Секрет вічного життя точно ховається в наших клітинах

Одного разу могутній шумерський король по імені Гільгамеш відправився на підступи, як це часто роблять персонажі міфів і легенд. Гільгамеш став свідком смерті свого кращого друга Енкіду і, побоюючись подібної долі, відправився на пошуки безсмертя. Великий король не зміг знайти секрет вічного життя, але і не сумував особливо, оскільки подвиги його будуть жити значно довше його смертних років.

Перемотайте на чотири тисячі років вперед плюс-мінус століття, і Гільгамеш, відомий і донині, незважаючи на час, що минув, був би радий дізнатися, що сьогодні багато зайнялися пошуком довголіття. Але замість боротьби з епічними монстрами і хитромудрими богами, люди займаються наукою і бізнесом, щоб продовжити собі життя і розкрити секрети людської біології.

Серед них і Обрі де Грей, биомедик-геронтолог, засновник SENS Research Foundation, яка шукає можливості поліпшення регенеративної медицини і застосування її до вікових захворювань. SENS означає Strategies for Engineered Negligible Senescence. Цим терміном де Грей описує широкий масив (із семи, якщо точно, пунктів) медичних втручань, які можуть вилікувати або запобігти різні типи молекулярних і клітинних ушкоджень, які в кінцевому підсумку призводять до вікових захворювань зразок раку і Альцгеймера.

Багато з цих стратегій зосереджені на старіючих (сенесцентных) клітинах, які накопичуються в тканинах і органах по мірі старіння людей. Не зовсім мертві, старіючі клітини перестають ділитися, але залишаються метаболічно активними, вивергаючи всі види білків та інших молекул, які можуть викликати запалення і інші проблеми. Для молодого організму це не проблема (і, ймовірно, часткове підтримання загальне біологічної функціональності), оскільки здорова імунна система може з цим впоратися.

Але в міру старіння сенесцентные клітини продовжують накопичуватися, і в певний момент імунна система перестає з ними справлятися. Ласкаво просимо в старість.

Про мишей і людей

Дослідники начебто де Грея вважають, що лікування клітинних основ старіння може не тільки запобігти захворюванню, але і значно збільшити тривалість життя людини. Наскільки? На думку де Грея, у біблійних пропорціях — на віки.

Де Грей каже, що наука зробила великий крок вперед за останні 15 років. Наприклад, вчені навчилися копіювати мітохондріальну ДНК в ядро. Мітохондрії служать энергостанциями клітини, але вкрай вразливі до мутацій, які призводять до клітинної дегенерації. Копіювання мітохондріальної ДНК в ядро допоможе захистити її від пошкоджень.

Інше досягнення, якого вдалося домогтися шість років тому, полягало в тому, що вчені вперше з'ясували, як вбивати старіючі клітини. Це відкриття привело до нових експериментів на мишах, які показали, що видалення цих клітин — цокаючий бомб — запобігало розвиток захворювань і навіть збільшувало термін життя гризунів. Тепер цю антивікову терапію ось-ось повинні випробувати на людях.

«Думаю, у наступні кілька років прорветься потік досягнень — як тільки зроблені перші кроки, розвиток буде протікати прогресивно простіше і швидше», говорить де Грей. «Думаю, високі шанси, що ми досягнемо радикального омолодження мишей через шість-вісім років. Можливо, нам вдасться взяти мишей середнього віку і подвоїти їх тривалість життя, що на порядок більше, ніж можна зробити сьогодні».

Навкруги

Річард Фарагер, професор биогеронтологии з Університету Брайтона в Сполученому Королівстві, нещодавно зробив відкриття в лабораторії, пов'язане з омолодженням старіючих клітин за допомогою хімічних компонентів, виявлених в шоколаді і червоному вині. Він сподівається застосувати свої знахідки до тварин в майбутньому — в даному випадку до коней.

«Нам пощастило отримати фінансування від благодійної організації на розгляд можливих методів лікування старих коней», говорить він. «Думаю, це прекрасна ідея. Багато аспектів фізіології, які ми вивчаємо, у людей і коней схожі».

У минулому році Фарагер і його колеги продемонстрували в статті, опублікованій в BMC Cell Biology, що хімічні речовини на основі ресвератролу , фактор сплайсингу, бере участь у регуляції генів. Хімічні речовини змушували клітини омолоджуватися і ділитися подібно молодим.

«Якщо лікування спрацювало в системах старого поні, я впевнений, що їх можна перенести на клінічні випробування на людях», кажи Фарагер. «Час — питання виключно грошовий. При нормальному фінансуванні клінічні випробування можна було б провести за п'ять років».

Час — гроші, гроші — час

Фарагер стверджує, що останні прориви пов'язані не з тим, що з'явилися нові технології зразок штучного інтелекту або методу редагування генів CRISPR, а зі зрушенням парадигми розуміння клітинного старіння. Рішення проблеми старіння» — питання не технологій, а грошей.

«Чесно кажучи, коли ІЇ та CRISPR видалять кістозний фіброз, м'язову дистрофію Дюшенна або синдром Гоше, я набагато більш охоче послухаю розповіді про дивовижний прогрес. Виправте одну поширену генетичну хворобу у населення, використовуючи ці прикольні штуки, і тоді поговоримо. Я вірю в саме потужне технологічне розвиток всіх: гроші».

