Как отменить старость и включить молодость

Будем жить

Обри ди Грей – программист, ставший геронтологом

23 001 1
Главный геронтолог Британии, выдвигающий революционные теории по борьбе со старением, изначально изучал информатику. В 2006 году Обри участвовал в разработке программного обеспечения для генетической базы данных FlyBase в отделе генетики Университета Кембриджа. Однако за свои исследования в области клеточной и молекулярной биологии в 2000 году он получил степень доктора философии. Исследователь презентовал книгу «Отмена старения», в которой дает раскладку основных концепций своей теории SENS – «стратегии достижения пренебрежимого старения инженерными методами» (strategiesforengineerednegligiblesenescence). Обри считает, что медицинская наука готова к тому, чтобы отодвинуть старение как минимум на 25–30 лет, за которые можно произвести недостающие исследования в этой области. Свою книгу он открыто признает пиар-акцией, цель которой – привлечь внимание научного сообщества и спонсоров к активным поискам в области anti-ageмедицины. «Почему я написал эту книгу? Я ученый и в идеальном мире только бы и занимался разработкой новых технологий в области моих интересов, т. е. для борьбы со старением. Я бы не тратил времени на пиар – интервью, публичные лекции и написание книг. Но нынешнее отношение людей к старению вынуждает меня сместить приоритеты. Я давно заметил, что большинство людей не относятся к старению так, как к раку, диабету или ишемической болезни сердца. Они всецело «за» скорейшую полную ликвидацию этих заболеваний. Мысль же о ликвидации старения, т. е. обеспечении неопределенно долгого, в полном смысле слова, молодого физического и психического функционирования организма вызывает лавину страхов и оговорок. В этой книге я преследую ту же цель, что и в остальной своей работе: способствовать сдвигу общественного мнения по поводу старения».

Мышь Мафусаил
Кроме огромного количества публикаций в научных журналах, интервью на телевидении и лекций в разных странах, автор новой концепции старения организовал «Фонд Мафусаила», названный так по имени библейского старца, отца Ноя, прожившего 969 лет. Некоммерческая организация занимается научными исследованиями в области тканевой и регенеративной медицины. В 2013 году фонд объявил премию «Новая органная печень» – награду в размере 1 000 000 долларов первой команде ученых, которая сможет создать биоинженерную или регенеративную терапию печени для «большого млекопитающего», позволяя хозяину выздороветь в отсутствие родного органа и выжить три месяца с нормальным образом жизни». В число будущих призов входят награды за выращенные сердце, легкие и почки. Фонд также учредил премию Mouseprize, дословно – мышиная премия, исследователям, представившим миру самую долгоживущую мышь. Разрешаются любые виды воздействия на организм млекопитающего, если они не нарушают его здоровья и умственных способностей. Премия предполагает две номинации:
– абсолютный рекорд продолжительности жизни одной особи;
– омолаживание взрослых мышей.
Во второй номинации предполагаются контрольная группа из 20 мышей и опытная группа. Оценивается средняя продолжительность жизни для группы особей, прошедших одинаковую обработку. Обработка может начаться не раньше, чем контрольная группа мышей доживет до середины своей жизни (для справки: средняя продолжительность жизни мышей вида Musmusculus – 2 года). Источник призового фонда – группа из 300 организаций и лиц, участвующих в проекте, вносящих каждый год по 1000 долларов в течение 25 лет. В частности, в «группу трехсот» входит фонд X Prize. Премия является не одномоментной выплатой, а присуждается на регулярной основе – за улучшение предыдущего рекорда. Чем больше удалось улучшить предыдущий рекорд, тем большую часть призового фонда получает исследователь. Пока абсолютным победителем в первой номинации, представившим мышь Мафусаила, стал Анджей Бартке – эдокринолог из Медицинской школы в Спрингфилде от университета Южного Иллинойса. Его мышь прожила 1819 дней, не дожив 6 дней до 5 лет. Во второй номинации победителем считается Стивен Спиндлер, профессор биохимии из университета Калифорнии. Средняя продолжительность жизни группы его подопытных мышей – примерно 3,5 года.

