Завтра начинается сегодня. Как воспользоваться достижениями anti-age медицины
Шрифт:
Мы знаем, что некоторые «тумблеры» в теле «включаются» или «выключаются», вызывая перемены, приводящие к старению – особенно после того, как мы достигаем детородного возраста. Ученые из Северо-Западного университета недавно открыли генетический переключатель, который есть абсолютно у всех животных и людей. Он активируется через некоторое время после достижения половой зрелости и, по сути, отключает клеточную стрессовую реакцию, которая защищает важнейшие белки [4]. Если мы сможем узнать, как отключить этот «тумблер» и защитить наши стареющие клетки, усилив их способность сопротивляться стрессу, то сможем восстановить в клетках систему контроля качества и сделать их снова «молодыми».
Еще мы знаем, что изменения в ДНК – мутации – могут вызвать такие заболевания, как деменция и рак. Часть программы, управляющей старением и смертью, находится в наших генах, так что нужно найти модулирующие гены – отключить «тумблеры» с подписью «смерть» или «старость», –
Мы обычно считаем старение универсальным процессом, который делает нас все менее плодовитыми, более слабыми и уязвимыми для болезней, но такой взгляд совершенно ошибочен – по крайней мере, если рассматривать процесс старения у других биологических видов. Оказывается, феномен старения проявляется потрясающе разнообразными и иногда очень странными способами. Недавно это очень убедительно продемонстрировали в статье 2014 года, написанной исследователями из консорциума институтов, в том числе Университета Южной Дании, Института демографических исследований имени Макса Планка в Ростоке (Германия), Университета Квинсленда в Австралии и Амстердамского университета в Голландии, и изданной в престижном научном журнале Nature [5]. Авторы описывают, как изучали старение у самых разных видов – от львов, косаток, бабуинов, вшей, ящериц и нематод до водорослей, дубов, кладоцер, лягушек и раков-отшельников. Всего в списке значится одиннадцать видов млекопитающих, двенадцать видов других позвоночных, десять видов беспозвоночных, двенадцать видов деревьев и один вид водорослей.
Микрофотография рта и пяти щупалец пресноводной Hydra magnipapillata. Этот биологический вид может жить практически вечно – по крайней мере, по сравнению с нами.
У некоторых видов, как обнаружили ученые, старость развивалась вполне «ожидаемо»: риск смерти повышался. У большинства млекопитающих, в том числе косаток и людей, а также у некоторых беспозвоночных, в том числе кладоцер, старость «работает» именно по такой модели. Но потом обнаружилось вот что: у некоторых видов смертность уменьшается с возрастом. Иными словами, чем старше они становятся, тем меньше у них шансов умереть. В некоторых диких случаях смертность падает практически до виртуального (и, естественно, теоретического) нуля до самой смерти! Кто на нашей планете так может? У пустынных черепах и многих видов растений максимальная смертность приходится на юный возраст, а с возрастом неуклонно снижается.
Как ни удивительно, но есть даже такие виды, у которых смертность остается практически постоянной в течение всей жизни и вообще не зависит от возраста. Со временем они не становятся ни слабее, ни сильнее. Поразительнее всего это явление проявляется у маленького пресноводного животного Hydra magnipapillata (гидра обыкновенная), у которой смертность всегда низкая. Для этого существа можно подобрать такие лабораторные условия, в которых оно станет, по сути, бессмертным. Некоторые эксперты подсчитали, что 5 % гидр останутся в живых через 1400 лет, если их держать в определенной среде, которая не позволяет им стареть в общепринятом смысле слова. Да, знаю, это звучит как научная фантастика. Но, с другой стороны, обращение старения у мышей вспять путем сшивания их с молодыми мышами тоже казалось фантастикой.
У некоторых видов растений и животных смертность с возрастом меняется очень мало. Примеры среди растений: рододендрон, калина, некоторые виды лебеды; среди животных – рак-отшельник, обыкновенная ящерица и красноногая лягушка; среди морских организмов – ламинария пальчаторассеченная (водоросль), красное морское ушко и коралл красная горгонария; среди птиц – большая синица и мухоловка-белошейка.
