10.05.2018. - Секрет вечной жизни скрывается в наших клетках

Секрет вечной жизни скрывается в наших клетках

Однажды могущественный шумерский король по имени Гильгамеш отправился на происки, как это часто делают персонажи мифов и легенд. Гильгамеш стал свидетелем смерти своего лучшего друга Энкиду и, опасаясь подобной участи, отправился на поиски бессмертия. Великий король не смог найти секрет вечной жизни, но и не горевал особо, поскольку подвиги его будут жить куда дольше его смертных лет.

Перемотайте на четыре тысячи лет вперед плюс-минус столетие, и Гильгамеш, известный и по сей день, несмотря на прошедшее время, был бы рад узнать, что сегодня многие занялись поиском долголетия. Но вместо борьбы с эпическими монстрами и хитроумными богами, люди занимаются наукой и бизнесом, чтобы продлить себе жизнь и раскрыть секреты человеческой биологии.

Среди них и Обри де Грей, биомедик-геронтолог, основатель SENS Research Foundation, которая ищет возможности улучшения регенеративной медицины и применения ее к возрастным заболеваниям. SENS означает Strategies for Engineered Negligible Senescence. Этим термином де Грей описывает широкий массив (из семи, если точно, пунктов) медицинских вмешательств, которые могут излечить или предотвратить различные типы молекулярных и клеточных повреждений, которые в конечном итоге приводят к возрастным заболеваниям вроде рака и Альцгеймера.

Многие из этих стратегий сосредоточены на стареющих (сенесцентных) клетках, которые накапливаются в тканях и органах по мере старения людей. Не совсем мертвые, стареющие клетки перестают делиться, но остаются метаболически активными, извергая все виды белков и других молекул, которые могут вызывать воспаление и другие проблемы. Для молодого организма это не проблема (и, вероятно, частичное поддержание общее биологической функциональности), поскольку здоровая иммунная система может с этим справиться.

Но по мере старения сенесцентные клетки продолжают накапливаться, и в определенный момент иммунная система перестает с ними справляться. Добро пожаловать в старость.

О мышах и людях

Исследователи вроде де Грея считают, что лечение клеточных основ старения может не только предотвратить заболевание, но и значительно увеличить продолжительность жизни человека. Насколько? По мнению де Грея, в библейских пропорциях — на веки.

Де Грей говорит, что наука сделала большой шаг вперед за последние 15 лет. Например, ученые научились копировать митохондриальную ДНК в ядро. Митохондрии служат энергостанциями клетки, но крайне уязвимы для мутаций, которые приводят к клеточной дегенерации. Копирование митохондриальной ДНК в ядро поможет защитить ее от повреждений.

Другое достижение, которого удалось добиться шесть лет назад, состояло в том, что ученые впервые выяснили, как убивать стареющие клетки. Это открытие привело к новым экспериментам на мышах, которые показали, что удаление этих клеток — тикающих бомб — предотвращало развитие заболеваний и даже увеличивало срок жизни грызунов. Теперь эту антивозрастную терапию вот-вот должны опробовать на людях.

«Думаю, в следующие несколько лет прорвется поток достижений — как только сделаны первые шаги, развитие будет протекать прогрессивно проще и быстрее», говорит де Грей. «Думаю, высоки шансы, что мы достигнем радикального омоложения мышей через шесть-восемь лет. Возможно, нам удастся взять мышей среднего возраста и удвоить их продолжительность жизни, что на порядок больше, чем можно сделать сегодня».

Вокруг да около

Ричард Фарагер, профессор биогеронтологии из Университета Брайтона в Соединенном Королевстве, недавно сделал открытие в лаборатории, связанное с омоложением стареющих клеток посредством химических компонентов, обнаруженных в шоколаде и красном вине. Он надеется применить свои находки к животным в будущем — в данном случае к лошадям.

«Нам повезло получить финансирование от благотворительной организации на рассмотрение возможных методов лечения старых лошадей», говорит он. «Думаю, это прекрасная идея. Многие аспекты физиологии, которые мы изучаем, у людей и лошадей похожи».

В прошлом году Фарагер и его коллеги продемонстрировали в статье, опубликованной в BMC Cell Biology, что химические вещества на основе ресвератрола, были способны реактивировать белок, фактор сплайсинга, участвующий в регуляции генов. Химические вещества заставляли клетки омолаживаться и делиться подобно молодым.

«Если лечение сработало в системах старого пони, я уверен, что их можно перенести на клинические испытания на людях», говори Фарагер. «Время — вопрос исключительно денежный. При нормальном финансировании клинические испытания можно было бы провести за пять лет».

Время — деньги, деньги — время

Фарагер утверждает, что последние прорывы связаны не с тем, что появились новые технологии вроде искусственного интеллекта или метода редактирования генов CRISPR, а со сдвигом парадигмы понимания клеточного старения. Решение «проблемы старения» — вопрос не технологий, а денег.

«Честно говоря, когда ИИ и CRISPR удалят кистозный фиброз, мышечную дистрофию Дюшенна или синдром Гоше, я гораздо более охотно послушаю рассказы об удивительном прогрессе. Исправьте одну распространенную генетическую болезнь у населения, используя эти прикольные штуки, и тогда поговорим. Я верю в самое мощное технологическое развитие из всех: деньги».

