféle testszöveteket nem más kapcsolja össze, mint a vér. A vér olyan szövet, amely nemcsak továbbítja az oxigént szállító sejteket, — a vörös vérsejteket —, vagy küzd a fertőző betegségek ellen, hanem továbbítja a hírvivő molekulákat is, ezek a sejtek, valamint a szövetek — beleértve az agyat — között információt továbbító hormonszerű képletek. Ha megnézzük, hogyan változik a vér betegség alatt vagy a korral, megtudhatunk-e valamit az agyról? Tudjuk, hogy az öregedéssel a vér is változik, úgyhogy e hormonszerű képletek is változnak az öregedéssel. Nagyjából ezek az ismert tényezők kellenek a szövetfejlődéshez és a szövetek fennmaradásához. Ahogy öregszünk, ezek kezdenek ritkulni, s közben a javításban, a sérülésekben és a gyulladásokban szerepet játszó tényezők a korral elszaporodnak.
So there's this unbalance of good and bad factors, if you will. And to illustrate what we can do potentially with that, I want to talk you through an experiment that we did. We had almost 300 blood samples from healthy human beings 20 to 89 years of age, and we measured over 100 of these communication factors, these hormone-like proteins that transport information between tissues. And what we noticed first is that between the youngest and the oldest group, about half the factors changed significantly. So our body lives in a very different environment as we get older, when it comes to these factors. And using statistical or bioinformatics programs, we could try to discover those factors that best predict age -- in a way, back-calculate the relative age of a person. And the way this looks is shown in this graph. So, on the one axis you see the actual age a person lived, the chronological age. So, how many years they lived.
Mondhatjuk, hogy ez a jó és rossz tényezők egyensúlyhiánya. Hogy szemléltessem, milyen lehetőségeink vannak, szeretnék önöknek beszélni az egyik kísérletünkről. Volt közel 300 egészséges, 20-89 év közötti egyedtől származó vérmintánk. Több mint 100 kommunikációs tényezőt mértünk meg, azaz hormonszerű fehérjéket, melyek a szövetek között továbbítják az infót. Először is azt figyeltük meg, hogy a legidősebb és a legfiatalabb csoport között a tényezők mintegy fele szignifikánsan megváltozott. Tehát ahogy öregszünk, ezeket a tényezőket illetően testünk nagyon más környezetben él. Statisztikai vagy bioinformatikai programokkal kideríthetjük, mely tényezők jelzik leginkább a kort. azaz kiszámolhatjuk valaki viszonylagos korát. Ezen az ábrán látható, miről van szó. A vízszintes tengelyen az illető megélt kora, a kronológiai életkor. Az, hogy eddig hány évet élt meg.
And then we take these top factors that I showed you, and we calculate their relative age, their biological age. And what you see is that there is a pretty good correlation, so we can pretty well predict the relative age of a person. But what's really exciting are the outliers, as they so often are in life. You can see here, the person I highlighted with the green dot is about 70 years of age but seems to have a biological age, if what we're doing here is really true, of only about 45. So is this a person that actually looks much younger than their age? But more importantly: Is this a person who is maybe at a reduced risk to develop an age-related disease and will have a long life -- will live to 100 or more? On the other hand, the person here, highlighted with the red dot, is not even 40, but has a biological age of 65. Is this a person at an increased risk of developing an age-related disease? So in our lab, we're trying to understand these factors better, and many other groups are trying to understand, what are the true aging factors, and can we learn something about them to possibly predict age-related diseases?
Most vesszük az említett leglényegesebb tényezőket, és kiszámoljuk az illető viszonylagos, azaz biológiai korát. Látható, hogy eléggé jól korrelálnak, úgyhogy elég biztosan megjósolhatjuk valaki viszonylagos korát. De az igazán figyelemre méltók a kivételek, mint oly gyakran az életben. Az itt zöld ponttal jelölt személy kb. 70 éves, és ha elméletünk helytálló, biológiai kora csak kb. 45 év. Ő az, aki bátran letagadhatná a korát. De ennél sokkal fontosabb: nála sokkal kisebb az esélye a korral járó valamilyen betegségnek. Soká fog élni — 100 évig vagy még tovább? Viszont a piros ponttal jelölt személy még nincs 40 éves, de a biológiai kora 65 év. Nála fokozottabb az esélye a korral járó valamilyen betegségnek? Laborunkban igyekszünk jobban megérteni ezeket a tényezőket, és sok más csoport is rá akar jönni, hogy melyek az igazi öregedéstényezők. s hogy megismerve őket esetleg előre számolhatunk-e a korral járó bajokkal?
So what I've shown you so far is simply correlational, right? You can just say, "Well, these factors change with age," but you don't really know if they do something about aging. So what I'm going to show you now is very remarkable and it suggests that these factors can actually modulate the age of a tissue. And that's where we come back to this model called parabiosis.
