Секрет продления жизни сокрыт в наших клетках?
Привет. Давным-давно могущественный Шумерский король по имени Гильгамеш отправился на поиски, как это часто делают такие персонажи в этих историях и легендах. Гильгамеш был свидетелем смерти своего лучшего друга, Энкиду, и, опасаясь подобной участи, отправился на поиски бессмертия. Великий царь не смог найти тайну вечной жизни, но утешился тем, что его дела будут жить далеко за пределами его смерти.
Перенеситесь на четыре тысячи лет вперед, и Гильгамеш (известный как любая знаменитость из списка Forbs сегодня), вероятно, был бы рад узнать, что многие другие продолжили его поиски долголетия. Сегодня, однако, вместо того, чтобы сражаться с эпическими монстрами, те, кто стремится улучшить и продлить жизнь, являются передовыми учеными и дальновидными предпринимателями, которые помогают раскрыть секреты человеческой биологии.
Главным среди них является Обри де Грей, биомедицинский геронтолог, который основал исследовательский Фонд SENS, исследовательскую организацию на базе Силиконовой долины, которая стремится продвигать применение регенеративной медицины к возрастным заболеваниям.
SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) означает «Стратегии для разработки подавления старения», термин, придуманный де Грей, чтобы описать широкий спектр (семь, если быть точным) медицинских вмешательств, которые пытаются восстановить или предотвратить различные виды молекулярного и клеточного повреждения, которые в конечном итоге приводят к возрастным болезням, таких как рак и болезнь Альцгеймера.
Многие стратегии ориентированы на старческие клетки, которые накапливаются в тканях и органах с возрастом. Не совсем мертвые, стареющие клетки перестают делиться, но все еще метаболически активны, продуцируя всевозможные белки и другие молекулы, которые могут вызвать воспаление и другие проблемы. В молодом организме это обычно не проблема (и, вероятно, часть общего биологического обслуживания), поскольку здоровая иммунная система может работать, чтобы потушить большинство пожаров.
Однако, по мере того как мы стареем, стареющие клетки продолжают накапливаться, и в определенный момент иммунная система не справляется. Добро пожаловать в старость.
О мышах и людях
Исследователи, такие как де Грей, считают, что лечение клеточных основ старения может не только предотвратить заболевание, но и значительно увеличить продолжительность жизни человека. На сколько? Ну, по мнению ученого - это порядок столетий.
Де Грей говорит, что наука добилась больших успехов в этом отношении за последние 15 лет, таких как способность копировать митохондриальную ДНК в ядро. Митохондрии служат электростанцией клетки, но очень восприимчивы к мутациям, которые приводят к клеточной дегенерации. Копирование митохондриальной ДНК в ядро помогло бы защитить ее от повреждения.
Еще одно достижение произошло около шести лет назад, когда ученые впервые выяснили, как убить стареющие клетки. Это открытие привело к появлению новых экспериментов на мышах, указывающих на то, что удаление этих клеток с тикающей бомбой замедлило заболевание и даже увеличило их продолжительность жизни. Теперь терапия анти-старения собираются протестировать на людях.
“Что касается следующих нескольких лет, я думаю, что поток достижений, вероятно, станет наводнением—как только будут сделаны первые шаги, все станет проще и быстрее. Я думаю, что есть хорошие шансы, что мы достигнем действительно драматического омоложения мышей всего за шесть-восемь лет: возможно, мышей среднего возраста и удвоим оставшуюся продолжительность жизни, что на порядок больше, чем это можно сделать сегодня"
Ричард Г.А. Фарагер, профессор биогерологии Университета Брайтона в Соединенном Королевстве, недавно сделал открытия в лаборатории по поводу омоложения стареющих клеток химическими соединениями, найденными в таких продуктах, как шоколад и красное вино. Он надеется применить свои выводы к исследованиям на животных - в данном случае - к лошадям.
То, что Фарахер и его коллеги продемонстрировали в статье, опубликованной в BMC Cell Biology в прошлом году, было то, что ресвералоги, химические вещества на основе ресвератрола, смогли реактивировать белок, называемый фактором сплайсинга, который участвует в регуляции генов. В течение нескольких часов химические вещества заставляли клетки омолаживаться и начинать разделяться подобно молодым клеткам.
Вопрос денег?
Фарагер утверждает, что недавние прорывы состоят не в появления новых технологий, таких как искусственный интеллект или инструмент для редактирования генов CRISPR, но в изменении парадигмы того, как ученые понимают основы клеточного старения. По его словам, решение «проблемы старения» - это не вопрос технологии, а денег.
