Jan Gruber
Una delle 100+ menti del viaggio

Jan
Gruber

Orologi dell’invecchiamento, vermi & combinazioni di farmaci
National University of Singapore

Livello 2 · BiohackingPotenziamenti biohackingPotenziamenti biohacking — misurare l’invecchiamento e spostare l’ago della bilancia. Orologi dell’invecchiamento che leggono l’età biologica, e combinazioni di farmaci geroprotettori vagliate nei vermi e valutate per la loro sinergia prima ancora di arrivare alle persone.
Livelli della Mappa della Longevità che Jan esplora
Orologi dell’invecchiamento
Leggere l’età biologica
C. elegans
Vagliare i geroprotettori
NUS
National University of Singapore
Singapore
Dove ci siamo conosciuti, 2023
Chi è Jan Gruber

Misuralo, e poi smuovilo

Jan Gruber è un biologo dell’invecchiamento alla National University of Singapore, nello stesso gruppo sulla longevità della NUS di Brian Kennedy. Lavora contemporaneamente su due dei problemi più difficili del campo: come misurare l’invecchiamento, e come rallentarlo.

Sul fronte della misurazione, costruisce orologi dell’invecchiamento — e scommette che stanno per migliorare di molto. Man mano che i dataset crescono, si aspetta che gli orologi multi-omici basati sulla mortalità convergano, così che i diversi orologi finalmente ti diano la stessa risposta. Sul fronte dell’intervento, vaglia farmaci geroprotettori nel verme nematode C. elegans, usando un nuovo, ingegnoso indicatore — il “rumore trascrizionale” che aumenta con l’età — per testare centinaia di interventi e valutarne la sinergia prima del lento lavoro degli studi sulla durata della vita.

Il suo metodo procede volutamente a tappe: prima ridurre il rumore nei vermi, poi confermare la durata della vita e l’healthspan (anni di vita in salute), poi salire a moscerini e topi. Si abbina in modo naturale alla biologia del suo amico e collaboratore Vincenzo Sorrentino — la piattaforma di screening di Jan, le domande di Vincenzo sui mitocondri e sul ripiegamento delle proteine.

È anche una delle persone più silenziosamente ottimiste che abbiamo incontrato. Gli piace immaginare la generazione di sua figlia che si guarda indietro incredula: che un tempo ci fosse un mondo in cui le persone pensavano che l’invecchiamento fosse del tutto immutabile — un po’, dice, come il mondo prima degli antibiotici.

La prima cosa da sapere è che è un fisico. È la sua formazione, ed è il motivo per cui si trova in questo campo: gli orologi dell’invecchiamento sono classificatori costruiti con il machine learning, la statistica e l’algebra lineare, e per gran parte della storia della disciplina non c’erano dati abbastanza profondi su cui costruirli. Ora ci sono. “Da fisico,” dice, “in quel contesto è facile dare un contributo.”

È molto esigente su a che cosa servaun orologio. Gli orologi che conteranno, sostiene, sono quelli che predicono la mortalità — GrimAge, PhenoAge e gli orologi clinici costruiti a partire da proteine del sangue, lipidi e molecole di segnalazione, dove il legame con la morte futura è già ben documentato. Un orologio che sposta un marcatore che non ha alcun peso sul fatto che tu viva non sta misurando niente che valga la pena avere. E quello che ti dà non è una data. È una probabilità: la tua possibilità di superare il prossimo decennio in buona salute, e se un intervento l’ha cambiata.

Il primo orologio mai costruito dal suo laboratorio è stato un orologio lipidico nei vermi nematodi, con una matematica che veniva originariamente da Peter Fedichev, per dimostrare che il metodo funzionasse. Poi hanno applicato gli stessi strumenti a un dataset clinico. È il punto su cui continua a insistere: la stessa matematica funziona lungo tutta la scala della complessità biologica — vermi, moscerini, topi, persone — così puoi sviluppare uno strumento in un animale che vive tre settimane e finire per usarlo su una persona che vive novant’anni.