Де Грей более серьезно относится к роли, которую сыграют технологии в стремлении победить старение. ИИ, CRISPR, белковая инженерия, достижения в терапии стволовыми клетками, инженерия иммунных систем — все внесут свой вклад.

«На самом деле нет ничего особенного в том, как эти технологии будут вносить вклад», говорит он. «Особенность в том, что нам потребуются все эти технологии, потому что придется чинить много разных типов повреждений, каждый из которых требует особенного подхода».

Дело в крови

Стартап из Сан-Франциско считает, что машины сыграют большую роль в поиске правильной комбинации факторов, которые приведут к долгой и здоровой жизни — и затем в разработке препаратов, которые воспользуются этими открытиями.

BioAge Labs привлекла около 11 миллионов долларов в прошлом году на развитие своей платформы машинного обучения, которая просматривает большие наборы данных в поисках факторов крови, таких как белки или метаболиты, которые связаны с биологическим возрастом. По мнению создателей стартапа, эти факторы могут предсказывать, сколько проживет человек.

«Наш интерес связан с исследованиями в области парабиоза, когда было показано, что соединение систем кровообращение у старых и молодых мышей — так, что у них будет одна кровь на двоих — делают старых мышей здоровее и живее», говорит Эрик Морген из BioAge.

Вооружившись этой идеей, можно было бы менять хорошие и плохие факторы для производства эффекта омоложения.

«Основное внимание в BioAge уделяется выявлению этих факторов в человеческих данных, охарактеризованию важных молекулярных путей, в которых они участвуют, а затем использованию этих путей», говорит он. «Это сложно, и мы используем машинное обучение для добычи сложных наборов данных и определения, какие индивидуальные факторы и молекулярные пути лучше всего отражают биологический возраст».

Сохранение ради будущего

Конечно, нет никакой информации о том, когда любая из этих антивозрастных терапий выйдет на рынок. Вот почему Forever Labs, биотехнологическому стартапу из Анн-Арбора, штат Мичиган, нужны ваши стволовые клетки уже сейчас. Компания предлагает услуги по криогенному замораживанию стволовых клеток, взятых из костного мозга.

В основе процедуры, по словам CEO Forever Labs Стивена Клауснитцера, лежит теория исследований, показывающих, что стволовые клетки могут быть ключевым компонентом для восстановления поврежденных клеток. Это связано с тем, что стволовые клетки могут развиваться во множество других типов клеток и делиться бесконечно, чтобы пополнять другие клетки. Клауснитцер отмечает, что тысячи клинических исследований рассматривают использование стволовых клеток для лечения возрастных заболеваний.

Однако у стволовых клеток есть свой срок годности, который обычно совпадает с возрастом, в котором большинство людей начинают испытывать серьезные проблемы со здоровьем. Стволовые клетки, собранные из костного мозга в более раннем возрасте, потенциально могут обеспечить ресурс для лечения в будущем.

«Мы твердо уверены, что, имея доступ к своим сокровенным запасам, вы сможете жить долгую и здоровую жизнь», говорит он. «Существует веская причина полагать, что если вы начнете поддерживать популяцию костного мозга, количество клеточных ядер в костном мозге, и пополнять ее так, чтобы она не снижалась с возрастом, вы можете абсолютно избежать сердечно-сосудистые заболевания, инсульт и Альцгеймер».

Также сохраненные стволовые клетки могут использоваться сегодня для разработки методов лечения хронических болезней вроде остеоартрита. Но самые волнительные перспективы — и причина, по которой он сам поместил свои 38-летние стволовые клетки в лед — лежат в методах лечения будущего, которые будут использовать стволовые клетки.

«Я могу начать вводить их обратно не ради лечения возрастных заболеваний, а для уменьшения снижения стволовых клеток, так чтобы вообще никогда не болеть», говорит он. «Не думаю, что это можно сравнить с бессмертием, но шагом в этом направлении — определенно».

Осторожнее с бессмертием

Социальные последствия более долгоживущего человеческого вида — гадание на кофейной гуще. Мы знаем, что к середине века мировое население в возрасте 65 лет и старше достигнет числа в 1,6 миллиарда; в возрасте 80 лет — почти 450 миллионов. Если многие из этих людей смогут жить здоровой жизнью в свои пожилые годы, можно будет избежать колоссальных трат на медицину и здравоохранение.

Фарагер работает над будущим, в котором важнее всего будет здоровье человека. Бессмертие человека — совершенно другой вопрос.

«Чем дольше будет продолжительность жизни, тем больше нам потребуется контроль рождаемости и тем меньше у нас будет новых умов. Для прогресса это может выйти боком».

И кто на самом деле хочет жить вечно?

«В моей жизни были счастливые моменты, но и сильные разочарования также были. Никакие препараты не вымоют из меня эти переживания», говорит Фарагер. «Я больше не смотрю в будущее с безграничным энтузиазмом и не думаю, что это кризис среднего возраста. Недаром так много «имморталистов» — молодые люди. Им нужно быть осторожнее со своими желаниями».

Источник