Jan Gruber
Jeden ze 100+ umysłów wyprawy

Jan
Gruber

Zegary starzenia, nicienie i kombinacje leków
National University of Singapore

Poziom 2 · BiohackingUlepszenia biohackingoweUlepszenia biohackingowe — mierzyć starzenie i przesuwać wskazówkę. Zegary starzenia, które odczytują wiek biologiczny, oraz kombinacje leków geroprotekcyjnych przesiewane na nicieniach i oceniane pod kątem synergii, zanim jeszcze trafią do ludzi.
Poziomy Mapy Długowieczności, które bada Jan
Zegary starzenia
Odczytywanie wieku biologicznego
C. elegans
Przesiewanie geroprotektorów
NUS
National University of Singapore
Singapur
Gdzie się spotkaliśmy, 2023
Kim jest Jan Gruber

Zmierz to, a potem przesuń

Jan Gruber jest biologiem starzenia na National University of Singapore, w tej samej grupie długowieczności NUS co Brian Kennedy. Pracuje naraz nad dwoma najtrudniejszymi problemami tej dziedziny: jak mierzyć starzenie, oraz jak je spowolnić.

Po stronie mierzenia buduje zegary starzenia — i stawia na to, że wkrótce staną się dużo lepsze. W miarę jak rosną zbiory danych, spodziewa się, że wielomiczne zegary oparte na śmiertelności zaczną się zbiegać, tak że różne zegary w końcu dadzą tę samą odpowiedź. Po stronie przesuwania przesiewa leki geroprotekcyjne u nicienia C. elegans, używając sprytnego nowego odczytu — „szumu transkrypcyjnego” który rośnie z wiekiem — żeby przetestować setki interwencji i ocenić je pod kątem synergii jeszcze przed powolną pracą badań nad długością życia.

Jego metoda jest celowo etapowa: najpierw zmniejszyć szum u nicieni, potwierdzić długość życia i zdrowe lata życia, potem przejść do muszek i myszy. Naturalnie łączy się z biologią jego przyjaciela i współpracownika Vincenzo Sorrentino — platforma przesiewowa Jana, mitochondria i pytania o zwijanie białek Vincenza.

Jest też jedną z tych najspokojniej optymistycznych osób, jakie spotkaliśmy. Lubi wyobrażać sobie, jak pokolenie jego córki patrzy wstecz z niedowierzaniem: że istniał kiedyś świat, w którym ludzie sądzili, że starzenie jest całkowicie niezmienne — trochę, jak mówi, jak świat przed antybiotykami.

Pierwsze, co trzeba o nim wiedzieć, to że jest fizykiem. Tak się kształcił i właśnie dlatego w ogóle jest w tej dziedzinie: zegary starzenia to klasyfikatory budowane uczeniem maszynowym, statystyką i algebrą liniową, a przez prawie całą historię tego tematu nie było danych dość głębokich, żeby je na nich zbudować. Teraz są. „Jako fizyk”, mówi, „łatwo w takim kontekście wnieść swój wkład”.

Bardzo dokładnie określa, do czego zegar jest potrzebny. Liczyć się będą, twierdzi, te zegary, które przewidują śmiertelność — GrimAge, PhenoAge i zegary kliniczne budowane z białek krwi, lipidów i cząsteczek sygnałowych, gdzie związek z przyszłą śmiercią jest już dobrze udokumentowany. Zegar, który przesuwa marker niemający wpływu na to, czy żyjesz, nie mierzy niczego wartego posiadania. A to, co daje, to nie data. To prawdopodobieństwo: twoja szansa na przejście kolejnej dekady w dobrym zdrowiu i to, czy interwencja ją zmieniła.

