Los biogerontólogos han estado investigando el envejecimiento científicamente durante más de un siglo y, en ese tiempo, han identificado siete causas principales del envejecimiento. La última causa se descubrió en 1981, y desde entonces no se han encontrado otras causas, lo que lleva a muchos a pensar que estas pueden ser las únicas. En el contexto de la investigación antienvejecimiento, se ha argumentado que, si se pudieran idear terapias para eliminar los efectos tóxicos asociados con cada una de las causas, la vida útil podría extenderse indefinidamente. Las siete causas principales del envejecimiento, enumeradas por el biogerontólogo Aubrey de Gray, son la pérdida celular, mutaciones y epimutaciones nucleares, mutaciones mitocondriales, basura extracelular, basura intracelular, senescencia celular y enlaces cruzados extracelulares.
A medida que las personas envejecen, aparece la atrofia muscular, en parte debido a la disminución de los niveles de hormonas y factores de crecimiento. La inyección de factores de crecimiento o el fomento del ejercicio pueden aliviar un poco este problema, aunque una solución a largo plazo probablemente requiera el uso de terapia con células madre.
Debido a una variedad de causas, el material genético en el núcleo de las células ocasionalmente muta, aunque esta causa del envejecimiento se mantiene bajo control por la redundancia masiva de células en el cuerpo. Las mutaciones nucleares solo son realmente peligrosas cuando crean células cancerosas, que pueden replicarse y apoderarse de todo el cuerpo. La solución propuesta para este problema es eliminar los genes de la telomerasa de todas las células del cuerpo. Las células cancerosas utilizan la telomerasa para garantizar su capacidad de seguir replicándose.
Las plantas de energía de las células son mitocondrias, orgánulos que producen ATP, la moneda de energía de toda la vida. Al igual que el núcleo de las células, las mitocondrias tienen parte de su propio material genético, que es susceptible de mutación. Las mitocondrias mutadas pueden salirse de control y causar graves daños por oxidación en los tejidos del cuerpo humano. La propuesta para detener esta causa del envejecimiento es trasladar el ADN mitocondrial al núcleo, un proceso que la evolución ya viene realizando desde hace millones de años. La tarea de los bioingenieros sería simplemente completarla.
Hay varios tipos de basura intracelular y extracelular que se acumulan en el cuerpo, un ejemplo es la placa amiloide que se encuentra en los pacientes con Alzheimer. Para contrarrestar esta causa del envejecimiento, los científicos proponen encontrar enzimas capaces de descomponer las moléculas dañinas sin dañar el tejido circundante. La búsqueda está actualmente en curso.
Las dos causas finales son la senescencia celular y los enlaces cruzados extracelulares. En la senescencia celular, las células no mueren cuando se supone que deben hacerlo. En cambio, estas células «resistentes a la muerte» se quedan, ocupan espacio y secretan proteínas potencialmente dañinas. Para eliminarlos, es necesario inyectar algo que haga que estas células se suiciden mientras se conservan las células circundantes, o estimular el sistema inmunológico para atacarlas como lo harían normalmente.
Los enlaces cruzados extracelulares son lo que hace que la piel de una persona mayor se vuelva áspera y arrugada. Las células normalmente se mantienen unidas por enlaces cruzados de proteínas, pero estos pueden volverse demasiado densos y provocar diversos problemas de salud. La solución propuesta es encontrar compuestos (llamados rompedores de AGE) que desintegran el exceso de enlaces cruzados.
Si todas las causas del envejecimiento pueden abordarse utilizando soluciones biotecnológicas, entonces los seres humanos podrían vivir durante miles de años, siempre que no mueran por medios no naturales.