Chiedigli se l’invecchiamento si possa davvero rallentare e ti risponde con un numero invece che con una speranza: abbiamo aggiunto circa tre mesi di aspettativa di vita all’anno, per quasi un secolo. E la società ci è andata dietro senza far rumore. Oggi ci sono attori ottantenni che reggono interi film; cent’anni fa nessuno avrebbe puntato una produzione di quattro anni su uno di loro. Quello che non è ancora successo, dice, è la parte interessante — tutto questo è venuto dall’igiene, dalla nutrizione e dalla cura delle malattie. “Non credo che abbiamo ancora manipolato la biologia fondamentale dell’invecchiamento. Ma il cambiamento è questo. È questo il programma, adesso.”

Preferisce prevenire che sostituire. Potendo scegliere tra stampare un rene nuovo e capire a quarant’anni cosa cederà a settanta, sceglie ogni volta la seconda — anche se aggiunge, con il tempismo di chi ha già fatto questa battuta, che se avesse un’insufficienza renale un rene nuovo gli farebbe piuttosto comodo. E non si limita a prescriverlo. Prende la metformina da molto tempo, tiene il colesterolo molto basso ed è apertamente interessato alla rapamicina — uno dei pochissimi composti, dice, che funzionano in modo affidabile ogni volta che lo prova, mentre molti composti con pubblicazioni bellissime non lo fanno.

Orologi dell’invecchiamento C. elegans Geroprotettori Geroscienza Biohacking
Jan Gruber nel suo laboratorio alla National University of Singapore
NUS, Singapore · 2023

Una passeggiata a Singapore

Dove ci siamo conosciuti

Abbiamo conosciuto Jan a Singapore nell’ottobre 2023, nel gruppo sulla longevità della NUS intorno a Brian Kennedy. Prima durante una passeggiata con il suo collaboratore Vincenzo Sorrentino — due amici che si scambiavano previsioni su orologi, vermi e combinazioni di farmaci sotto i Supertrees — e poi seduti con calma, nel laboratorio che Marek aveva appena visitato e che aveva definito, davanti a lui, estremamente manuale. Jan gli ha dato ragione, allegramente, e poi ha spiegato cosa sta per fargli la visione artificiale.

La passeggiata
Sotto i Supertrees
Con Vincenzo Sorrentino, scambiandosi previsioni su orologi e combinazioni.
Il laboratorio
NUS · ottobre 2023
Vermi, a mano. “Hai notato che è estremamente manuale, e per molti aspetti lo è.”
L’intervista
Singapore, 2023
A cosa serve davvero un orologio, e cosa prende lui stesso.

“Immagina che ci fosse un mondo in cui le persone pensavano che l’invecchiamento fosse del tutto immutabile. È un po’ come prima degli antibiotici.”

— Jan Gruber, Singapore
Con le sue parole

Orologi & combinazioni

“Immagina che ci fosse un mondo in cui le persone pensavano che l’invecchiamento fosse del tutto immutabile. È un po’ come prima degli antibiotici.”

Jan Gruber · Singapore

Adesso mi ci vuole più tempo per imparare le cose rispetto a quando avevo 20 anni… Sarebbe davvero entusiasmante avere la capacità di apprendimento e la resistenza che avevo a 20 anni, ma applicarle con la saggezza degli anni di esperienza.

Jan Gruber · su cosa significa davvero potenziamento

La mia previsione è che entro un anno i diversi orologi cominceranno a darti la stessa risposta.

Jan Gruber

Prima il rumore di trascrizione non si poteva proprio misurare — ora possiamo farlo nei singoli animali.

Jan Gruber

Adesso abbiamo i punteggi di sinergia, quindi possiamo testare combinazioni di farmaci su scala piuttosto ampia.

Jan Gruber

Preferisco di gran lunga vedere, conoscere i processi che portano all’insufficienza renale a 70 anni e intervenire a 40, piuttosto che stampare un rene nuovo. Anche se, se avessi un’insufficienza renale, certo, un rene nuovo mi farebbe piuttosto comodo.

Jan Gruber · NUS, ottobre 2023

Non credo che abbiamo ancora manipolato la biologia fondamentale dell’invecchiamento. Ma il cambiamento è questo. È questo il programma, adesso.

Jan Gruber

Prendo la metformina da molto tempo. Mi assicuro che i miei livelli di colesterolo siano davvero bassi. E sono molto interessato alla rapamicina.

Jan Gruber · cosa fa lui stesso
Con le sue stesse parole

Direttamente dall’intervista

Tre cose su cui Jan scommette.