Amit eddig mutattam, az csak korrelációs jellegű összefüggés. Mondhatják erre: "Na jó, ezek a tényezők a korral változnak." de azt még nem tudjuk, hatással vannak-e az öregedésre. Most viszont mutatok valami figyelemre méltót, s ez alapján sejthető, hogy e tényezők módosítják a szövetek korát. S itt visszajutunk az ún. parabiózis-modellhez.
So, parabiosis is done in mice by surgically connecting the two mice together, and that leads then to a shared blood system, where we can now ask, "How does the old brain get influenced by exposure to the young blood?" And for this purpose, we use young mice that are an equivalency of 20-year-old people, and old mice that are roughly 65 years old in human years.
Egerekben a parabiózist úgy hoztuk létre, hogy a két egeret összeoperáltuk, s így közös vérkeringésük keletkezett. Itt föltehetjük a kérdést: Hogyan befolyásolja az öreg agyat, ha fiatal vér hat rá? Erre a célra fiatal egereket használunk, melyek kora 20 éves emberének felel meg, az öreg egereké pedig durván egy 65 éves emberének.
What we found is quite remarkable. We find there are more neural stem cells that make new neurons in these old brains. There's an increased activity of the synapses, the connections between neurons. There are more genes expressed that are known to be involved in the formation of new memories. And there's less of this bad inflammation. But we observed that there are no cells entering the brains of these animals. So when we connect them, there are actually no cells going into the old brain, in this model. Instead, we've reasoned, then, that it must be the soluble factors, so we could collect simply the soluble fraction of blood which is called plasma, and inject either young plasma or old plasma into these mice, and we could reproduce these rejuvenating effects, but what we could also do now is we could do memory tests with mice.
Igen figyelemre méltót tapasztaltunk. Azt találtuk, hogy ezekben az öreg agyakban több ős-idegsejt van. A szinapszisok tevékenysége növekedett, s a neuronközi kapcsolatok mennyisége is. Több gén fejeződik ki, mint amelyekről ismert, hogy új emlékképek képzésében vesznek részt. Csökken a rossz gyulladások száma. Ám azt is megfigyeltük, hogy nem jutnak ilyen sejtek az állatok agyába. Mikor összekapcsoljuk őket, ebben a modellben egyetlen sejt sem jut az öreg agyba, így arra jutottunk, hogy a lényegesek az oldódó összetevők. így simán összegyűjthetjük a vér plazmának nevezett oldódó összetevőit, és fiatal vagy öreg plazmát fecskendezhetünk az egerekbe, és reprodukálhatjuk ezeket a fiatalító hatásokat. De azt is tudjuk, hogy végezhetünk az egereken memóriateszteket is.
As mice get older, like us humans, they have memory problems. It's just harder to detect them, but I'll show you in a minute how we do that. But we wanted to take this one step further, one step closer to potentially being relevant to humans. What I'm showing you now are unpublished studies, where we used human plasma, young human plasma, and as a control, saline, and injected it into old mice, and asked, can we again rejuvenate these old mice? Can we make them smarter?
Ahogy az egerek öregszenek, akárcsak nekünk, nekik is memóriagondjaik támadnak. De az övékét nehezebb kimutatni. De rögtön meglátják, mi hogyan csináltuk. De egy lépéssel előbbre akartunk jutni, eggyel közelebb az emberek szempontjából lényeges megállapításokhoz. Most még közzé nem tett felméréseket ismertetek, amelyben emberi plazmát, fiatal emberi plazmát használtunk, s kontrollként fiziológiás sóoldatot, és öreg egerekbe fecskendeztük őket. Az volt a kérdés: megfiatalíthatjuk-e az öreg egereket? Okosabbá tehetjük-e őket?
And to do this, we used a test. It's called a Barnes maze. This is a big table that has lots of holes in it, and there are guide marks around it, and there's a bright light, as on this stage here. The mice hate this and they try to escape, and find the single hole that you see pointed at with an arrow, where a tube is mounted underneath where they can escape and feel comfortable in a dark hole. So we teach them, over several days, to find this space on these cues in the space, and you can compare this for humans, to finding your car in a parking lot after a busy day of shopping.
Ehhez az ún. Barnes-féle útvesztővizsgálatot végeztük rajtuk. Ez egy nagy asztal, melyen egy csomó lyuk és köröttük tájékoztató jelek vannak, jól meg van világítva, mint itt a színpad. Az egerek ezt utálják, és igyekszenek elmenekülni, s meg akarják találni az itt nyíllal jelölt lyukat, amely alá egy cső van erősítve, s rajta elszökhetnek egy sötét helyre, ahol jól érzik magukat. Napokon át tanítottuk őket, hogyan találják meg ezt a helyet a területen a jelek alapján. Összevethetik ezt azzal, mikor meg akarjuk lelni a kocsinkat a parkolóban egy egész napi fárasztó bevásárlás után.