Де Грей менее легкомысленно относится к роли, которую технология будет играть в стремлении победить старение. AI, CRISPR, протеиновая инженерия, достижения в лечении стволовыми клетками и инженерия иммунной системы-все это будет иметь свое значение.
Стартап в районе залива Сан-Франциско считает, что машины могут играть большую роль в обнаружении правильной комбинации факторов, которые приводят к более длинной и здоровой жизни—а затем разрабатывать лекарства, которые используют эти результаты.
Bioage Labs собрала почти 11 миллионов долларов в прошлом году для своей платформы машинного обучения, которая обрабатывает большие наборы данных, чтобы найти факторы крови, такие как белки или метаболиты, которые привязаны к основному биологическому возрасту человека. Стартап утверждает, что эти факторы могут предсказать, как долго человек будет жить.
"Наш интерес к этому исходит из исследований парабиоза, где происходит соединение систем кровообращения старых и молодых мышей - так, чтобы они делили одну и ту же кровь - было продемонстрировано, возможность сделать старых мышей более здоровыми и надежными”, - говорит доктор Эрик Морген, главный медицинский директор BioAge.
Основываясь на этой идее, объясняет он, должно быть возможно изменить эти хорошие или плохие факторы, чтобы произвести омолаживающий эффект.
«Основное внимание в BioAge уделяется выявлению этих факторов в данных человеческих когорт, которые характеризуют важные молекулярные пути, в которых они участвуют, а затем используют эти пути», - говорит он. «Это очень тяжелая проблема, и мы используем машинное обучение для разработки этих сложных наборов данных, чтобы определить, какие индивидуальные факторы и молекулярные пути лучше всего отражают биологический возраст».
Сохранение для будущего
Конечно, неизвестно, когда какая-либо из этих антивозрастных терапий выйдет на рынок. Вот почему Forever Labs, биотехнологический стартап из Энн-Арбор, штат Мичиган, хочет получить ваши стволовые клетки уже сейчас. Компания предлагает услугу криогенной заморозки стволовых клеток, взятых из костного мозга.
Теория процедуры, по словам генерального директора Forever Labs Стивена Клаусницера, основана на исследованиях, показывающих, что стволовые клетки могут быть ключевым компонентом для восстановления клеточного повреждения. Это потому что стволовые клетки могут превратиться во множество различных типов клеток и могут делиться бесконечно для того чтобы пополнять другие клетки. Клаусницер отмечает, что существует более тысячи клинических исследований, посвященных использованию стволовых клеток для лечения возрастных заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания.
Тем не менее, стволовые клетки имеют свой срок годности, который обычно совпадает с возрастом, когда большинство людей начинают испытывать серьезные проблемы со здоровьем. Стволовые клетки, собранные из костного мозга в более раннем возрасте, потенциально могут обеспечить терапевтический ресурс в будущем.
"Есть убедительный аргумент, что если вы начали поддерживать популяцию костного мозга, количество ядерных клеток в костном мозге, и восстанавливать их, чтобы они не снижались с возрастом, вы могли бы полностью смягчить такие вещи, как сердечно-сосудистые заболевания и инсульт, и болезнь Альцгеймера"
Ученый отмечает, что хранимые стволовые клетки могут использоваться сегодня при разработке методов лечения хронических состояний, таких как остеоартрит. Однако более захватывающая перспектива - и причина, по которой он подверг свои 38-летние стволовые клетки заморозке, - это то, что он полагает, что дальнейшая терапия стволовыми клетками может помочь предотвратить разрушительные заболевания, связанные с возрастом.
"Я могу начать вновь вводить их не для лечения возрастных заболеваний, а для лечения спада в самой нише стволовых клеток, так что я никогда не получу возрастное заболевание”,-говорит он. "Я не думаю, что это приравнивается к бессмертию, но это, безусловно, шаг в этом направлении.”
Социальные последствия продления жизни - игра в рулетку на этом этапе. Мы знаем, что к середине века мировое население в возрасте 65 лет и старше достигнет 1,6 миллиарда человек, в то время как те, кто старше 80 лет, достигнут почти 450 миллионов, по данным Национальных академий наук. Если бы многие из этих людей могли наслаждаться здоровой жизнью в пожилые годы, можно было бы избежать огромных медицинских расходов.
Чем дольше продолжительность жизни, тем больше нам, возможно, потребуется контролировать рождаемость, и, таким образом, у нас может быть меньше новых умов. Это может иметь тяжелую ”альтернативную стоимость" с точки зрения прогресса.
