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?
Det här är en målning från 1500-talet av Lucas Cranach den äldre. Den visar den berömda Ungdomens källa. Och du dricker vattnet eller badar i det, kommer du att få hälsa och ungdom. Varje kultur, varje civilisation har drömt om att finna evig ungdom. Det finns personer som Alexander den Store eller Ponce de León, upptäcksresanden, som tillbringade en stor del av sina liv med att jaga Ungdomens källa. De hittade den inte. Men tänk om det fanns någon sanning i det? Tänk om det fanns någon sanning bakom Ungdomens källa?
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.
Jag ska berätta om en helt fantastiskt genombrott inom forskningen kring åldrande som kan revolutionera hur vi tänker på åldrande och hur vi behandlar åldersrelaterade sjukdomar i framtiden. Det började med experiment som visade, i ett antal studier om tillväxt, att djur - gamla möss - som delar blodtillförsel med unga möss kan föryngras. Detta liknar det man kan se hos människor, hos siamesiska tvillingar, och jag vet att det låter lite obehagligt. Men stamcellsforskaren Tom Rando rapporterade år 2007, att gamla muskler från en mus kan föryngras om den exponeras för ungt blod i en gemensam cirkulation. Detta upprepades av Amy Wagers på Harvard några år senare, och andra har senare visat att liknande föryngringseffekter kunde observeras på bukspottkörteln, levern och hjärtat. Men det som jag är mest intresserad av och flera andra labb också, är att detta kanske också kan gälla för hjärnan.
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.
Det vi har funnit är att en gammal mus som exponeras för en ung miljö i en modell som kallas parabios, visar en yngre hjärna - och en hjärna som fungerar bättre. Jag upprepar: En gammal mus som får ungt blod genom en delad cirkulation ser yngre ut och får en hjärna som fungerar som en yngre. När vi blir gamla kan vi studera olika aspekter av människans tänkande, och ni kan se på bilderna här, vi kan se på logiskt tänkande, verbal förmåga och så vidare. Och upp till 50 eller 60 år är dessa funktioner helt intakta, och om jag tittar på den unga publiken här idag så är vi alla på den säkra sidan.
(Laughter)
(Skratt)
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.
Men det är skrämmande att se hur alla kurvor sen går nedåt. Och när vi blir äldre kan sjukdomar som Alzheimers sjukdom med flera utvecklas. Vi vet att kopplingarna mellan neuronerna i hjärnan - sättet som neuronerna pratar med varandra, synapserna - börjar försämras; Neuroner dör, hjärnan börjar krympa, och det uppstår en ökad sårbarhet för sjukdomar som förstör hjärnan.
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.
Ett stort problem vi har - för att förstå hur det här verkligen fungerar på en molekylär nivå - är att vi inte kan studera hjärnan i detalj, på levande människor. Vi kan göra kognitiva test, vi kan göra avbildningar - många slags sofistikerade test. Men vi måste oftast vänta tills personen dör för att komma åt hjärnan och se hur den faktiskt förändrades till följd av åldrande eller sjukdom. Det är vad neuropatologer håller på med. Men låt oss tänka på hjärnan som en del av en större organism. Kan vi förstå mer om vad som händer i hjärnan på den molekylära nivån om vi ser hjärnan som en del av hela kroppen? Om kroppen åldras eller blir sjuk, påverkar det hjärnan? Och vice versa: när hjärnan blir äldre, påverkar det resten av kroppen? Och det som kopplar ihop alla slags vävnader i kroppen är blod. Blod är en vävnad som inte bara bär med sig celler som till exempel transporterar syre, de röda blodkropparna, eller bekämpar sjukdomar, utan det bär också med sig budbärarmolekyler, hormonlika faktorer som transporterar information från en cell till en annan, från en vävnad till en annan, inklusive hjärnan. Om vi ser på hur blodet förändras av sjukdom eller åldrande kan vi då lära oss någon om hjärnan? Vi vet att vårt blod förändras när vi blir äldre, vilket gör att de hormonlika faktorerna också förändras. Och på det stora hela vet vi att faktorer som krävs för utveckling och underhåll av våra vävnader börjar minska när vi blir äldre, medan faktorer som är inblandade i reparationer av skador och inflammationer ökar när vi blir äldre.
