ПРЕДЛАГАЕМ РАЗРАБОТАТЬ ЛЕКАРСТВО ОТ СТАРЕНИЯ

Нами создана научная основа для разработки технологии получения лекарств, которые позволят предотвратить старение и омолодить стареющий организм. Осознаю, что проект создания такого средства выглядит слишком фантастическим, чтобы в него поверить. Для того чтобы убедить Вас, что это не шутка и не шарлатанство, ниже привожу научную основу проекта. Если Вы не знакомы с основами молекулярной биологии, то трудно будет понять смысл написанного, но при желании можно обратится за консультацией к молекулярному биологу соответствующей специализации.
     Механизм старения является сейчас предметом исследования многих лабораторий мира. Несмотря на то, что в этом направлении достигнуты значительные успехи, основная точка зрения на механизм, управляющий процессом старения остается ошибочной. Я понял это после тщательного анализа и сопоставления данных мировой науки. Этот анализ позволил также выявить истинный механизм старения. Как оказалось почти все его детали уже открыты, но фрагментарно разбросаны по разным направлениям молекулярной и клеточной биологии. Наиболее трудно было осмыслить процесс возрастной регуляции и собрать механизм из груды разрозненных деталей. Согласно этому механизму, старение организмов млекопитающих (в том числе и человека) изначально управляется поочередной сменой экспрессии генов кодирующих ряд изоэнзимов различающихся активностью. Мы намерены провести исследования по восстановлению активности генов, которые действуют в тканях молодого организма. Это должно повернуть вспять процесс старения. Достигнуть бессмертия таким способом не удастся, но возможно увеличение срока жизни примерно вдвое.
     Чтобы выполнить эти исследования в приемлемые сроки необходимо самое современное научное экспериментальное оборудование. К сожалению, у нас нет ни современной экспериментальной базы, ни средств на ее приобретение. Поэтому мы приглашаем инвесторов на правах компаньонов, готовых обеспечить материальную базу исследований. Затраты будут весьма значительными, но прибыль обещает быть несоизмеримо выше затрат. Мы предполагаем получить лекарство от старения через 5 -10 лет после начала работ.
     Краткое изложение научной основы проекта:
     Старение организма генетически запрограммированно. Нормальные соматические клетки млекопитающих проходят ограниченное количество делений и вступают в состояние необратимого покоя называемого пролиферативным старением. Это ведет к замедлению обновления клеток тканей, что обуславливает старение организма и его последующую неизбежную смерть.
     Клеточный цикл является серией высоко упорядоченных процессов которые приводят к удвоению клетки. При прохождении цикла клетка последовательно проходит несколько дискретных фаз обозначаемых G1, S, G2 и М. Только прохождение фазы G1 стимулируется митогенами и может быть блокировано антипролиферативными факторами. По окончанию G1 клетки переключаются на автономную программу регуляции и проходят остальные фазы с практически одинаковой скоростью в каждом делении. Все физиологические задержки и остановки цикла происходят в фазе G1. Только повреждение какой либо клеточной структуры может остановить цикл в других фазах. Критическим пунктом клеточного цикла является точка рестрикции в конце фазы G1. Именно здесь клетка "принимает решение" переходить в фазу S или углубиться в состояние покоя. Клетки израсходовавшие весь свой пролиферативный потенциал останавливаются в G1 из-за утраты способности переходить точку рестрикции. Переход через точку рестрикции и вхождение в фазу S ре-гулируют циклин-зависимые киназы (CDK). Активность CDK регулируется, в свою очередь, несколькими различными механизмами: связыванием с активирующими циклинами, фосфорелированием CDK-активирующими ки-назами, ингибированием CDK-ингибиторами, и дефосфорелированием специфическими фосфатазами. Важнейшую роль в регуляции активности СDK в точке рестрикции играют CDK-ингибиторы.
     Активированные комплексы CDK-циклин контролируют клеточную пролиферацию фосфорелированием ключевых регуляторных белков в специфи-ческих точках цикла. CDK 4, 2 или 6 в комплексе с цииклинами D, E или А контролируют прохождение фазы G1 фосфорелированием белка ретинобластомы (pRb). Физиологическая роль pRb состоит в связывании и инактивации семейства транскрипционных факторов E2F. Фосфорелирование pRb приводит к дерепрессии E2F-регулируемых генов. Продукты экспрессии E2F-регулируемых генов прямо участвуют в регуляции клеточного цикла и репликации ДНК.
     Подчеркнем, что необратимая пролиферативно-возрастная остановка клеточного цикла происходит после определенного числа прошедших клеточных делений. Это значит, что существуют репликативные часы, которые отсчитывают деления клеток и после определенного числа удвоений необратимо останавливают пролиферацию. Единственным признанным претендентом на роль репликативных часов является в настоящее время процесс укорочения теломерных концов хромосом. Теломеры представляют собой простые повторы TTAGGG-последовательностей на концах хромосом эукариот. Первичная роль теломеров состоит в том, чтобы изолировать концы хромосом и таким образом предотвратить как их слияние с другими концами, так и нуклеолитическое переваривание хромосом.
