ラジウムはかつて不老不死の薬として使われていました。今日の考え方はもっと優れているのでしょうか?

空中都市からロボット執事まで、未来的なビジョンが PopSci の歴史に満ちています。「 Are we there yet?」コラムでは、最も野心的な約束に向けた進捗状況を確認します。シリーズの詳細は、こちらをご覧ください。

1923 年、『ポピュラーサイエンス』誌は、人々が若さを保つためにラジウムを注入した水を飲んでいると報じました。老化に対する本当の（そして非放射性の）「治療法」は、どこまで進歩したのでしょうか?

マリー・キュリーと夫のピエールが1898年にラジウムを発見したときから、この新しい元素が普通の金属ではないことはすぐに理解されました。キュリー夫妻が1902年についにピッチブレンド（鉱石）から純粋なラジウムを分離したとき、彼らはその物質がウランの100万倍の放射能を持っていることを突き止めました。当時、ウランはすでに医学で骨のX線撮影や癌腫瘍の治療に使用されていました。この処置は1899年にスウェーデンの医師、ターゲ・シェーグレンによって初めて試みられました。ラジウムの並外れた放射能と不自然な青い輝きと相まって、放射能が悪性腫瘍の治療にしか使用されていなかったにもかかわらず、この鉱物はすぐに癌、失明、脱毛症を含むすべての病気の治療薬として宣伝されました。 1923 年 6 月にポピュラーサイエンス誌が報じたところによると、ラジウムを注入した水を毎日コップ 1 杯飲むと若返り、寿命が延びるとさえ信じられており、ラジウムは一連の奇跡の秘薬の最新のものであった。

1925 年 5 月までに、ニューヨーク タイムズはラジウムに関連する癌の症例を最初に報じた新聞の 1 つとなった。2 年後、末期症状の女性 5 人 (ラジウム ガールズとして知られるようになった) が、働いていた米国ラジウム社を訴えた。彼女たちは、同社の有毒な顔料を使ってさまざまな物を手描きしていた。ラジウムの発癌作用に関する証拠が増えるにつれて、万能薬としての評判は急速に薄れたが、最後の夜光塗料加工工場が閉鎖されるまでにはさらに半世紀を要した。ラジウムは今日でも、癌患者の治療のための核医学や、構造上の欠陥を調べるための建築材料の X 線撮影のための工業用放射線技術に使用されているが、延命の妙薬としての根拠のない地位は長くは続かなかった。

しかし、ラジウムの没落によって不老不死への真の探求が終わることはなかった。永遠の若さへの憧れは、科学的に疑わしい製品やサービスの驚くべき範囲を生み出し続けている。

文明の黎明期、シュメール人が楔形文字の石板にギルガメシュ叙事詩で永遠の命への切望を初めて記して以来、人類は老化に抗い死を遅らせる奇跡の治療法を求めてきた。5000年前の古代エジプトでは、僧侶が死体保存を行い、ミイラ化した宿主の中で人の魂が生き続けるようにしていた。幸いなことに、ミイラ化や不老の泉、賢者の石、聖杯を求める中世の探求、さらには20世紀初頭の金属ベースのエリキシル剤をすすったり、処女の血を浴びたり、ラジウムを注入した水を飲むといった倒錯した習慣から、アンチエイジングバイオテクノロジーは進歩した。しかし、変わらないのは、永遠の若さの追求が主に中国の皇帝からシリコンバレーの起業家まで、人類の最も裕福な市民によって後援されてきたということだ。

「アルツハイマー病、ガン、骨粗しょう症、心血管疾患、糖尿病など、慢性疾患の圧倒的多数にとって、老化が最大の危険因子であることは、ずっと以前から認識されてきた」と、ミネソタ州メイヨー・クリニックのポール・F・グレン老化生物学センターの共同所長、ネイサン・ルブラスール氏は言う。「しかし、私たちは、老化（細胞の老化）については何もできないので、血圧や高脂質など、私たちが改善できると考える、より一般的な危険因子に目を向けよう、と言っているようなものだ」。しかし、ここ数十年で老化研究における目覚ましい進歩が関心を呼び、資金の蛇口が開いた。幸いなことに、最新の取り組みは、ラジウムの全盛期よりも確立された科学、そして科学的手法に基づいている。