Программа SENS – 7 путей к бессмертию
Цель программы SENS – создание доступной для каждого человека технологии, при помощи которой можно восстанавливать организм до любой степени омоложения и поддерживать его в таком состоянии в течение неопределенного времени. SENS, по мнению Ди Грея, представляет собой практический, предсказуемый подход к излечению старения, поскольку все типы ущерба, которые происходят в организме, поддаются исправлению, а в некоторых случаях – и предотвращению. Для этого учеными уже разработаны методы, которые могут быть реализованы на мышах в пределах десяти лет при условии адекватного финансирования. Вот эти 7 стратегий:
1. Восполнение потери клеток
2. Исключение хромосомных мутаций
3. Исключение мутаций в митохондриях
4. Избавление от ненужных клеток
5. Избавление от внеклеточных перекрестных связей
6. Очистка от внеклеточного мусора
7. Очистка от внутриклеточного мусора

Восполнение потери клеток

23 002

Потеря клеток происходит в некоторых наиболее важных тканях – в особенности в сердце, в некоторых отделах мозга и в мышцах. Иногда образующиеся промежутки заполняются за счет того, что клетки становятся крупнее (сердце). В других случаях они заполняются клетками иного типа или фиброзным бесклеточным материалом (мозг и сердце), в третьих – заполнения не происходит вообще: ткань просто сжимается (мышцы). Можно бороться с потерей клеток тремя основными способами. Один из них – естественное стимулирование деления клеток. Это подобно тому, как физические упражнения ведут к росту мышечной массы. Другой способ – искусственное введение (например, с помощью инъекций) факторов роста, которые стимулируют деление клеток. Этот метод хорошо действует в мышцах и может оказаться эффективным для вилочковой железы. Третий способ заключается во внедрении в организм клеток, модифицированных таким образом, чтобы они делились и восстанавливали потерю клеток. В этом суть стволовой клеточной терапии.

Исключение хромосомных мутаций

23 003


Существует два типа изменений, которые происходят в наших хромосомах в процессе старения: мутации и эпимутации. Мутации – это изменения в последовательности ДНК. А эпимутации – это внутренние изменения ДНК, которые контролируют генную активность. По мнению Обри ди Грея, все, что нужно, – это создать действительно эффективное средство против рака. Он предлагает полностью устранить из всех клеток, которые могут делиться, гены для синтеза теломеразы и ALT-гены (альтернативный механизм удлинения теломер). Для этого геронтолог предлагает раз в десятилетие заменять все популяции стволовых клеток новыми. Теломеры в них будут восстановлены, а собственной теломеразы, или ALT-генов, в этих клетках не будет. Поэтому они смогут поддерживать ткани сколь угодно долго, одновременно предотвращая развитие рака.

Исключение мутаций в митохондриях
Митохондрия – это внутриклеточная энергетическая станция. В отличие от любой другой части клетки митохондрии синтезируют собственный белок. Они могут перестать функционировать в результате мутаций. Митохондрии очень сложны: в них содержится около 1000 различных белков, каждый из которых кодируется своим геном. Но почти все эти гены находятся не в ДНК митохондрии, а в клеточном ядре. Только 13 составляющих митохондрию белков кодируются ее собственной ДНК. Поэтому, считает Обри ди Грей, вместо того чтобы исправлять мутации в митохондриях, можно исключить их. Ученые могут сделать копии 13 генов, кодирующихся ДНК митохондрии, и внедрить эти копии в хромосомы ядра. Тогда, если ДНК в митохондриях будет подвержена мутации, и один или несколько из ее 13 белков перестанут синтезироваться в митохондрии, это не будет иметь значения, поскольку митохондрии будут получать те же белки извне.

