Клуб выпускников МГУ: Cтарость без границ

В XX веке медицина совершила грандиозный прорыв, было создано множество вакцин, лекарств, придуманы способы минимально инвазивных способов оперирования, врачи научились пересаживать целые органы. Всё это позволило значительно увеличить среднюю продолжительность жизни человека. В развитых странах основной причиной смертности начинает становиться старение. Несмотря на все достижения медицины, остановить или даже значительно замедлить старение учёные до сих пор не могут, но исследования в этой сфере идут полным ходом - правда, пока в основном на мышах.

Долгое время популярной сферой исследований являлось изучение потенциала стволовых клеток. Они могут размножаться, а потом дифференцироваться - именно с их помощью происходит образование всех органов в эмбрионах. Они используются в лечении ряда травм и заболеваний, и как выяснили учёные из Гарварда, могут «обращать вспять» возрастные заболевания, такие как множественный склероз. В своем опыте они соединили кровеносную систему пожилой мыши, страдающей разрушением миелиновой оболочки нервных клеток (основная причина склероза), с кровеносной системой молодой здоровой мыши. «Свежая» кровь реактивировала генерацию стволовых клеток больной мыши и вызвала активное восстановление миелиновых оболочек.

Учёные уверены, что стимулирование генерации собственных стволовых клеток гораздо более эффективно, чем пересадка донорского материала.

Одно из перспективных направлений в борьбе со старением - генная инженерия. Ряд исследований уже показал, что изменяя определенные гены животных, возможно увеличивать продолжительность их жизни, но до сих пор подобные процедуры проводились только на эмбриональной стадии развития, что мало применимо в случае с человеком. Учёные же из Испанского центра изучения рака (CNIO) провели первую в мире успешную терапию против старения на взрослом животном.
В результате генной терапии подопытные мыши, которые подверглись процедуре во взрослом возрасте (1 год), прожили в среднем на 24% дольше, чем обычные мыши, стареющие мыши (2 года), показали худший, но тоже значительный результат в 13% увеличения продолжительности жизни. Также подопытные мыши показали лучшие, чем их сверстники результаты в тестах на старения, таких как нейромускулярная координация.

Процедура заключалась во введении мышам генетически модифицированного вируса, вирусные гены которого заменены на энзим теломеразы - фермента, отвечающего за восстановление концевых участков хромосом (теломеров). Теломеры защищают хромосомы, однако при каждом делении клетки теломер сокращается, и в конце концов становится слишком коротким и не выполняет своих функций. В результате клетка теряет способность делиться - и, по мнению многих учёных, это является одним из важнейших факторов, влияющих на старение. Теломераза же приостанавливает укорачивание теломеров, а иногда даже восстанавливает их, позволяя тем самым клетке продолжать делиться. У клеток взрослого человека теломераза отсутствует, за исключением стволовых и раковых клеток.

Предположительно, именно теломераза ответственна за «бессмертие» раковых опухолей, поэтому разработка технологий против старения на основе теломеразы пока не слишком активна, из-за опасности развития раковых опухолей.

Эксперимент с вирусом не показал никакого увеличения вероятности раковых заболеваний у мышей. Кроме того, учёные CNIO особенно осторожно подошли к выбору вируса-переносчика теломеразы - это непатогенный штамм, уже применявшийся в лечении гемофелии и заболеваний глаза. Уникальность этого метода по сравнению с предыдущими попытками остановки старения с помощью теломеразы заключается в том, что достаточно однократной процедуры и проводить её можно даже в зрелом возрасте - когда это необходимо, и когда в организме могут накопиться представляющие опасность раковые микро-опухоли, а не на протяжении всей жизни, как предполагают другие методы - это позволит значительно сократить возможные побочные эффекты.
Разумеется, биология мышей сильно отличается от биологии человека, уже хотя бы потому, что мыши продолжают вырабатывать теломеразу на протяжении всей жизни. Пока неизвестно, сможет ли эта технология действительно найти применение в качестве защиты от старения, однако авторы уверены, что это сможет как минимум найти лекарства от болезней, связанных с укорочением теломеров, таких как пульмонарный фиброз.

Учёные отделения медицины Нью-Йоркского университета уверены, что активность теломеразы можно контролировать «изнутри», на генетическом уровне. Они обнаружили, что группа четырех генов AUF1 отвечает за активацию теломеразы, и в то же время за контроль воспалительных процессов.

Таким образом, один ген отвечает одновременно и за процесс деления здоровых клеток - а следовательно, и за старение - а так же и за развитие или, наоборот, подавление раковых опухолей.

Сейчас они исследуют геномы различных человеческих популяций на предмет отклонений в генах группы AUF1, и предположительно, это поможет выявить, как можно модифицировать ген для увеличения продолжительности жизни.

Ещё одна перспектива в борьбе со старением - гиалуроновая кислота. Учёные из Рочестерского университета в Нью-Йорке сейчас активно изучают свойства гиалуроната, исследуя биохимию обменных процессов голых землекопов, грызунов, живущих до 30 лет - в десять раз дольше, чем обычные лабораторные мыши. Инновационность подхода заключается в том, что вместо того, чтобы исследовать, почему организм старится быстрее или медленнее при применении тех или иных процедур, как это происходит в обычных опытах над мышами, учёные пытаются найти, что есть в организме голых землекопов, чего нет у обычных мышей.

Эксперименты показали, что, скорее всего, за устойчивость к старению и раковым заболеваниям у голых землекопов отвечает гиалуроновая кислота. Эта вязкая кислота играет важнейшую роль в регенерации клеточной ткани, и является важным «строительным» элементом человеческого организма.

Гиалуроновая кислота входит в состав кожи и отвечает за её эластичность, а с возрастом в организме её вырабатывается всё меньше. Это заметили косметологические компании, однако коммерчески продающаяся гиалуроновая кислота вырабатывается бактериями, и обладает меньшей эффективностью, чем генерируемая в организме голых землекопов. У человека в организме энзим, отвечающий за производство гиалуроната мене стабилен, чем у грызуна, у которого он производит более стабильную высокомолекулярную форму кислоты. Сейчас учёные ищут способ выделить ген, отвечающий за производство высокомолекулярной гиалуроновой кислоты. Если создать терапию, улучшающую производство гиалуронана в человеческом организме, то возможно достичь увеличения продолжительности жизни. Кроме того, гиалуронан отвечает за проницаемость стенок кровеносных сосудов к холестерину.

Даже если не удастся добиться «омоложения» клеток, гиалуроновая кислота как минимум поможет бороться с атеросклерозом.

Интерес научного сообщества к технологиям продления жизни стабильно растёт. Сейчас это уже далеко не маргинальная медицинская тема. Правда, сама перспектива продления жизни поднимает множество этических вопросов - от чисто религиозных (позволено ли человеку изменять отмеренный ему жизненный путь?) до социальных (как распорядиться таким ресурсом? что произойдёт с планетой, если люди станут жить вдвое дольше?). Тем не менее, исследования по остановке старения очень важны. Помимо своей основной цели, в качестве «побочных» продуктов исследований возможны открытия, которые позволят бороться с серьезными болезнями, эффективность лечения которых до сих пор довольно низкая, такими как рак и атеросклероз. Но, в любом случае, действительное продление жизни пока дело далекого будущего - от опытов на лабораторных мышах до применения на человеке могут пройти десятилетия.