XPRIZE专访 | 纳米技术“联手”年轻囊泡疗法,旨在逆龄10岁

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编者按

最近,一项目标直指逆转人类衰老、总奖金高达1.01亿美元的XPRIZE Healthspan大赛正在进行,此项全球竞赛吸引了58个国家、600多支团队参与,堪称全球抗衰科技的巅峰对决。

就在前不久,XPRIZE公布了晋级半决赛的名单,其中排名前40的团队会将首批25万美元奖金收入囊中,并开启临床试验阶段,向最终的巨额奖金发起冲刺。

而这次竞赛的要求则十分严苛:在一年内在临床上使老年人的认知、免疫、肌肉功能年轻至少10岁。这不仅是一场科学竞赛,更是一场关乎我们每个人未来的长寿奥运会。

在40强的队伍中,一支由物理学家和再生医学专家组成的“跨界团队”显得十分独特,他们的核心技术是一种结合了物理学和生物学的特别疗法:SHT-sEV疗法。

SHT-sEV疗法,其实是类似于目前十分火热的外泌体疗法的“升级版”。它利用经过改造的小细胞外囊泡(sEV)来逆转衰老。那么,物理学的精密工具,究竟能为再生医学带来怎样的升级?这种改造优势何在?它在人体内的效果与安全性又如何?

带着诸多好奇,时光派独家对话了GODA LAB团队的两位核心人物:一位是毕业于伯克利和MIT、手握30多项专利、创立了4家科技公司的顶尖物理学家合田 圭介(Keisuke Goda);另一位则是拥有多国行医经验、斩获国际外科大奖的再生医学先驱石川 正志(Masashi Ishikawa)。(文末还有专家的长寿心得~)

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图注:本次访谈的核心人物东京大学物理学教授合田圭介(上)与再生医学专家石川正志博士(下)

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“以前所未有的更高效率和选择性对抗衰老”

Q

祝贺GODA LAB团队入围XPRIZE半决赛!参加这样一项享誉全球的比赛,对您的团队来说最重要的意义是什么?

A

作为抗衰老领域的新人,参加XPRIZE健康寿命大奖赛对我们来说,是迈向未知领域的大胆一步。多年来,我们一直渴望为该领域做出贡献,但始终没有合适的时机。

XPRIZE就提供了这样一个鼓励创新和跨学科合作的平台。我们发现,要以一种可衡量、有影响力的方式解决衰老这个复杂的问题,就必须融合多样化的技术和观点。

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图注:GODA LAB团队在XPRIZE的活动现场(半决赛颁奖典礼)

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Q

您能简单为我们介绍一下SHT-sEV疗法吗?

A

SHT-sEV疗法基于一个简单而强大的理念:将来自年轻个体的再生分子,以前所未有的更高效率和选择性,直接递送给衰老细胞。

以往的研究把年轻小鼠的sEVs注射到年老小鼠体内的确会产生抗衰老效果,但递送效率很低。我们用表面纳米结构来增强sEVs与靶细胞的结合,这个技术我们称之为超同型靶向(SHT)技术。它能确保更多的sEVs到达预定的地方,从而放大抗衰效果。我们的早期实验也显示衰老细胞的摄取能力和功能都得到了增强,这说明我们正走在正确的道路上。

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Q

它最初的科学灵感和技术突破是如何产生的?

A

我们深受南京大学陈熹团队2024年发表在《Nature Aging》上的文章的启发:源自年轻血浆的小型细胞外囊泡(sEV)使衰老组织恢复了活力[1]。

这一发现与我们产生了共鸣,因为我们独立开发了一个纳米技术平台,该平台能显著增强sEVs对特定细胞类型的靶向效率。将“生物学上的再生”与“工程学上的精准”相结合的想法,正是我们SHT-sEV疗法发展的种子。

同时,“Serendipity Engineering”(机缘工程学)是我们实验室的使命:创造一种技术和科学环境,使其更有可能偶然发现意想不到却意义重大的事物。这个理念的灵感来自于法国著名微生物学家路易斯·巴斯德的名言:“机遇偏爱有准备的头脑。”

在这个理念下,我们在开发一种不相关的成像技术时,发现了镧系元素离子对sEVs亲和力的增强效应。认识到它在靶向递送方面的意外潜力是一个Serendipitous Moment(机缘巧合的时刻),而围绕它构建一个平台,正是机缘工程学的真谛所在。

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图注:GODA LAB团队成员

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Q

XPRIZE要求在一年内实现肌肉、认知和免疫功能的可衡量逆转。SHT-sEV疗法是如何设计来同时解决这三个系统的?

