Отменить старение

Подробное обоснование читайте в книге "Отменить старение" доктора наук Обри ди Грея и в блоге доктора наук Алексея Москалёва. Далее перечислено 9 способов, каждый из которых при условии объявления на словах и на деле  тотальной войны науки ведущих государств против старения и смерти  будет способен продлить нашу жизнь на десятки лет уже в районе 2020-2030 годов. Вместе они позволят нам к этому времени не париться по поводу смерти, старости и болезней. 

I) Инженерия органов и тканей: 
1) Послойное выращивание органов и тканей
Японскими учёными в 2013 году решена ключевая проблема в выращивании органов - они научились запускать кровообращение в выращиваемой в лабораторных условиях ткани. Дело в том, что для формирования кровеносной системы из исходных клеток нужен как минимум день. А остальные клетки выращиваемого органа за это время умирают от недостатка кислорода и питательных веществ. Поэтому отсутствие такого способа представляло главную проблему в создании глубоких культур клеток (толщина стенок сердца - до сантиметра, печени - до десяти сантиметров). Сейчас наконец-то дан зелёный свет полномасштабным исследованиям в области выращивания органов. Когда мы научимся выращивать сердце и сосуды, а также стенки кишечника и желудка, то уже избавимся от 70% случаев смерти, вызванных ишемической болезнью сердца, инфарктами, инсультами, раком желудка и кишечника.
Подробнее: 
[1] (по материалам www.nature.com/.../srep01316.pdf) 
[2] (по материалам www.ncbi.nlm.nih.gov/.../PMC3660653) 
[3] (по материалам lmrt.mit.edu/.../Miller_NMAT_2012.pdf) 
2) Имитация онтогенеза
Создаётся зачаток органа (он маленький, и выращивать его уже умеют), а затем поддерживаются необходимые граничные условия - такие, которые у него имеются в естественном онтогенезе (а возможно, лучше - чтобы ускорить рост). Зачатки создавать уже умеют, вот например статья о печени: www.nature.com/.../nature12271.html. А вот граничные условия (концентрация и потоки важных молекул на периферии органа) - пока что не очень хорошо изучены, поэтому сейчас эту проблему пытаются решить научным перебором: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22388577 
3) Выращивание органов человека в животных
Лаборатории Hiromitsu Nakauchi удалось вырастить крысиные органы в мышке, и наоборот (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20813264). 
По результатам этого эксперимента он сделал прогноз, что в течение одного года после того, как в биоэтические законы, задерживающие прогресс, будут внесены нужные изменения, он вырастит поджелудочную железу человека в организме свиньи. Проблемы с иммунитетом не возникают, если клетки с чужеродным геномом добавляются в организм достаточно рано, до естественного отбора клеток иммунной системы. 
4) Ацеребральный клон
Есть такие редкие мутации, при которых головной мозг не развивается. Возможно создать собственного клона с такой мутацией, а потом пересадить органы из него себе. Можно напротив, пересадить свой головной мозг в такого клона. Отсутствие головного мозга у клона снимает все этические проблемы. Это пожалуй самый не затратный способ, и возможно он уже используется олигархами. Однако, нам-то от этого не легче. 
5) Искусственные органы
Всё кроме мозга можно научиться заменять на искусственные компоненты, управление которыми будет производиться через нервно-электронное сочленение. Достаточно научиться снимать активность миллиона моторных волокон и правильно возбуждать миллион сенсорных волокон в спинном мозге. Пока что нельзя точно передать нужный сигнал на каждый аксон нерва, иначе медики уже умели бы восстанавливать зрение больным с повреждённой сетчаткой. Имеющиеся технологии позволяют подавать на зрительный нерв, состоящий из миллиона волокон, информацию с разрешением всего лишь порядка 30*30 пикселей, вместо нужных 1000*1000. В этом месте идёт быстрый прогресс, но в случае со спинным мозгом есть ещё один способ решения проблемы: мы можем заранее соединить каждый нейрон с электроникой (это элементарно, если по отдельности), а затем направить рост аксонов этих нейронов в нужную нам сторону, пропустив их всех через "бутылочное горлышко", чтобы они образовали компактный нерв. 
Общие замечания
Вообще, выращивать или заменять можно будет всё кроме мозга, но он почти не болеет раком, а Альцгеймер и так уже почти побеждён ([1], [2]). И вообще, серьёзные проблемы с мозгом у людей редко возникают раньше 80 - 90 лет, гораздо позже проблем с сердцем и онкологией, так что время у науки будет. Кроме того, мозг почти полностью состоит из постмитотических клеток, поэтому даже самая топорная антираковая терапия не будет вызывать сильных побочных эффектов в мозге (если всё остальное тело будет заменяемо)