19世紀後半、科学者が顕微鏡で細菌に焦点を合わせ始めたちょうどその頃、進化生物学者のオーガスト・ワイスマンが細胞の老化、つまり老化についての講義を行った。「生命の持続期間」（1881年）では、細胞には複製限界があり、それが加齢とともに治癒力が低下する理由を説明するというワイスマンの理論を詳述した。ワイスマンの理論を確認するのに80年かかった。1961年、生物学者のレナード・ヘイフリックとポール・ムーアヘッドは、人間の細胞の寿命が有限であることを観察し、記録した。さらに30年後の1993年、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の遺伝学者で生化学の教授であるシンシア・ケニヨンは、線虫の特定の遺伝子変異が寿命を2倍にする方法を発見した。ケニヨンの発見は永遠の若さの探求に新たな方向性と希望を与え、裕福なテクノロジー起業家たちは、細胞レベルで老化を止める方法を見つけ出すという最新の探求に資金を提供したがった。 （ケニオン氏は現在、アルファベットの子会社であるカリコ・リサーチ・ラボの副社長を務めている。）

「老化の基本的な生物学を理解する上で、私たちは目覚ましい進歩を遂げてきました」とルブラスール氏は言う。「私たちは科学と医学の新しい時代を迎えており、単に『老化の何が私たちをこれらすべての病気のリスクにさらすのか？』という問いを問うだけでなく、『それに対して何かできることはないか？介入することはできるのか？』という問いも問う時代です。」

ルブラスールのような現代の老化研究室では、老化の分子メカニズムを解明し、細胞の変化を特定して測定するためのツールと技術を開発することに重点を置いています。最終的な目標は、細胞レベルで変化を阻止または逆転させる方法を発見することです。

しかし、老化の分子メカニズムに注目することは目新しいことではない。理論生物学者コンラッド・ワディントンは、1940年の著書「Organisers and Genes」で、細胞のライフサイクル、つまり細胞が胚の状態から特定のものへと成長する過程の比喩を提示した。ワディントンのエピジェネティックなランドスケープでは、細胞は山頂で未形成の状態でスタートし、どの方向にも下り坂を転がり落ちる可能性がある。一連の分岐に遭遇した後、細胞は谷に落ち、それが皮膚細胞やニューロンなどの組織になる。ワディントンによると、エピジェネティクスは、化学的要因や環境的要因などの標準的な遺伝学を超えた、細胞が分岐に遭遇したときにどちらかの方向に転がるように導く外部的な遺伝メカニズムである。また、エピジェネティクスの理論を最初に提唱したワディントンによると、細胞が谷に落ちたら、死ぬまでそこにとどまるため、一度皮膚細胞になったら、いつまでも皮膚細胞のままである。ワディントン氏は細胞の老化を一方通行の過程とみなしていたが、それはそれほど正確ではないことが判明した。

「今では、異なる種類の細胞でさえも老化とともに変化し続けることがわかっています」と、最近までイェール大学医学部で自身の老化研究室を率いていたが、現在は多額の資金提供を受けた新興企業アルトス・ラボの創設主任研究員であるモーガン・レヴィン氏は言う。「[ワディントン]の状況は変化し続けています。そして、新しくエキサイティングなのは再プログラミングです。これは、ボールを逆方向​​に押し戻すことができることを示しています。」

レバイン氏のような研究者は、細胞の年齢（エピジェネティックまたは生物時計）を判定するだけでなく、細胞の寿命は一方向であるというワディントン氏の前提に異議を唱えるために使用できる新しいエピジェネティック メカニズムを発見し続けています。細胞の再プログラミングは、1980 年代に初めて試みられ、その後、ノーベル賞受賞者の山中伸弥氏によって推進されました。山中氏は、成熟した特殊化した細胞を胚または多能性の状態に戻す方法を発見し、細胞が新しく生まれ変わり、たとえば肝細胞や歯などの新しい組織に再生できるようにしました。

「私はエピゲノムを細胞のオペレーティングシステムとして考えています」とレヴィンは説明する。「つまり、多かれ少なかれ、体内のすべての細胞は同じ DNA またはゲノムを持っています。しかし、皮膚細胞と脳細胞を区別するのはエピゲノムです。エピゲノムは、細胞に固有の DNA のどの部分を使用するべきかを細胞に指示します。」要するに、すべての細胞は胚細胞または幹細胞として始まりますが、細胞の最終状態を決定するのはエピゲノムです。

「培養皿の中の細胞を使った研究は山ほどある」とレヴィン氏は付け加える。アルツハイマー病患者の皮膚細胞を採取し、それを幹細胞に戻し、さらにニューロンに変える研究もそのひとつだ。一部の細胞については、「必ずしも胚性幹細胞に戻す必要はなく、直接別の細胞タイプに変換できる」とレヴィン氏は言う。しかし、培養皿の中で機能するものが生きた標本で機能するものとは大きく異なることも指摘する。科学者は実験動物の体内で細胞を再プログラム化する実験を行ってきたが、成功例には限りがあり、その影響は十分に理解されていない。「問題は、細胞を（ライフサイクルの）かなり後ろに戻すと、細胞が本来あるべき姿がわからなくなってしまうことだ」とレヴィン氏は言う。「そして、奇形腫のような厄介なものに変わってしまう」。それでも、彼女は再プログラム化に伴う問題の多くが今後10年で解決されるかもしれないと期待している。レバイン氏は、細胞再プログラミングカクテルを飲んで老化を食い止めるという発想は（少なくとも近い将来は）思い浮かばないが、移植を必要とせずに臓器を再生できる高リスク患者向けの早期導入アプリケーションは想定している。