Если посмотреть на плодовитость сорока шести видов, изученных исследователями, то тоже найдем удивительные расхождения с распространенными взглядами на старение. У нас, людей, плодовитость высокая, но в сравнительно небольшой период времени; с обеих сторон он обрамляется длинными периодами бесплодия. Такую же модель мы видим у других млекопитающих, например косаток, шимпанзе и серн (полорогих, встречающихся в горах Европы), а также у некоторых птиц, в частности ястребов-перепелятников. Но некоторые виды с возрастом становятся лишь более плодовитыми. Подобное явление особенно распространено среди растений (агава) и у редких горных растений. С другой стороны, червь-нематода Caenorhabditis elegans
Не все слабеют и подвергаются большей опасности умереть с возрастом. Некоторые виды с возрастом, напротив, становятся сильнее и умирают с меньшей вероятностью, другие же и вовсе практически обладают иммунитетом к старению. Проще говоря, уменьшение силы и плодовитости с возрастом – это не незыблемый закон природы, но мы, люди, считаем именно так. С одной стороны, есть виды, которые долго живут, но их смертность увеличивается; с другой стороны – виды, которые живут недолго, но смертность их при этом уменьшается. По словам ведущего автора исследования, Оуэна Джонса, «нет смысла рассматривать старение с точки зрения того, до какого возраста могут дожить отдельные представители вида. Куда интереснее определять старение через траекторию смертности: увеличивается она с возрастом, уменьшается или не изменяется». Джонс надеется, что его исследования сподвигнут и других ученых к изучению этой занимательной области науки и помогут нам как-то изменить процесс старения у людей.
Некоторые виды карпозубообразных рыб (киллифишей) живут всего пару месяцев и служат великолепной моделью для изучения старения. Этот киллифиш во взрослом возрасте достигает длины около 6,5 см.
Одно из препятствий для изучения человеческого старения – трудности с поиском моделей среди других видов, которые стареют так же, как и мы. Логичным с виду выбором выглядят старые люди, особенно те, кто прожил больше ста лет, но такая работа будет двигаться с черепашьей скоростью. Представьте: вам понадобится семьдесят-восемьдесят лет (или даже больше), чтобы исследовать процесс старения людей и узнать результат вашего вмешательства. Это нереалистично и непрактично. Так что вместо людей мы используем мышей, которые живут всего три-четыре года, но их ДНК и процессы старения достаточно сходны с нашими. Благодаря изучению мышей мы узнали, как гены становятся более или менее активными с возрастом; мы даже разработали лекарства, которые помогают мышам жить дольше и лучше.
Еще одно животное, оказавшееся очень полезным для исследований, – нотобранх Фурцера. Это довольно редкая рыба, встречающаяся в основном в прудах Восточной Африки, появляющихся в сезон дождей. После того как из икринок вылупляются мальки, они примерно за сорок дней вырастают до взрослого размера – 6,5 см. Живут они всего несколько месяцев. Но их процесс старения поразительно напоминает подобный процесс у людей. Мы с годами дряхлеем и постепенно впадаем в маразм; точно так же и нотобранхи Фурцера теряют способность учиться новому. Их иммунная система ослабевает. Мышечная масса с возрастом, как и у нас, уменьшается. Самки становятся бесплодными. Одна команда исследователей в Стэнфорде вывела изучение нотобранхов Фурцера (их еще называют «бирюзовыми киллифишами», потому что блестящие чешуйки имеют бирюзовый оттенок) на новый уровень, полностью секвенировав их геном и в процессе обнаружив несколько генов, влияющих на процесс старения у других видов, в том числе мышей и людей. Они даже сделали молекулярные инструменты, чтобы «поиграть» с генами рыб; один из них, CRISPR, я уже ранее упоминал. CRISPR работает подобно ножницам: он в буквальном смысле отрезает кусочки ДНК, чтобы заменить их другими кусочками. С помощью CRISPR ученым удалось изменить некоторые гены, связанные со старением рыб. Подобные исследования очень интересны и дают надежду, что удастся создать лекарства от старения, которые помогут нам стареть медленнее и жить дольше. Например, препарат, который продлит жизнь нотобранху на какие-то две недели, возможно, ляжет в основу вещества, которое прибавит людям несколько лет.
Но важен и контекст. Контекст 50-летнего человека – не такой, как у 20-летнего. Контекст у диабетика, страдающего астмой, не такой, как у больного-сердечника с депрессией. Но в идеальном случае для любого контекста можно найти какое-нибудь средство, которое замедлит процесс старения. Если бы это не было правдой, то мы не видели бы таких потрясающих различий между «биологическим возрастом» людей, хронологический возраст (то есть возраст в годах) которых одинаков. Ученые Центра изучения старения и человеческого развития Университета Дьюка в сотрудничестве с другими исследовательскими институтами отслеживали около тысячи новозеландцев, рожденных в 1972 и 1973 годах («Данидинское исследование»); они рассчитали их «биологический возраст» через двадцать лет после того, как им исполнилось восемнадцать [6]. Сейчас «калькуляторы возраста» получили огромную популярность – появились даже сайты, где вы можете, введя несколько цифр и поделившись кое-какими подробностями образа жизни, получить свой «биологический» (в противоположность хронологическому) возраст, но вот никакого стандартизированного клинического процесса измерения биологического возраста пока не существует.