Gli orologi convergono

Gli orologi dell’invecchiamento stimano l’età biologica a partire dalla tua biologia. Jan si aspetta che, man mano che i dataset crescono, gli orologi basati sulla mortalità costruiti su molti livelli omici comincino a concordare — dando una lettura più affidabile del fatto che un intervento stia davvero funzionando.

“Gli orologi di maggior successo in futuro saranno quelli che predicono la mortalità, la morte futura.”

Singapore · dall’intervista

Il rumore come indicatore

Con l’età, l’espressione genica diventa più rumorosa — le cellule perdono la sincronia. Misurare quel crescente “rumore trascrizionale” nei singoli vermi è un modo nuovo e rapido per vagliare gli interventi, guardando sia la variazione del segnale sia l’aumento della varianza.

“Ridurre il rumore sarebbe un bel primo screening — poi confermiamo la durata della vita e gli anni di vita in salute più avanti.”

Singapore · dall’intervista

Combinazioni, con un punteggio

I singoli farmaci raramente spostano di molto l’invecchiamento; le combinazioni potrebbero farlo. Jan usa punteggi di sinergia basati su moduli per testare gli interventi insieme, su larga scala, nei vermi, poi sale di livello — durata della vita e anni di vita in salute, poi moscerini e topi — tenendo i vincitori.

“Un singolo farmaco potrebbe estendere la durata della vita solo del 10% circa, ma puoi combinarli per ottenere benefici molto più grandi.”

Singapore · dall’intervista
Contatti & social

Scopri il lavoro di Jan

Jan Gruber è un fisico che lavora sulla biologia dell’invecchiamento nel Department of Biochemistry della National University of Singapore. Questa pagina si basa sulla passeggiata con Vincenzo Sorrentino e sull’intervista che l’ha seguita, nell’ottobre 2023.

Dalla conversazione

Jan Gruber, con le sue parole

Intervista video

L’intervista video sta arrivando. Le interviste registrate saranno online dopo l’uscita del film & della serie Live Beyond.

Due conversazioni, Singapore, ottobre 2023 — la passeggiata sotto i Supertrees con Vincenzo Sorrentino, e l’intervista che è seguita. Ripulite solo dalle esitazioni; nulla all’interno di una citazione è stato riformulato.

Prima degli antibiotici

Jan Gruber“Mi chiedo se Alek ci ripenserà e dirà: immagina che ci fosse un mondo in cui le persone pensavano che l’invecchiamento fosse del tutto immutabile. È un po’ come prima degli antibiotici. Ed è incredibile quanto velocemente stia progredendo tutto questo oggi rispetto a qualche anno fa.”

Gli orologi convergeranno

Jan Gruber“Una delle grandi cose sono gli orologi. Gli orologi basati sulla mortalità cresceranno con i dataset — ci saranno dataset che ci permetteranno di collegare tutte le caratteristiche omiche alla mortalità in un modo che adesso non possiamo. La mia previsione è che tra un anno tutto questo comincerà a convergere, che i diversi orologi ti daranno la stessa risposta.”

Ridurre il rumore

Jan Gruber“La faccenda del rumore di trascrizione è una delle cose che in passato non erano davvero possibili — ora possiamo farlo sui singoli animali. Ottieni la variazione del segnale complessivo e, cosa più importante, l’aumento della varianza. Ridurre quel rumore sarebbe un bel primo screening; poi confermiamo la durata della vita e gli anni di vita in salute più avanti.”

Combinazioni su larga scala

Vincenzo Sorrentino“Pensi che potremmo testare interventi combinati — genetici e farmacologici?”

Jan Gruber“Adesso abbiamo punteggi di sinergia basati su moduli, quindi se hai qualcosa di più rapido che fare semplicemente studi sulla durata della vita, possiamo lavorare su scala piuttosto ampia. Partire dallo screening su grandi numeri, poi scendere alla durata della vita e agli anni di vita in salute, e magari moscerini e topi.”

E dall’intervista — un fisico su a cosa serve un orologio.

