The Economist - USA (2022-01-22)

(Antfer) #1
The Economist January 22nd 2022 Science & technology 71

mals  often  caused  tumours  called  terato­
mas,  in  which  cells  turn  into  weird  mix­
tures  of  tissues.  It  has  subsequently  been
discovered,  though,  that  a  partial  reset
avoiding this problem is possible by turn­
ing the relevant genes on only briefly. This
results in a return to youthful rude health
without  “unspecialising”  the  cells  in­
volved.  Experiments  on  mice  have  shown
how  that  can  stop  the  progression  of  pro­
geria,  a  mutation­induced  syndrome  that
mimics  rapid  ageing,  can  promote  the
healing  of  injured  muscles,  and  can  pro­
tect  the  liver  against  damage  by  paraceta­
mol, a widely used painkiller.
In  contrast  to  the  Yamanaka  factors,
which have a clear discovery date, the idea
of  an  isrpathway  has  emerged  gradually.
One of biology’s most important concepts
is homeostasis, the maintenance of a con­
stant  internal  environment  in  the  face  of
external  pressure  to  change.  The  isrdoes
this at a cellular level. If a source of cellular
stress  is  detected—be  it  external,  such  as
oxygen or nutrient­deprivation, or viral in­
fection; or internal, such as an accumula­
tion of misfolded proteins or the activation
of  a  potentially  cancer­causing  gene—the
isr switches on an emergency program to
reset  protein  manufacturing.  If  this  does
not  clear  the  problem,  it  then  presses  the
self­destruct button, blowing up the cell it
is in, in a process called apoptosis, to stop
it becoming a locus of disease. 


Pick’n’mix
These  two  discoveries  offer,  in  the  foun­
ders’ view, ways to bring sick cells back to
health  by  resetting  malfunctioning  isr
pathways, and to give healthy cells that are
getting on a bit in years a tonic. The initial
plan is to look into this at three campuses,
in Cambridge, England, the Bay Area of Cal­
ifornia  and  San  Diego.  The  institutes  in
these will be led by Wolf Reik, Peter Walter
and  Juan  Carlos  Izpisua  Belmonte  respec­
tively.  Each  will  house,  in  its  turn,  about
half a dozen research groups investigating
various aspects of the problem.
Dr Reik, plucked from the Babraham In­
stitute,  an  independent  biomedical­re­
search laboratory near Cambridge, is an ex­
pert in a field called epigenetic gene regu­
lation.  Tinkering  with  this  process,  in
which gene expression is controlled by the
way  dnais  packed  into  chromosomes,  is
how  the  Yamanaka  factors  operate.  Dr
Walter, until now at the University of Cali­
fornia,  San  Francisco,  studies  the  behav­
iour  of  proteins  inside  cells.  He  has  been
involved  from  the  beginning  in  mapping
theisrpathway. And Dr Izpisua Belmonte,
who ran the Gene Expression Laboratory at
the Salk Institute, in San Diego’s northern
suburb of La Jolla, is also deeply embroiled
in studying the Yamanaka factors. Indeed,
it was he who spotted their ability to reju­
venate without a full factory reset, with all