(Laughter)
(Nevetés)
Many of us have probably had some problems with that.
Sokunknak vélhetően már volt ezzel gondja.
So, let's look at an old mouse here. This is an old mouse that has memory problems, as you'll notice in a moment. It just looks into every hole, but it didn't form this spacial map that would remind it where it was in the previous trial or the last day. In stark contrast, this mouse here is a sibling of the same age, but it was treated with young human plasma for three weeks, with small injections every three days. And as you noticed, it almost looks around, "Where am I?" -- and then walks straight to that hole and escapes. So, it could remember where that hole was.
Akkor nézzük csak ezt az öreg egeret. Az öreg egérnek baja van a memóriájával, ahogy mindjárt meg is láthatják. Az egér minden lyukba benéz, de nem alakul ki benne térkép, amelyről eszébe jutna, hol járt az előző próbálkozáskor vagy tegnap. Ez az egér a másiknak az ugyanolyan korú testvére, de három hétig fiatal emberi plazmával kezeltük, három naponta apró befecskendezéseket kapott. Észrevehették, hogy az egér körbetekintget: "Hol vagyok?" Aztán egyenesen a lyukhoz tart, és meglóg. Bizonyára emlékezett rá, hol a lyuk.
So by all means, this old mouse seems to be rejuvenated -- it functions more like a younger mouse. And it also suggests that there is something not only in young mouse plasma, but in young human plasma that has the capacity to help this old brain. So to summarize, we find the old mouse, and its brain in particular, are malleable. They're not set in stone; we can actually change them. It can be rejuvenated. Young blood factors can reverse aging, and what I didn't show you -- in this model, the young mouse actually suffers from exposure to the old. So there are old-blood factors that can accelerate aging. And most importantly, humans may have similar factors, because we can take young human blood and have a similar effect. Old human blood, I didn't show you, does not have this effect; it does not make the mice younger.
Az öreg egér mindenképp megfiatalodott, úgy viselkedik, mint egy fiatalabb. Ebből arra következtetünk, hogy nemcsak a fiatal egér plazmájában lehet valami, hanem egy fiatal emberében is, amelynek megvan a tulajdonsága, hogy segítsen az öreg agyon. Összefoglalva: kimutattuk, hogy az öreg egér, és konkrétan az agya, alakítható. Nincsenek kőbe vésve: meg tudjuk változtatni. Az egér megfiatalítható. A fiatal vérelemek visszafordíthatják az öregedést, s ezt ugyan nem mutattam meg, de ebben a modellben a fiatal egér szenved az öreg behatásától. Vannak az öreg vérnek összetevői, melyek gyorsíthatják az öregedést. A legfontosabb: az emberek vérében is lehetnek hasonló összetevők, mert a fiatal embervér is mutathat ilyen hatást. Nem mutattam, de az öreg embervérnek nincs ilyen hatása; nem fiatalítja meg az egereket.
So, is this magic transferable to humans? We're running a small clinical study at Stanford, where we treat Alzheimer's patients with mild disease with a pint of plasma from young volunteers, 20-year-olds, and do this once a week for four weeks, and then we look at their brains with imaging. We test them cognitively, and we ask their caregivers for daily activities of living. What we hope is that there are some signs of improvement from this treatment. And if that's the case, that could give us hope that what I showed you works in mice might also work in humans.
Átvihető-e a varázslat az emberre? Stanfordban egy kis klinikai kísérletet végzünk, melyben enyhe Alzheimer-kóros betegeket kezelünk 20 éves önkéntesek félliternyi plazmájával. A heti egy kezelést négy hétig folytatjuk, majd képalkotási módszerrel megvizsgáljuk a betegek agyát. Kognitív szempontból vizsgáljuk őket, a gondozóik tájékoztatnak bennünket az élettevékenységükről. Reméljük, hogy a kezeléstől állapotuk javulni fog. Ha ez a helyzet, reménykedhetünk, hogy ami az egereknél bevált, az az embernél is megvalósulhat.
Now, I don't think we will live forever. But maybe we discovered that the Fountain of Youth is actually within us, and it has just dried out. And if we can turn it back on a little bit, maybe we can find the factors that are mediating these effects, we can produce these factors synthetically and we can treat diseases of aging, such as Alzheimer's disease or other dementias.
Nem hiszem, hogy örök életűek leszünk. De lehet, hogy fölfedeztük: az ifjúság kútja voltaképpen bennünk van, csak éppen kiszáradt. Ha egy kicsit visszafordíthatjuk a folyamatot, esetleg megtalálhatjuk a tényezőket, amelyek e hatásokat közvetítik, mesterségesen is előállíthatjuk e tényezőket, és kezelhetjük az öregedéssel járó betegségeket, pl. az Alzheimer-kórt vagy más demenciákat.
Thank you very much.
Köszönöm szépen.
(Applause)
(Taps)