     При репликации ДНК-полимераза не способна копировать 5'конец линейной молекулы ДНК. Поэтому, синтез и поддержание теломеров опосредуется специализированным рибонуклеопротеидным комплексом из-вестным как теломераза и функционирующим как обратная трансктипта-за. Однако, теломераза активна только в клетках зародышевой линии, в злокачественно трансформированных и иных потенциально бессмертных клетках. В большинстве же соматических клеток млекопитающих теломераза не обнаружена. В отсутствии теломеразы, без механизма пополнения, теломерные концы хромосом неизбежно укорачиваются при каждом делении пока не становятся настолько короткими, что теряют способность поддерживать стабильность генома. Большинство исследователей полагает, что неспособность поддерживать длину теломеров в конечном итоге ограничивает пролиферацию соматических клеток и ведет к старению организма.
     Подтверждением этой гипотезы послужили опыты по клонированию белковой субъединицы обратной транскриптазы клеток человека, которые показали, что отсутствие этого компонента лимитирует пролиферацию нормальных соматических клеток. Кроме того экспериментальные исследования показали, что превращение теломеразно-отрицательных клеток в теламеразно-положительные ведет к удлинению теломеров и эти клетки не проявляют стандартных характеристик старения при размножении в культуре. Они переходят предполагаемую точку старения и увеличивают продолжительность существования как минимум на 20 де-лений. Эта гипотеза поддерживается также данными, что превращение нормально бессмертных теломеразо-положительных раковых клеток в те-ломеразно-отрицательные ведет к появлению симптомов пролиферативно-го старения.
     Вместе с тем, существует ряд экспериментальных данных, опровергающих эту гипотезу. Наиболее убедительные из них были недавно получены на мышах, генетически лишенных теломеразной активности. Наиболее удивительными в этих экспериментах явились наблюдения, что эти мыши не только жизнеспособны, но и способны к размножению вплоть до шестого поколения, несмотря на укорачивающиеся теломеры в каждом последующем поколении. Иными словами каждое последующее поколение начинало существование имея длину теломерных концов хромосом, при которых предыдущее поколение уже умирало от старости, и тем не ме-нее нормально проходило стадии юности, зрелости и старости. Только у последних генераций проявлялась потеря фертильности и другие нарушения связанные с предельным укорочением теломеров.
     Взятые вместе все эти данные свидетельствуют, что укорочение теломеров действительно приводит в конечном итоге к прекращению пролиферации из-за эрозии хромосом. Однако нормальное пролиферативное старение наступает задолго до того как укорочение теломеров достигнет своего предела. Это неопровержимо свидетельствует, что прекращение делений при нормальном пролиферативном старении происходит не из-за утраты теломерных концов хромосом, а управляется каким-то иным механизмом.
     Как уже упоминалось, мы открыли этот механизм. Он значительно сложнее чем укорочение длины теломеров и воздействует на активность CDK, а не нарушает целостность хромосом. На генетическом уровне пролиферативное старение управляется последовательной сменой экспресии ряда генов кодирующих изоэнзимы выполняющие одну функцию, но отличающиеся активностью. Продукты экспресии этих генов не являются прямыми регуляторами активности CDK, а действуют опосредовано, через несколько процессов.
     Предотвратить старческое одряхление и увеличить срок жизни можно путем клонирования генов ранних изоэнзимов, экспрессирующихся в молодом возрасте и введения их в клетки тканей стареющего организма с подходящими векторами. Для разработки лекарственного средства от старения мы планируем провести:
     1.два дополнительных экспериментальных исследования с целью уточнения некоторых деталей механизма старения;      2.клонирование генов ранних изоэнзимов;
     3.работы по созданию тканеспецифических векторов кодирующих ранние изоэнзимы;
     4.разработку методик введения созданных векторов в клетки тканей in vivo.
     5.испытание препаратов на животных с короткой продолжительностью жизни, а затем на человеке.
     Комплекс тканеспецифических векторов кодирующих гены ранних изоэнзимов и будет лекарством, предотвращающим старение. Трансфекция клеток этими векторами должна интенсифицировать энергию пролиферации, усилить процесс обновления клеток тканей и, как следствие, омолодить организм. Достичь бессмертия таким способом невозможно, поскольку пролиферация неизбежно споткнется о процесс укорочения теломеров. Конечно, уже существуют методики восстановления теломеразной активности в соматических клетках путем введения в них векторов, кодирующих каталитическую субъединицу теломеразы. Но этот путь таит в себе большую опасность, чем старение, поскольку это один из двух шагов на пути к злокачественному перерождению клеток. Некоторый оптимизм внушают данные о том, что за срок жизни в клетках млекопитающих расходуется далеко не весь запас теломеров. Поэтому можно надеяться, что модификация механизма старения даст возможность не только вернуть молодость, но и значительно продлить жизнь.
     Ждем предложений по адресу:      690022. Владивосток
     Биолого-почвенный институт ДВО РАН Трубицыну А.Г.
     E-mail: biotech@iastnet.febras.ru
     Fax: (4232) 310-193