A

肌肉、神经元、免疫细胞,每一种细胞类型都会自然产生sEVs,它们作为信使,负责修复和再生。通过增强向这些特定细胞的递送效率,我们的疗法天生具有模块化和多系统的特性。我们目前正在利用细胞特异性标记和递送途径,针对每个系统优化sEVs的靶向性。

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Q

为XPRIZE做准备,尤其是临床试验阶段,一定带来了重大挑战。从您独特的「物理+临床」视角来看,在将创新疗法推向临床的关键障碍是什么?

A

一个主要挑战是,如何将我们基于物理学和纳米技术的创新流程与临床验证的严格要求相协调。安全性和可扩展性与创新性同等重要,为了弥合这一差距,我们组建了一个跨学科团队,包括生物学家、临床医生和监管专家。

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跨界合作=1+1>2的创新力

Q

Goda教授(合田圭介)是一位物理学家,而石川博士是一位再生医学专家,你们是如何开始这次独特的跨界合作的?

A

我们的合作始于光学成像和再生生物学的交叉领域。起初,我们必须克服在词汇、方法论和思维方式上的差异。但我们学会了珍视这些差异。如今,通过紧密的沟通和将来自物理学的精密工具与深厚的生物学洞察相结合,我们创造出了我们任何一方都无法单独完成的成果,我坚信我们已经成为一个单一的团队,一方负责基础研究,另一方负责临床实践。

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Q

是什么激励你们投身于抗衰老领域的?

A

作为一名消化外科医生,多年来我治疗了许多难以治疗的患者,最初是根据现代医学原则为患者提供标准治疗。虽然一些患者反应良好,但也有许多病例效果不佳,这让我认识到标准医疗的局限性。

大约在那个时候,我得知一位患有严重糖尿病的熟人接受了间充-质干细胞疗法和外泌体(sEV)疗法后,结果几乎完全康复。在传统医学中,这种情况曾被认为是无法治愈的。这些经历让我确信,再生医学作为治疗顽固性疾病和对抗衰老的新选择,具有巨大的潜力。

作为一名物理学家,我一直着迷于制造能够揭示未见的仪器。随着时间的推移,我意识到衰老是生物学最伟大的奥秘之一,而我希望能创造出破解它的工具。

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关于“健康衰老”,

有何看法和建议?

Q

您和您的团队如何看待“健康老龄化”这一概念?在您看来,当今关于衰老最大的误解是什么?

A

当我们思考健康老龄化时,我们认为每个人都会变老,但并不意味着必须在传统意义上沦为“老人”。换言之,如果一个人在年龄增加的过程中能保持身心健康,那么其多年积累的丰富经验便能转化为一种独特的优势。

关于衰老,一个常见的误解是认为它完全由基因决定,是一种不可避免的命运。因此,我们的目标不是抗衰老本身,而是“Cool Aging”,成为年轻一代所钦佩和向往的那种老人。

健康老龄化意味着在时间流逝中保持生理弹性、生活自理能力和精神清晰度,不仅仅是活得更久,更是活得更好。最大的误解是认为衰老是线性的、不可逆的。实际上,衰老是动态的、可干预的。我们的工作基于一个信念:我们可以干预、重置,甚至逆转生物学衰老的某些方面。

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Q

作为抗衰老领域的专家,对于希望活得更健康、老得更慢的人们,你们有什么建议?

A

我对健康长寿的看法是,虽然营养、睡眠、锻炼、心理健康和压力管理是健康衰老的基础,但我强调以下几种实用方法:

积极的预防医学,使用基因组检测来提前识别未来风险。

采纳再生医学,使用外泌体疗法或干细胞治疗来进行功能恢复和抗衰老。

健康数据的可视化,使用可穿戴设备以可衡量的方式监测日常健康和活动。

我们遵循有科学依据的原则:定期锻炼、地中海式饮食、充足的睡眠和压力管理。最重要的是,我们保持好奇心和与他人的联结,智力上的投入和社交纽带是强大的长寿因素。

我们的建议是,从生活方式开始,保持信息灵通,并拥抱科学的进步。衰老的未来并非一成不变,它是我们可以设计的东西。

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参考文献

[1] Chen, X., Luo, Y., Zhu, Q., Zhang, J., Huang, H., Kan, Y., . . . Chen, X. (2024). Small extracellular vesicles from young plasma reverse age-related functional declines by improving mitochondrial energy metabolism. Nature Aging, 4(6), 814-838. doi:10.1038/s43587-024-00612-4

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