Perché un fisico finisce qui

Jan Gruber“Una cosa in cui questo sta davvero venendo alla ribalta adesso è il fatto che gli strumenti matematici sono davvero importanti per un’area di ricerca molto calda, che è quella degli orologi. Quindi i tentativi di creare classificatori usando machine learning, IA, statistica, algebra lineare, proprio per creare predittori dell’invecchiamento — per misurare l’invecchiamento biologico, per predire gli esiti futuri, per stratificare coorti di persone. E in passato non c’erano davvero molte fonti di dati per farlo. E adesso le cose si stanno unendo, abbiamo tante fonti di dati davvero profonde e gli strumenti per analizzarle. E quindi da fisico, sai, in quel contesto è facile dare un contributo.”

Su cosa deve predire un orologio

Jan Gruber“In fondo, penso che gli orologi di maggior successo in futuro saranno quelli che predicono la mortalità, la morte futura. E ci sono orologi epigenetici che lo fanno, come GrimAge e PhenoAge. E poi ci sono tanti orologi clinici che possono farlo… Puoi costruire orologi clinici che predicono piuttosto bene la mortalità futura, e ci sono dati molto buoni su questo… Perché abbia un significato, quell’inversione deve essere legata alla mortalità futura. Deve dirti mortalità, morbilità, malattia e morte. Non basta invertire un qualche marcatore che non corrisponde davvero alla salute futura.”

Su cosa ti dice davvero di te

Jan Gruber“Non avrai una data di morte precisa… Sono più dati di quel tipo, per cui diresti che la tua probabilità di superare il prossimo decennio è del 20%, 50%, 80%. E ci sono sempre persone che sfidano le probabilità, ma in media sarà corretto. E quindi se riesci a invertire questi numeri, se riesci a rendere più giovane la tua età biologica o a farla avanzare più lentamente, in pratica hai più probabilità di superare il prossimo decennio o i prossimi due decenni in buona salute. E penso che un marcatore che ti dicesse questo sarebbe utile per prendere le tue decisioni sulla salute.”

Sul primo orologio che abbiano mai costruito

Jan Gruber“Il primo orologio che abbiamo mai costruito era in realtà un orologio basato sui lipidi nei vermi nematodi. Ed era essenzialmente per provare un po’ della matematica che volevamo usare, che viene originariamente da Peter Fedichev. E ci abbiamo giocato e abbiamo dimostrato che funzionava nei vermi nematodi. E più tardi l’abbiamo applicata a un dataset clinico… Quindi puoi sviluppare gli strumenti in un semplice modello invertebrato, poi puoi applicarli al topo o ai moscerini, e più avanti puoi applicarli alle persone. E sono gli stessi strumenti che valgono lungo tutta la complessità biologica.”

Su tre mesi all’anno, per cento anni

Jan Gruber“Abbiamo esteso e continuiamo a estendere la durata della vita negli esseri umani di circa 3 mesi all’anno, e lo facciamo da quasi 100 anni… Ed è interessante perché penso davvero che la società stia semplicemente seguendo questo andamento. Per esempio, oggi abbiamo tanti attori che hanno 80 anni e passa, che sono ancora nei media e sono visti come attori e star del tutto validi, e reggono interi film. E penso che 100 anni fa non fosse proprio così. Una persona di 80 anni non sarebbe stata considerata qualcuno su cui investire in un progetto cinematografico di quattro anni, perché sarebbe stato semplicemente troppo rischioso.”

Jan Gruber“La verità è che abbiamo costruito strumenti per estendere la durata della vita in salute. Non credo che abbiamo ancora manipolato la biologia fondamentale dell’invecchiamento, ma il cambiamento è questo… Le malattie e la loro prevenzione, la cura delle malattie, la nutrizione, l’igiene — queste cose le abbiamo capite nell’ultimo secolo. Ma non abbiamo davvero lavorato sulla manipolazione della biologia di base dell’invecchiamento. E penso che sia questo il programma, adesso.”

Sulla prevenzione, e sui pezzi di ricambio

Jan Gruber“Oggi ci sono strumenti di terapia genica davvero incredibili, molto più sicuri che in passato e con molte meno probabilità di farti venire qualche cancro aggressivo. Penso che sia davvero entusiasmante. E ovviamente c’è anche un modo di vederla in cui ti limiti a fare pezzi di ricambio — quando riesci a gestire in modo più efficiente le conseguenze dell’invecchiamento. Io penso sempre che prevenire sia meglio che curare. Quindi preferisco di gran lunga vedere, conoscere i processi che portano all’insufficienza renale a 70 anni e intervenire a 40, piuttosto che stampare un rene nuovo. Anche se, se avessi un’insufficienza renale, certo, un rene nuovo mi farebbe piuttosto comodo, no?”