Pierwszym zegarem, jaki zbudowało jego laboratorium, był zegar lipidowy u nicieni, oparty na matematyce pochodzącej pierwotnie od Petera Fedicheva, żeby w ogóle udowodnić, że metoda działa. Potem zastosowali te same narzędzia do klinicznego zbioru danych. I to jest myśl, którą wciąż powtarza: ta sama matematyka działa na całej drabinie złożoności biologicznej — nicienie, muszki, myszy, ludzie — więc można rozwinąć narzędzie na zwierzęciu, które żyje trzy tygodnie, i skończyć, używając go u człowieka, który żyje dziewięćdziesiąt lat.

Zapytaj go, czy starzenie da się naprawdę spowolnić, a odpowie liczbą, nie nadzieją: dokładamy około trzech miesięcy oczekiwanej długości życia rocznie, od prawie stu lat. A społeczeństwo po cichu za tym nadąża. Aktorzy po osiemdziesiątce niosą dziś filmy; sto lat temu nikt nie zaryzykowałby dla takiego aktora czteroletniej produkcji. To, co się jeszcze nie wydarzyło, mówi, jest najciekawsze — wszystko to wzięło się z higieny, odżywiania i leczenia chorób. „Nie sądzę, żebyśmy manipulowali już podstawową biologią starzenia. Ale to jest ta zmiana. To jest teraz program”.

Woli zapobiegać, niż wymieniać. Mając do wyboru wydrukowanie nowej nerki albo zrozumienie w wieku czterdziestu lat, co zawiedzie w wieku siedemdziesięciu, za każdym razem wybiera to drugie — choć dodaje, z wyczuciem kogoś, kto ten żart opowiadał już wcześniej, że gdyby miał niewydolność nerek, całkiem chętnie wziąłby nową. I nie tylko to zaleca. Od dawna bierze metforminę , trzyma cholesterol bardzo nisko i otwarcie interesuje się rapamycyną — jednym z bardzo nielicznych związków, jak mówi, który działa niezawodnie za każdym razem, gdy go próbuje, podczas gdy wiele pięknie opublikowanych nie działa.

Zegary starzenia C. elegans Geroprotektory Geronauka Biohacking
Jan Gruber w swoim laboratorium na National University of Singapore
NUS, Singapur · 2023

Spacer: Singapur

Gdzie się spotkaliśmy

Spotkaliśmy Jana w Singapurze w październiku 2023 roku, w grupie długowieczności NUS skupionej wokół Briana Kennedy’ego. Najpierw na spacerze z jego współpracownikiem Vincenzo Sorrentino — dwóch przyjaciół wymieniających się przewidywaniami o zegarach, nicieniach i kombinacjach leków pod Supertrees — a potem usiedliśmy na dobre, w laboratorium, które Markowi właśnie pokazano i które Marek prosto w oczy określił jako skrajnie ręczne. Jan wesoło się zgodził, a potem wyjaśnił, co zaraz zrobi z tym widzenie maszynowe.

Spacer
Pod Supertrees
Z Vincenzem Sorrentino, wymiana przewidywań o zegarach i kombinacjach.
Laboratorium
NUS · październik 2023
Nicienie, ręcznie. „Zauważyłeś, że to skrajnie ręczne, i pod wieloma względami tak jest”.
Wywiad
Singapur, 2023
Do czego naprawdę służy zegar i co bierze sam.

„Wyobraź sobie, że istniał świat, w którym ludzie sądzili, że starzenie jest całkowicie niezmienne. To trochę jak przed antybiotykami”.

— Jan Gruber, Singapur
Jego słowami

Zegary i kombinacje

„Wyobraź sobie, że istniał świat, w którym ludzie sądzili, że starzenie jest całkowicie niezmienne. To trochę jak przed antybiotykami”.

Jan Gruber · Singapur

Nauka nowych rzeczy zajmuje mi dziś więcej czasu niż wtedy, gdy miałem 20 lat… Byłoby naprawdę ekscytujące mieć zdolność uczenia się i wytrzymałość, którą miałem w wieku 20 lat, ale stosować je z mądrością lat doświadczenia.