the  potential  medical  consequences  that
gives  rise  to.  Previously,  those  seeking  to
turn  Yamanaka  factors  to  medical  advan­
tage were looking at stem­cell therapies to
regenerate tissues already in the body and
also at the idea of growing organs for trans­
plant.  Dr  Izpisua  Belmonte  opened  the
third  avenue  of  rejuvenative  possibility
that Altos seeks to exploit.
Dr  Yamanaka,  too,  has  volunteered—
literally (he will not be paid). Indeed, it was
through him that Dr Milner became inter­
ested in the question of ageing and rejuve­
nation.  In  2013  he  was  among  the  first  re­
cipients of a Breakthrough prize, an award
that Dr Milner and some like­minded Sili­
con  Valley  bigwigs  dreamed  up  to  try  to
give  the  Nobel  Foundation  a  run  for  its
money.  Though  he  will  not  run  an  insti­
tute,  he  will  help  gather  a  network  of  col­
laborators in his native country. 
The last piece of the scientific jigsaw—
almost  inevitable  these  days—is  artificial
intelligence  (ai).  This  is  the  purview  of
Thore  Graepel,  until  now  one  of  the  lead­
ing lights in Google DeepMind. Modelling
what  is  going  on  inside  cells,  which  are
composed  of  millions  of  molecules  of
thousands  of  varieties,  is  the  sort  of  pro­
blem that would be unapproachable with­
out ai. And the field is now starting to grap­
ple with it, as shown by the recent success
of  DeepMind’s  AlphaFold  program,  which
is able to predict from a protein’s chemical
structure  how  it  will  fold  up  into  a  func­
tional shape. Dr Graepel’s software will try
to  make  sense  of  the  outpourings  of  data
from the firm’s investigators.
Moreover,  in  case  this  list  (which  in­
cludes  only  one  Nobel  laureate,  Dr  Yama­
naka  himself )  is  not  thought  glittering
enough, the firm’s board sports three oth­
ers:  David  Baltimore,  a  biological  poly­
math, who won his for his work on viruses;
Jennifer Doudna, joint­inventor of a gene­
editing technique called crispr­Cas9 that
has  boosted  biotechnology;  and  Frances
Arnold, who won her prize for work on di­

recting the evolution of enzymes.
How, then, will it all play out? The big­
gest risk may be that the participants have
jumped  too  early.  The  nitty­gritty  of  what
they will be doing, at least in the firm’s sal­
ad  days,  is  pretty  much  what  they  would
have been doing anyway, in their old jobs,
except with bigger budgets. The flip side of
this is that there is nothing immediately to
hand that might be developed into a com­
mercial product.
Three  billion  dollars  is  a  big  financial
cushion, though. It gives leeway for chang­
es  of  direction  and  recovery  from  mis­
takes.  It  will  also,  as  Bob  Nelsen,  whose
firm, archVenture Partners, is on board to
the tune of a sum north of $250m, its big­
gest ever investment, observes, allow Altos
to build its own development arm, and not
have to rely, as lesser startups often do, on
selling its intellectual property to an exist­
ing pharmaceutical company.
Not having a clear product from the get­
go does not, then, seem to be a problem—
though Mr Nelsen does mention boosting
t­cell responses in the immune systems of
the  elderly  and  dealing  with  badly  func­
tioning islet cells in the pancreases of peo­
ple  with  diabetes  as  early  possibilities.
Everyone  involved  seems  confident  that
salable products will emerge.

Re-record, don’t fade away
Altos’s  founders  are  thus  imitating  old­
fashioned  corporate  laboratories  of  the
sort  epitomised  by  Bell  Labs,  except  with­
out Ma Bell, then America’s telephone mo­
nopoly, at their back. Bell hired bright peo­
ple and let them get on with it, too. That re­
sulted  in  the  transistor  and  the  laser.  But
those were products of physics, not biolo­
gy.  And  the  Altos  approach  seems  similar
to that taken by Calico Life Sciences, which
has  not  worked  so  well—though  Hal  Bar­
ron,  appointed  as  Altos’s  chief  executive,
was  once  Calico’s  head  of  research,  and
might have ideas why not. 
More  fundamentally,  there  are  doubts
about how controllable the underlying bi­
ology  of  ageing  really  is.  Despite  appear­
ances, multicellular organisms do not sim­
ply wear out in the ways that machines do.
Like everything else in biology, the process
of senescence is regulated by natural selec­
tion. The details are debated. But an over­
arching  principle,  called  disposable­soma
theory, seems to govern what is going on. 
Disposable­soma theory starts from the
premise that, for an individual, death is in­
evitable. Accident, infection, a predator or
a rival will get you in the end. It therefore
makes  sense  for  evolution  to  care  more
about  individuals  when  they  are  young
than when they are old, since by then they
may have died or been killed anyway.
Lots of things about ageing make sense
from this perspective. Genes can have bad
effects in old age as long as they have good
Free download pdf