不老不死の探求は、今でも大部分の人々が資金を出しているが、神話上の物体、奇跡的な要素、神秘的な儀式の追求から、探索研究に数十億ドルを投じる大企業へと変化している。カリコやアルトス・ラボ（ロシア生まれの億万長者ユーリ・ミルナーらが出資）のほかにも、ライフ・バイオサイエンシズ、エイジエックス・セラピューティクス、ターン・バイオテクノロジーズ、ユニティ・バイオテクノロジー、バイオエイジ・ラボなど、過去10年間に設立された企業が多数ある。こうした実験的技術にはかなりの期待が寄せられているが、実際の製品やサービスは、食品医薬品局などの規制当局の承認を受ける必要がある。米国でラジウムが万能薬として宣伝されていた当時は、こうした規制当局は存在していなかった。

CRISPR によるゲノム編集やエピゲノムの再プログラム化による老化の阻止または逆転といった長期的なムーンショットの実現に取り組んでいる一方で、ルブラスールは、既存の薬剤を転用して老化細胞を強化する短期的な可能性を見出している。細胞が老化して損傷を受けると、次の 3 つの選択肢のいずれかが選択される。屈服する (この場合はシステムから排除される)、損傷がそれほどひどくないため自己修復する、または複製を停止してゾンビ細胞としてうろつく。「[ゾンビ細胞] は正常に機能しないだけでなく、老化関連分泌表現型 (SASP) として知られる非常に有毒な分子を大量に分泌します」とルブラスールは説明する。これらの有毒分子は、多くの病気の前兆となる炎症を引き起こす。

実は、もともと他の病気をターゲットにしていた薬が、細胞生物学に根本的なレベルで影響を与え、老化を効果的に食い止める可能性があることが示されたため、すでに抗老化の治験段階にある。ラパマイシンはもともと臓器移植患者の免疫系を抑制するために、メトホルミンは糖尿病患者を助けるために設計されたが、どちらも抗老化効果が期待できる。「疫学的な観点からデータを見始めると、これらの人々（メトホルミンを服用している糖尿病患者など）は心血管疾患が少ないことが多いことがわかります」とルブラスール氏は指摘する。「彼らはがんの発症率も低く、アルツハイマー病の発症率も低い可能性があるという証拠もあります」。スタチン（心血管疾患用）やSGL2阻害剤（別の糖尿病薬）でさえ、抗老化における可能性のある役割が研究されている。もちろん、老化は悪いものばかりではない。例えば、悪性腫瘍の発生を防ぐ防御機構として重要な役割を果たしているため、これを改ざんすると悪影響が出る可能性がある。「生物学は非常に賢いので、私たちは謙虚でいなければならない、そうでしょう？」とルブラスール氏は言う。

ラジウムガールズは、特に、長所と短所が十分に理解される前に、新しい未証明の技術の誇大宣伝や約束を避けるように教えてくれました。私たちはすでに何千年も奇跡の妙薬を待ち続け、その途中で、つい1世紀前に放射能汚染された水を飲むなど、いくつかの恐ろしい選択をしてきました。21世紀には、規制されていない化粧品、疑わしい外科手術、証明されていない栄養補助食品など、アンチエイジングのインチキ医療が数多くあります。私たちは、人類史上かつてないほど、老化のマイナス面に対する本当の解決策に近づいているかもしれませんが、確実に若さを取り戻すには、まだ乗り越えるべき大きなハードルがあります。今日のアンチエイジング研究が実を結ぶまでには、何年も、あるいは何十年もの研究と、それに続く大規模な臨床試験が必要になるでしょう。そして、たとえ実を結んだとしても、不死をもたらす万能薬のカクテルという形で実現する可能性は低いでしょう。その間、ルブラスールのアドバイスは、余裕のある人にとってはシンプルだ。「奇跡の治療法を待つ必要はありません。運動、栄養習慣、睡眠などのライフスタイルの選択は、老化の軌道に大きな役割を果たします。今から、いかに健康に老いるかについて積極的に取り組むことができます。」残念ながら、誰もがルブラスールの医学的知恵に従う余裕があるわけではない。しかし、不老不死の探求に資金を提供している人々を含め、最も裕福な人々は間違いなくそれを持っている。