Jan Gruber · o tym, czym naprawdę jest ulepszanie

Moja przepowiednia jest taka, że w ciągu roku różne zegary zaczną dawać tę samą odpowiedź.

Jan Gruber

Szumu transkrypcji naprawdę nie dało się wcześniej zmierzyć — teraz możemy to robić u pojedynczych zwierząt.

Jan Gruber

Mamy teraz wskaźniki synergii, więc możemy testować kombinacje leków na całkiem dużą skalę.

Jan Gruber

Zdecydowanie wolę zobaczyć, poznać procesy, które prowadzą do niewydolności nerek w wieku 70 lat, i wkroczyć w wieku 40, niż wydrukować nową nerkę. Choć gdybym miał niewydolność nerek, to oczywiście całkiem chętnie wziąłbym nową.

Jan Gruber · NUS, październik 2023

Nie sądzę, żebyśmy manipulowali już podstawową biologią starzenia. Ale to jest ta zmiana. To jest teraz program.

Jan Gruber

Od dawna biorę metforminę. Dbam o to, żeby mój cholesterol był naprawdę niski. I bardzo interesuje mnie rapamycyna.

Jan Gruber · co robi sam
Jego własnymi słowami

Prosto z wywiadu

Trzy rzeczy, na które Jan stawia.

Zegary się zbiegają

Zegary starzenia szacują wiek biologiczny na podstawie twojej biologii. Jan spodziewa się, że w miarę wzrostu zbiorów danych zegary oparte na śmiertelności, budowane na wielu warstwach omicznych, zaczną się ze sobą zgadzać — dając bardziej wiarygodny odczyt tego, czy interwencja naprawdę działa.

„Skuteczniejsze zegary przyszłości to będą zegary, które przewidują śmiertelność, przyszłą śmierć”.

Singapur · z wywiadu

Szum jako odczyt

Z wiekiem ekspresja genów staje się bardziej zaszumiona — komórki wypadają z synchronizacji. Mierzenie tego rosnącego „szumu transkrypcyjnego” u pojedynczych nicieni to szybki, nowy sposób przesiewania interwencji, patrzący zarówno na zmianę sygnału, jak i na wzrost wariancji.

„Zmniejszenie szumu byłoby fajnym pierwszym przesiewem — a długość życia i zdrowe lata potwierdzamy później”.

Singapur · z wywiadu

Kombinacje, ocenione

Pojedyncze leki rzadko ruszają starzenie z miejsca; kombinacje mogą. Jan używa modułowych wskaźników synergii, żeby testować interwencje razem, na dużą skalę, u nicieni, a potem wchodzi wyżej — długość życia i zdrowe lata, potem muszki i myszy — zatrzymując zwycięzców.

„Pojedynczy lek może wydłużyć życie tylko o jakieś 10%, ale można je łączyć i uzyskać dużo większe korzyści”.

Singapur · z wywiadu
Kontakt i obserwowanie

Poznaj pracę Jana

Jan Gruber jest fizykiem pracującym nad biologią starzenia na Wydziale Biochemii National University of Singapore. Ta strona opiera się na spacerze z Vincenzem Sorrentino i na wywiadzie, który po nim nastąpił, w październiku 2023 roku.

Z rozmowy

Jan Gruber, jego słowami

Wywiad wideo

Wywiad wideo jest w drodze. Nagrane wywiady trafią na stronę po premierze filmu i serialu Live Beyond.

Dwie rozmowy, Singapur, październik 2023 — spacer pod Supertrees z Vincenzem Sorrentino i wywiad po nim. Oczyszczone wyłącznie z wahań; nic wewnątrz cytatu nie zostało przeredagowane.

Przed antybiotykami

Jan Gruber„Zastanawiam się, czy Alek spojrzy na to kiedyś wstecz i powie: wyobraź sobie, że istniał świat, w którym ludzie sądzili, że starzenie jest całkowicie niezmienne. To trochę jak przed antybiotykami. I to niesamowite, jak szybko to dziś postępuje w porównaniu z tym, co było kilka lat temu”.