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.
Så det finns en obalans mellan goda och dåliga faktorer, kan man säga. Och för att illustrera vad vi potentiellt kan göra åt det vill jag berätta om ett experiment som vi har gjort. Vi hade nästan 300 blodprov från friska människor som var mellan 20 och 89 år, och vi mätte över 100 kommunikationsfaktorer, hormonlika proteiner som transporterar information mellan vävnader. Och vad vi först lade märke till mellan den yngsta och den äldsta gruppen är att ungefär hälften av faktorerna var radikalt annorlunda. Så miljön som vår kropp lever i förändras när vi blir äldre, när det gäller de här faktorerna. Och genom att använda ett statistiskt program för bioinformatik kunde vi försöka upptäcka de faktorer som bäst förutsäger ålder, liksom baklänges räkna ut den relativa åldern hos en person. Och hur det ser ut visas i den här grafen. På den ena axeln ser man den verkliga åldern en person har, den kronologiska åldern. Alltså hur många år de har levt.
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?
Sen tar vi de här främsta faktorerna som jag visade er, och räknar ut deras relativa ålder, deras biologiska ålder. Och vad man ser är att det finns en väldigt god korrelation, så vi kan på ett ganska bra sätt förutsäga en persons relativa ålder. Men det som är riktigt spännande är de som sticker ut, som så ofta i livet. Som ni kan se här är personen som jag märkt ut med en grön prick ungefär 70 år gammal men verkar ha en biologisk ålder, om det vi gör här verkligen är sant, på bara ungefär 45. Är det här en person som faktiskt ser mycket yngre ut än sin ålder? Och ännu viktigare: Är det här en person som kanske har en lägre risk för att utveckla en åldersrelaterad sjukdom som kommer att leva till 100 eller längre? Å andra sidan är den här personen, markerad med en röd prick, inte ens 40 år, men har en biologisk ålder på 65. Är det här en person som har en ökad risk för att utveckla en åldersrelaterad sjukdom? I vårt labb försöker vi förstå de här faktorerna på ett bättre sätt, och många andra grupper försöker förstå vilka som är de sanna åldersfaktorerna, och om vi kan lära oss något om dem för att kanske förutsäga åldersrelaterade sjukdomar?
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.
Vad vi har visat hittills har varit rena korrelationer. Man skulle kunna säga, "De här faktorerna förändras med åldern, men ni vet inte med säkerhet om de påverkar åldrandet." Det jag kommer att visa er nu är mycket anmärkningsvärt och det antyder att dessa faktorer faktiskt kan reglera en vävnads ålder. Låt oss återvända till modellen som heter parabios.
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.
Parabios görs på möss genom att man kirurgiskt kopplar ihop två möss, och det leder till att de delar blodbanor, där vi nu kan ta reda på, "Hur påverkas den äldre hjärnan av att utsättas för det yngre blodet?" För detta ändamål använder vi unga möss som motsvarar 20-åriga människor och gamla möss som är ungefär 65 år om man jämför med människor.
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.
Vad vi fann var ganska anmärkningsvärt. Vi såg att det fanns fler stamceller som skapar nya neuroner i dessa gamla hjärnor. Det fanns en ökad aktivitet i synapserna, kopplingarna mellan neuroner. Det fanns fler påslagna gener av de som är kända för att vara inblandade i skapandet av nya minnen. Och det fanns mindre dålig inflammation. Men vi såg att inga celler kom in i hjärnan på dessa djur. Så när vi kopplar ihop dem finns det i modellen faktiskt inga celler som kommer in i den gamla hjärnan. Istället trodde vi att det måste bero på lösliga faktorer, så att vi skulle kunna samla ihop bara den lösliga delen av blodet, plasman, och injicera antingen ung plasma eller gammal plasma i mössen, och återskapa de föryngrande effekterna, men vi skulle också kunna göra minnestester med möss.
