Biogerontologii au investigat îmbătrânirea în mod științific de peste un secol și, în acel timp, au identificat șapte cauze principale ale îmbătrânirii. Ultima cauză a fost descoperită în 1981, iar de atunci nu au mai fost găsite alte cauze, ceea ce a făcut pe mulți să creadă că acestea ar putea fi singurele. În contextul cercetării anti-îmbătrânire, s-a susținut că, dacă ar putea fi concepute terapii pentru a elimina efectele toxice asociate cu fiecare dintre cauze, atunci durata de viață ar putea fi prelungită la infinit. Cele șapte cauze primare ale îmbătrânirii, așa cum sunt enumerate de biogerontologul Aubrey de Grey, sunt pierderea celulelor, mutațiile și epimutațiile nucleare, mutațiile mitocondriale, junk extracelular, junk intracelular, senescența celulară și legăturile extracelulare.
Pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, se instalează atrofia musculară, parțial din cauza nivelului scăzut de hormoni și factori de creștere. Injectarea factorilor de creștere sau încurajarea exercițiilor fizice pot ușura oarecum acest lucru, deși o soluție pe termen lung ar necesita probabil utilizarea terapiei cu celule stem.
Din cauza unei varietăți de cauze, materialul genetic din nucleul celulelor suferă ocazional mutații, deși această cauză a îmbătrânirii este ținută sub control prin redundanța masivă a celulelor din organism. Mutațiile nucleare sunt cu adevărat periculoase doar atunci când creează celule canceroase, care se pot replica și depăși întregul corp. Soluția propusă pentru această problemă este eliminarea genelor pentru telomerază din toate celulele corpului. Telomeraza este utilizată de celulele canceroase pentru a asigura capacitatea acestora de a continua replicarea.
Centralele electrice ale celulelor sunt mitocondriile, organele care produc ATP, moneda energetică a întregii vieți. La fel ca nucleul celulelor, mitocondriile au o parte din propriul lor material genetic, care este susceptibil la mutație. Mitocondriile mutante pot scăpa de sub control și pot provoca daune grave prin oxidare țesuturilor corpului uman. Propunerea pentru stoparea acestei cauze a îmbătrânirii este de a muta ADN-ul mitocondrial în nucleu, un proces pe care evoluția îl face deja de milioane de ani. Sarcina bioinginerilor ar fi doar să o finalizeze.
Există diferite tipuri de deșeuri intracelulare și extracelulare care se acumulează în organism, un exemplu fiind placa de amiloid găsită la pacienții cu Alzheimer. Pentru a contracara această cauză a îmbătrânirii, oamenii de știință propun să găsească enzime capabile să descompună moleculele ofensatoare fără a deteriora țesutul din jur. Căutarea este în prezent în curs.
Cele două cauze finale sunt senescența celulară și legăturile extracelulare. În senescența celulară, celulele nu mor atunci când ar trebui. În schimb, aceste celule „rezistente la moarte” rămân în jur, ocupând spațiu și secretând proteine potențial dăunătoare. Pentru a le elimina necesită fie injectarea a ceva care să facă aceste celule să se sinucidă, păstrând în același timp celulele din jur, fie stimularea sistemului imunitar pentru a le ținti așa cum ar face-o în mod normal.
Legăturile extracelulare sunt cele care fac ca pielea unei persoane în vârstă să devină aspră și încrețită. Celulele sunt în mod normal ținute împreună prin legături între proteine, dar acestea pot deveni prea dense și pot duce la diferite probleme de sănătate. Soluția propusă este de a găsi compuși (numiți AGE-breakers) care dezintegrează excesul de legături încrucișate.
Dacă toate cauzele îmbătrânirii pot fi abordate folosind soluții biotehnologice, atunci ființele umane ar putea trăi mii de ani – atâta timp cât nu mor din mijloace nenaturale.