Zegary się zbiegną

Jan Gruber„Jedną z wielkich rzeczy są zegary. Zegary oparte na śmiertelności będą rosły na zbiorach danych — pojawią się zbiory, które pozwolą nam powiązać wszystkie cechy omiczne ze śmiertelnością w sposób, w jaki teraz nie potrafimy. Moja przepowiednia jest taka, że za rok zacznie się to zbiegać, że różne zegary będą dawać tę samą odpowiedź”.

Zmniejszanie szumu

Jan Gruber„Rzecz z szumem transkrypcji to jedna z tych, które naprawdę nie były wcześniej możliwe — teraz możemy badać pojedyncze zwierzęta. Dostajesz zmianę ogólnego sygnału, a co ważniejsze, wzrost wariancji. Zmniejszenie tego szumu byłoby fajnym pierwszym przesiewem; długość życia i zdrowe lata potwierdzamy później”.

Kombinacje na dużą skalę

Vincenzo Sorrentino„Myślisz, że moglibyśmy testować interwencje łączone — genetyczne i farmakologiczne?”

Jan Gruber„Mamy teraz modułowe wskaźniki synergii, więc jeśli masz coś szybszego niż samo mierzenie długości życia, możemy pracować na całkiem dużą skalę. Zacząć od przesiewu na dużych liczbach, potem zejść do długości życia i zdrowych lat, a może do muszek i myszy”.

A z wywiadu — fizyk o tym, do czego służy zegar.

O tym, dlaczego fizyk trafia właśnie tutaj

Jan Gruber„Jedną z rzeczy, w których to naprawdę teraz wychodzi na pierwszy plan, jest fakt, że narzędzia matematyczne są bardzo ważne dla bardzo gorącego obszaru badań, jakim są zegary. Czyli próby budowania klasyfikatorów za pomocą uczenia maszynowego, sztucznej inteligencji, statystyki, algebry liniowej — naprawdę po to, żeby robić predyktory starzenia: mierzyć starzenie biologiczne, przewidywać przyszłe wyniki, stratyfikować grupy ludzi. Kiedyś po prostu nie było zbyt wielu źródeł danych, żeby to robić. A teraz schodzi się to razem: mamy dużo naprawdę głębokich źródeł danych i narzędzia do ich analizy. Więc jako fizykowi, wiesz, łatwo jest w takim kontekście wnieść wkład”.

O tym, co zegar musi przewidywać

Jan Gruber„Zasadniczo uważam, że skuteczniejsze zegary przyszłości to będą zegary, które przewidują śmiertelność, przyszłą śmierć. Są zegary epigenetyczne, które to robią, jak GrimAge i PhenoAge. I jest mnóstwo zegarów klinicznych, które też to potrafią… Można zbudować zegary kliniczne, które całkiem dobrze przewidują przyszłą śmiertelność, i są na to bardzo dobre dane… Żeby to miało sens, odwrócenie musi być powiązane z przyszłą śmiertelnością. Musi mówić o śmiertelności, chorobowości, chorobie i śmierci. Nie wystarczy odwrócić jakiś marker, który tak naprawdę nie odwzorowuje przyszłego zdrowia”.

O tym, co to naprawdę mówi o tobie

Jan Gruber„Nie dostaniesz konkretnej daty śmierci… To bardziej dane tego typu, w których powiedziano by: twoja szansa na przeżycie kolejnej dekady wynosi 20%, 50%, 80%. Zawsze są ludzie, którzy przechytrzą prawdopodobieństwo, ale średnio będzie to prawda. Więc jeśli potrafisz odwrócić te liczby, jeśli potrafisz sprawić, żeby twój wiek biologiczny był młodszy albo posuwał się wolniej, masz w gruncie rzeczy większą szansę przeżyć kolejną dekadę czy dwie w dobrym zdrowiu. I myślę, że marker, który by ci to mówił, byłby przydatny przy podejmowaniu własnych decyzji zdrowotnych”.