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?
När möss blir äldre får de minnesproblem, precis som vi människor. Det är bara svårare att upptäcka dem, men jag ska visa er strax hur vi gör det. Men vi ville ta det här ett steg längre, ett steg närmare att vara relevant för människor. Det jag visar er nu är opublicerade studier, där vi använde mänsklig plasma, ung mänsklig plasma, och saltlösning som kontroll, och injicerade den i gamla möss, och frågade oss, kan vi göra mössen yngre igen? Kan vi göra dem smartare?
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.
Och för att göra det använde vi ett test. Det kallas Barnes labyrint. Det är ett stort bord med massor av hål och det finns en markerad linje som går runt dem och ett starkt ljus som här på scenen. Mössen hatar det och försöker fly, och letar reda på den enda hål som pilen pekar på, med ett rör undertill som de kan rymma genom och känna sig trygga i sitt mörka hål. Så vi lär dem, under flera dagar, att hitta det utrymmet genom att titta på märken i miljön, och man kan jämföra med människor som försöker hitta sin bil på parkeringen efter en hektisk shoppingdag.
(Laughter)
(Skratt)
Many of us have probably had some problems with that.
Många av oss har säkert haft problem med det.
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.
Vi tar oss en titt på den gamla musen här. Det är en gammal mus med minnesproblem, som ni snart kommer att märka. Den tittar i varje hål, men har inte skapat någon rumslig karta som skulle kunna påminna om var den var vid förra försöket eller igår. Den här musen, som är ett syskon i samma ålder, beter sig helt annorlunda, men den har behandlats med ung mänsklig plasma i tre veckor, med små injektioner var tredje dag. Och som ni märkte är det som att den ser sig om: "Var är jag?" och sen går direkt till hålet och flyr. Så den mindes var hålet fanns.
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.
Det verkar som om den gamla musen har föryngrats - den fungerar mer som en yngre mus. Det pekar på att det finns något inte bara i yngre möss plasma utan också i unga människors plasma som har förmågan att hjälpa den gamla hjärnan. För att sammanfatta, vi ser att den gamla musen, och speciellt dess hjärna, är formbar. De är inte huggna i sten; vi kan faktiskt förändra dem. Den kan föryngras. Faktorer i ungt blod kan motverka åldrande, och vad jag inte visade er - är att den i här modellen påverkades faktiskt den unga musen till det sämre av den äldre. Så det finns faktorer i äldres blod som kan påskynda åldrandet. Och viktigast av allt, människor kan ha liknande faktorer, för vi kan ta ungt mänskligt blod och få en liknande effekt. Gammalt mänskligt blod, som jag inte visade er, har inte den här effekten; Det gör inte möss yngre.
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.
Så är den här magin tillämpbar på människor? Vi håller på med en liten klinisk studie vid Stanford, där vi behandlar patienter med begynnande Alzheimers sjukdom med en halvliter plasma från 20-åriga donatorer, och vi gör det här en gång i veckan i fyra veckor, och sen tittar vi på bilder av deras hjärnor. Vi testar deras kognitiva förmågor, och vi frågar deras vårdpersonal om vad de gör på dagarna. Vad vi hoppas på är att vi ska se några tecken på förbättring genom behandlingen. Och om vi gör det skulle det kunna ge oss hopp om att det jag visade er fungerar hos möss kanske också fungerar för människor.
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.
Nej, jag tror inte att vi får evigt liv. Men kanske har vi upptäckt att Ungdomens källa faktiskt finns inom oss, och att den bara har torkat ut. Och om vi kan slå på den ett tag igen kanske vi kan hitta de faktorer som för med sig de här effekterna, vi kan producera faktorerna syntetiskt och vi kan behandla åldersjukdomar som Alzheimers sjukdom och andra demenssyndrom.
Thank you very much.
Tack så mycket.
(Applause)
(Applåder)