Избавление от ненужных клеток
Существует три класса клеток, накапливающихся в стареющем организме в избыточных количествах: жировые клетки, стареющие клетки и некоторые типы иммунных клеток. Жировые клетки имеют тенденцию расти или замещать мышечную массу, которую мы теряем с возрастом. Интересно, что самый заметный жир – подкожный – оказывается относительно безвредным в смысле провоцирования опасных для жизни заболеваний. Если, конечно, человек не достигает патологической тучности, когда общий вес жира и нагрузка на сердце таковы, что представляют собой угрозу для жизни. Есть и другая тенденция: накопление жира в брюшной полости. Он вызывает снижение чувствительности наших мышц и клеток к сигналам, необходимым для усвоения сахара из крови, что приводит к диабету второго типа. Стареющие клетки скапливаются в больших количествах в суставных хрящах. Они не способны делиться в нужное время и выделяют избыточное количество некоторых белков.
Третий тип – иммунные клетки. С возрастом наступает дисфункция некоторых типов иммунных клеток. В них повреждается ДНК, и как защитный ответ – останавливается дальнейшее размножение. Избавиться от ненужных клеток – задача намного более простая, чем многие другие задачи в рамках SENS. Есть два принципиальных способа. Можно ввести препарат, который заставит ненужные клетки «покончить жизнь самоубийством», но не затронет здоровые клетки. Можно стимулировать адресный иммунный ответ для уничтожения ненужных клеток.

Избавление от внеклеточных перекрёстных связей
Некоторые из белков за пределами клеток образуются на ранних этапах жизни и потом не возобновляются. А некоторые другие возобновляются, но крайне медленно. Эти белки-долгожители подвержены химическим реакциям во внеклеточном пространстве. Они обеспечивают тканям эластичность (стенки артерий), прозрачность (хрусталик) или высокую прочность на растягивание (связки). Поначалу случайные связи с другими молекулами почти не влияют на эти функции. Однако со временем образуются перекрестные связи. Белки, которые могли свободно скользить друг относительно друга, сшиваются. В результате теряется эластичность тканей. Особенно это опасно для артериальной стенки, потому что потеря ее эластичности становится причиной повышенного кровяного давления. Теоретически возможно создать химикаты, разрушающие перекрестные связи, но не затрагивающие полезные химические структуры организма. И действительно, несколько лет тому назад группа химиков обнаружила такую молекулу, существенно понижающую кровяное давление. В настоящее время она тестируется.

Очистка от внеклеточного мусора
Внеклеточные шлаки представляют скопление материала, не выполняющего какой-либо функции. Существует два основных вида, первый – это ядра сформировавшихся атеросклерозных бляшек. Макрофаги постоянно атакуют их, поедая частички ядра бляшки, но они не могут расщепить поглощенный материал. Из-за этого они в конце концов погибают и сами становятся внеклеточным мусором. Проблема была бы полностью решена, если бы ученые могли усилить деструктурирующий аппарат внутри клетки. Вторая проблема – это амилоидный белок, который образует бляшки в мозгу страдающих болезнью Альцгеймера. Более медленный процесс протекает в мозгу каждого человека. Существуют различные схожие скопления и в других тканях при старении или развитии заболеваний, связанных с возрастом. Самое известное из них – островковые амилоидные бляшки при диабете 2-го типа. Предлагается вакцинация, стимулирующая иммунную систему на поглощение шлаков, вакцина тестируется. Второй подход: разрушение бляшек с помощью пептидов (коротких белков), проникающих в бляшку и подрывающих ее структурную целостность. Эти небольшие пептиды называются разрушителями бета-слоев.

Очистка от внутриклеточного мусора
Очистка клеток от мусора является чрезвычайно важной задачей. Самый перспективный путь – позволить клеткам расщеп­лять внутриклеточный мусор на месте, чтобы он не накапливался. Этого можно добиться за счет привнесения в клетки дополнительных ферментов, способных разрушать шлаки. Естественное место поиска таких ферментов – это почвенные бактерии и грибки. Предварительная работа в этом направлении в Кембридже уже проведена. Предложенная ди Греем концепция схожа с заменой естественных ферментов у людей, страдающих их врожденной недостаточностью. Эта процедура проводится уже в наши дни. Например, при болезни Гаучера самым эффективным лечением является замена гена. Сегодня генная терапия находится в самом начале своего развития. К тому времени, когда ученым удастся выделить ферменты, способные расщеплять внутриклеточные шлаки, и заставить их работать на мышах, генная терапия совершит прогресс, достаточный для того, чтобы применять этот метод для лечения людей.
Подготовила Ольга АКСЮТИНА,
использованы материалы с сайта http://sciencevsaging.org