O pierwszym zegarze, jaki zrobili

Jan Gruber„Pierwszy zegar, jaki zrobiliśmy, był właściwie zegarem lipidowym u nicieni. Chodziło w zasadzie o wypróbowanie części matematyki, której chcieliśmy używać, a która pochodzi pierwotnie od Petera Fedicheva. Bawiliśmy się tym i udowodniliśmy, że u nicieni to działa. Później zastosowaliśmy to do klinicznego zbioru danych… Więc można rozwinąć narzędzia na prostym modelu bezkręgowca, potem zastosować je u myszy albo muszek, a jeszcze później u ludzi. I to są te same narzędzia, które działają w poprzek złożoności biologicznej”.

O trzech miesiącach rocznie, przez sto lat

Jan Gruber„Wydłużaliśmy i nadal wydłużamy życie ludzi o jakieś 3 miesiące rocznie, i robimy to od blisko 100 lat… To ciekawe, bo wydaje mi się, że społeczeństwo po prostu za tym nadąża. Na przykład mamy dziś wielu aktorów po osiemdziesiątce, którzy wciąż są w mediach, uchodzą za bardzo sprawnych aktorów i gwiazdy, i niosą filmy. A sto lat temu naprawdę tak nie było. Osiemdziesięciolatek nie byłby uznany za kogoś, w kogo zainwestujesz czteroletni projekt filmowy, bo to byłoby zbyt ryzykowne”.

Jan Gruber„Prawda jest taka, że budowaliśmy narzędzia do wydłużania zdrowego życia. Nie sądzę, żebyśmy manipulowali już podstawową biologią starzenia, ale to jest ta zmiana… Choroby i zapobieganie chorobom, leczenie chorób, odżywianie, higiena — te rzeczy rozgryźliśmy w ciągu ostatniego stulecia. Ale tak naprawdę nie pracowaliśmy nad manipulowaniem podstawową biologią starzenia. I myślę, że to jest teraz program”.

O profilaktyce i o częściach zamiennych

Jan Gruber„Są teraz naprawdę niesamowite narzędzia terapii genowej, dużo bezpieczniejsze niż kiedyś i dużo mniej skłonne wywołać agresywnego raka. To naprawdę ekscytujące. No i jest oczywiście też sposób myślenia, w którym po prostu robisz części zamienne — kiedy potrafisz skuteczniej radzić sobie ze skutkami starzenia. Ja zawsze uważam, że zapobieganie jest lepsze niż leczenie. Więc zdecydowanie wolę zobaczyć, poznać procesy, które prowadzą do niewydolności nerek w wieku 70 lat, i wkroczyć w wieku 40, niż wydrukować nową nerkę. Choć gdybym miał niewydolność nerek, to oczywiście całkiem chętnie wziąłbym nową, prawda?”

O tym, czym naprawdę jest dla niego ulepszanie

Jan Gruber„Dla mnie ostatecznym ulepszeniem jest dłuższe utrzymanie sprawności młodości… Jeśli spojrzeć na surową inteligencję i surową pamięć, są one najwyższe u młodych ludzi po dwudziestce, a teraz nadrabia się to skrystalizowanymi strategiami rozwiązywania. Ale mogę ci na pewno powiedzieć, że nauka nowych rzeczy zajmuje mi dziś więcej czasu niż wtedy, gdy miałem 20 lat. Znowu: mogę ten fakt w zasadzie ukryć, mając lepsze strategie, ale byłoby naprawdę ekscytujące mieć zdolność uczenia się i wytrzymałość, na przykład jako naukowiec, którą miałem w wieku 20 lat — a stosować je z mądrością, miejmy nadzieję, lat doświadczenia. To samo w sobie jest już dla mnie radykalnym ulepszeniem”.