Де Грей більш серйозно ставиться до ролі, яку відіграють технології в прагненні перемогти старіння. ІЇ, CRISPR, білкова інженерія, досягнення в терапії стовбуровими клітинами, інженерія імунних систем — все внесуть свій внесок.

«На самомунасправді немає нічого особливого в тому, як ці технології будуть вносити вклад», говорить він. «Особливість в тому, що нам потрібні всі ці технології, тому що доведеться лагодити багато різних типів пошкоджень, кожен з яких вимагає особливого підходу».

Справа в крові

Стартап з Сан-Франциско вважає, що машини відіграють велику роль в пошуку правильної комбінації факторів, які призведуть до довгого і здорового життя — і потім в розробці препаратів, які скористаються цими відкриттями.

BioAge Labs залучила близько 11 мільйонів доларів в минулому році на розвиток своєї платформи машинного навчання, яка переглядає великі набори даних у пошуках факторів крові, таких як білки або метаболіти, які пов'язані з біологічним віком. На думку творців стартапу, ці фактори можуть передбачати, скільки проживе людина.

«Наш інтерес пов'язаний з дослідженнями в області парабіозу, коли було показано, що поєднання систем кровообіг у старих і молодих мишей — так, що у них буде одна кров на двох — роблять старих мишей здоровіше і жвавіше», говорить Ерік Морген з BioAge.

Озброївшись цією ідеєю, можна було б змінювати хороші і погані фактори для виробництва ефекту омолодження.

«Основна увага в BioAge приділяється виявленню цих факторів у людських даних, охарактеризованию важливих молекулярних шляхів, в яких вони беруть участь, а потім використання цих шляхів», говорить він. «Це складно, і ми використовуємо машинне навчання для видобутку складних наборів даних і визначення, які індивідуальні чинники і молекулярні шляхи найкраще відображають біологічний вік».

Збереження заради майбутнього

Звичайно, немає ніякої інформації про те, коли будь-яка з цих антивікових терапій вийде на ринок. Ось чому Forever Labs, біотехнологічному стартапу з Анн-Арбора, штат Мічиган, потрібні ваші стовбурові клітини вже зараз. Компанія пропонує послуги по криогенному заморожування стовбурових клітин, взятих з кісткового мозку.

В основі процедури, за словами CEO Forever Labs Стівена Клауснитцера, лежить теорія досліджень, які показують, що стовбурові клітини можуть бути ключовим компонентом для відновлення пошкоджених клітин. Це пов'язано з тим, що стовбурові клітини можуть розвиватися в безліч інших типів клітин і ділитися нескінченно, щоб поповнювати інші клітини. Клауснитцер зазначає, що тисячі клінічних досліджень розглядають використання стовбурових клітин для лікування вікових захворювань.

Однак у стволових клітин є свій термін придатності, який зазвичай співпадає з віком, в якому більшість людей починають відчувати серйозні проблеми зі здоров'ям. Стовбурові клітини, зібрані з кісткового мозку в більш ранньому віці, що потенційно можуть забезпечити ресурс для лікування в майбутньому.

«Ми твердо впевнені, що, маючи доступ до своїх потаємним запасів, ви зможете жити довге і здорове життя», говорить він. «Існує вагома причина вважати, що якщо ви почнете підтримувати популяцію кісткового мозку, кількість клітинних ядер в кістковому мозку, і поповнювати її так, щоб вона не знижувалася з віком, ви можете абсолютно уникнути серцево-судинні захворювання, інсульт і Альцгеймер».

Також збережені стовбурові клітини можуть використовуватися для розробки методів лікування хронічних хвороб на кшталт остеоартриту. Але найбільш хвилюючі перспективи і причина, по якій він сам помістив свої 38-річні стовбурові клітини в лід — лежать в методах лікування майбутнього, які будуть використовувати стовбурові клітини.

«Я можу почати вводити їх назад не заради лікування вікових захворювань, а для зменшення зниження стовбурових клітин, так щоб взагалі ніколи не хворіти», говорить він. «Не думаю, що це можна порівняти з безсмертям, але кроком у цьому напрямку — безумовно».

Обережніше з безсмертям

Соціальні наслідки більш довгоіснуючого людського виду — ворожіння на кавовій гущі. Ми знаємо, що до середини століття світове населення у віці 65 років і старше досягне числа в 1,6 мільярда; у віці 80 років — майже 450 мільйонів. Якщо багато хто з цих людей зможуть жити здоровим життям у свої немолоді роки, можна буде уникнути колосальних витрат на медицину і охорону здоров'я.

Фарагер працює над майбутнім, в якому найважливіше буде здоров'я людини. Безсмертя людини — зовсім інше питання.

«Чим довше тривалість життя, тим більше нам потрібно контроль народжуваності і тим менше у нас буде нових умів. Для прогресу це може вийти боком».

І хто насправді хоче жити вічно?

«У моєму житті були щасливі моменти, але і сильні розчарування також були. Ніякі препарати не вимиють з мене ці переживання», говорить Фарагер. «Я більше не дивлюся в майбутнє з безмежним ентузіазмом і не думаю, що це криза середнього віку. Недарма так багато «имморталистов» — молоді люди. Їм потрібно бути обережніше зі своїми бажаннями».