Su cosa significa davvero per lui potenziamento

Jan Gruber“Per me il potenziamento definitivo è mantenere più a lungo le prestazioni della giovinezza… Se guardi all’intelligenza pura e alla memoria pura, al loro massimo, nei giovani sui 20 anni — ecco, poi compensi avendo strategie di soluzione cristallizzate. Ma ti posso assolutamente dire che adesso mi ci vuole più tempo per imparare le cose rispetto a quando avevo 20 anni. Di nuovo, posso nascondere questo fatto essenzialmente avendo strategie migliori, ma sarebbe davvero entusiasmante avere la capacità di apprendimento e la resistenza, per esempio, da accademico, che avevo a 20 anni, ma poi applicarle con la saggezza, si spera, degli anni di esperienza. Questo per me è già di per sé un potenziamento radicale.”

Sull’IA, e sul lavoro ingrato

Jan Gruber“Una delle grandi cose nel campo è, ovviamente, come in ogni campo con una letteratura profonda, che là fuori c’è un’enorme quantità di informazioni di cui la maggior parte di noi non è a conoscenza. Vecchi articoli anche di 30, 40 anni fa che potrebbero essere rilevanti per quello che facciamo oggi. E a volte trovi questi vecchi articoli e fai tipo, oddio, c’era già gente che lo faceva allora. È semplicemente affascinante pensare a cosa potresti fare se leggessi tutta la letteratura e fossi contemporaneamente a conoscenza di tutto ciò che chiunque abbia mai detto su qualsiasi cosa.”

Jan Gruber“Avete visto il nostro laboratorio e avete visto cosa facciamo, e hai notato che è estremamente manuale, e per molti aspetti lo è… Con strumenti come la visione artificiale, e gli strumenti di elaborazione dei dati che possono guardare video e immagini, puoi automatizzare cose che fino a pochissimo tempo fa sarebbero state del tutto inautomatizzabili e manuali… La visione artificiale per gli studi sulla durata della vita può toglierti metà del lavoro… Se riesci a rendere automatiche quelle cose, ti auguri che il tempo che risparmi venga speso invece per pensare più a fondo agli esperimenti che stai facendo, perché magari passi meno tempo a farli materialmente.”

Su a cosa serve il mondo accademico

Jan Gruber“Uno dei punti di forza del mondo accademico è che è possibile dare alle persone molta libertà di esplorare idee che non devono rendere soldi subito, finanziariamente, nel breve termine. E penso che se guardi alla storia della scienza, molte delle invenzioni davvero dirompenti, grandi, che cambiano la vita e il mondo non vengono da persone che decidono che faranno uno spazzolino migliore… La storia della scienza, penso, direbbe che le persone che pensavano che quello che facevano fosse pura scienza di base e non avrebbe mai avuto un’applicazione a volte si sbagliavano in modo catastrofico, o miracoloso — e hanno inventato cose che hanno avuto un impatto enorme sul mondo.”

Su cosa fa lui stesso

Jan Gruber“Interventi precoci e proattivi contro meccanismi di progressione delle malattie che già capiamo sono in realtà davvero importanti… Penso che probabilmente possiamo intervenire prima di quanto facciamo e in modo più proattivo di quanto facciamo, ed evitare essenzialmente il deterioramento della funzione e della struttura molto più di quanto facciamo oggi… Sono cose che farei subito, e penso che ci siano ampie prove che siano benefiche e che dovremmo farle adesso. Quindi per esempio, prendo la metformina da molto tempo. Mi assicuro che i miei livelli di colesterolo siano davvero bassi. E sono molto interessato alla rapamicina, in questo senso.”

Jan Gruber“Ci sono alcuni farmaci che funzionano in modo piuttosto affidabile in tutti gli organismi modello. La rapamicina è uno di questi. Ho provato molte cose, e c’è tanta variabilità negli effetti sulla durata della vita con composti che hanno pubblicazioni davvero bellissime, e poi li provi e magari nel tuo laboratorio non funzionano proprio altrettanto bene.”

Altri passaggi dell’intervista completa saranno pubblicati qui.

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