O sztucznej inteligencji i o mozole

Jan Gruber„Jedną z wielkich rzeczy w tej dziedzinie jest, oczywiście, jak w każdej dziedzinie z głęboką literaturą, to, że istnieje ogromna ilość informacji, której większość z nas nie jest świadoma. Stare prace sprzed nawet 30, 40 lat, które mogą być istotne dla tego, co robimy dziś. Czasem znajdujesz takie stare artykuły i myślisz: o mój Boże, ludzie już wtedy to zrobili. Fascynujące jest pomyśleć, co można zrobić, jeśli przeczyta się całą literaturę i jednocześnie ma się świadomość wszystkiego, co ktokolwiek kiedykolwiek o czymkolwiek powiedział”.

Jan Gruber„Widziałeś nasze laboratorium i widziałeś, co robimy, i zauważyłeś, że to skrajnie ręczne, i pod wieloma względami tak jest… Dzięki narzędziom takim jak widzenie maszynowe i narzędzia do przetwarzania danych, które potrafią patrzeć na filmy i zdjęcia, można zautomatyzować rzeczy, które jeszcze całkiem niedawno były zupełnie nieautomatyzowalne i ręczne… Widzenie maszynowe w badaniach nad długością życia może zabrać połowę pracy… Jeśli uda się to zautomatyzować, chciałoby się wierzyć, że zaoszczędzony czas pójdzie zamiast tego na głębsze myślenie o eksperymentach, które się robi, bo może mniej czasu zajmuje samo ich robienie”.

O tym, po co jest nauka akademicka

Jan Gruber„Jedną z sił akademii jest to, że można dać ludziom dużo swobody w badaniu pomysłów, które nie muszą natychmiast i krótkoterminowo zwracać pieniędzy. I myślę, że jeśli spojrzeć na historię nauki, wiele naprawdę przełomowych, wielkich, zmieniających życie i świat wynalazków nie pochodzi od ludzi, którzy postanowili zrobić lepszą szczoteczkę do zębów… Historia nauki powiedziałaby, jak sądzę, że ludzie, którzy sądzili, że robią czystą naukę podstawową i że nigdy nie znajdzie ona zastosowania, bywali katastrofalnie, albo cudownie, w błędzie — i wynajdywali rzeczy o ogromnym wpływie na świat”.

O tym, co robi sam

Jan Gruber„Wczesne i proaktywne interwencje przeciwko mechanizmom postępu chorób, które już rozumiemy, są naprawdę ważne… Myślę, że prawdopodobnie możemy wkraczać wcześniej i bardziej proaktywnie, niż to robimy, i w gruncie rzeczy dużo bardziej niż dziś unikać pogorszenia funkcji i struktury… To są rzeczy, które zrobiłbym już teraz, i uważam, że jest mnóstwo dowodów, że to korzystne i że powinniśmy to robić teraz. Na przykład od dawna biorę metforminę. Dbam o to, żeby mój cholesterol był naprawdę niski. I bardzo interesuje mnie w tym kontekście rapamycyna”.

Jan Gruber„Jest kilka leków, które działają całkiem niezawodnie u wszystkich organizmów modelowych. Rapamycyna jest jednym z nich. Próbowałem wielu rzeczy i jest duża zmienność efektów na długość życia przy związkach, które mają naprawdę piękne publikacje, a potem je próbujesz i mogą nie zadziałać w twoim laboratorium tak dobrze”.

Kolejne fragmenty pełnego wywiadu zostaną tu opublikowane.

Wyprawa trwa dalej

Więcej umysłów wyprawy

Jan Gruber znajduje się na poziomie Ulepszenia biohackingowe na Mapie Długowieczności — zegary starzenia i kombinacje geroprotektorów. Poznaj resztę obsady na stronie Ludzie .

Zobacz wszystkich 100+ ekspertów

Także w Hubie

Miejsca wspomniane na tej stronie, każde z własną stroną.