II) Генная инженерия: 
В 2013 году найдено решение ключевой проблемы редактирования геномов в большинстве клеток данного  взрослого  организма.Доставка генетического материала в клетки осуществляется вирусами, но каждый вид вирусов имеет свои недостатки. До появления системы Cas9 было два варианта - либо встраивать небольшие гены в строго определённые места ДНК (на 19 хромосоме, ~4тыс. пар оснований для вируса AAV), либо использовать ампликоны на основе вируса герпеса и доставлять в клетку какой угодно длины гены, но не встраивая их в геном, а оставляя в виде отдельной кольцевой ДНК (плазмиды) внутри клетки, а это недолговечное решение - такую ДНК клетка довольно скоро найдёт и уничтожит. Подробности смотрите здесь. 

Теперь наконец-то есть такая система, которую можно внедрить в клетку с плазмиды, а она сама уже встроится внутрь генома, причём в заданных учёными местах. Эта система называется Cas9 (или CRISPR), почитать про неё можно здесь:http://elementy.ru/news/431989
Методами генной инженерии (редактирования генома большинства клеток взрослого организма) можно будет легко обращать процессы старения, а также лечить людей от большинства известных заболеваний. 

Предварительное редактирование генома для выращиваемых органов позволит сильно уменьшить скорость их старения, в частности сделав их устойчивыми к старящему воздействию остальных тканей и органов организма. О главных способах применения генной инженерии читайте в книге "Отменить старение" доктора наук Обри ди Грея. 

В июне 2014 года учёные смогли отредактировать гены в >50% клеток печени взрослой(!) мыши - с помощью аденовируса с Cas9/CRISPR они сумели внести изменения в ген PCSK9 www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24916110. Люди с такими изменениями в этом гене имеют меньший уровень плохого холестерина и меньше болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями. 

Как легко победить рак.
Взять склонную к раку ткань. Отредактировать геном всего лишь в 1% клеток этой ткани (внедрив туда гены, успешно решающие задачу борьбы с раком у слонов/китов/долгожителей), но кроме антираковых генов внедрить ещё рецепторы к какому-нибудь искусственному фактору роста, чтобы потом эти клетки на несколько недель получили селективное преимущество в размножении и вытеснили бы остальные клетки ткани. На выходе получаем устойчивую к раку ткань. Замечательно, что ткани с активно размножающимися клетками являются источниками большинства опухолей. Преимущество метода - в том, что не требуется вирус, способный заразить >90% клеток ткани (хотя возможно такие вирусы есть для большинства склонных к раку тканей, просто я пока не в курсе про их наличие). Пример использования похожего метода: в статье от 17 апреля 2014 года - с помощью Cas9/CRISPR скорректировали генетический дефект всего лишь в каждой 250й клетке печени, но из-за полученного селективного преимущества эти клетки в течение следующих 30 дней заняли 33% всех клеток печени. 

Также, многие лаборатории (см. детальный отчёт по 150 таким лабораториям) занимаются исследованием механизмов старения, однако без развитых технологий генной инженерии на взрослом организме применимость результатов их исследований сильно страдает. Например, мышам научились продлять максимальную продолжительность жизни в 2,5 раза:http://moikompas.ru/compas/mprize/compas_page/2#mod_17, однако это было неприменимо к уже живущим мышам, поскольку на тот момент не было технологий генной инженерии взрослых организмов, и изменить геном можно было лишь на ранней эмбриональной стадии или непосредственно в зиготе. 

III) Искусственный интеллект: 
1) Появляется необходимая вычислительная мощность:
К концу 2014 года у европейского проекта "Human Brain Project" появится компьютер производительностью 100 петафлопс, и они начнут на нём моделировать мозг человека. Учтите, что всего лишь 0,08 петафлопс было вполне достаточно IBM Watson, чтобы победить человеческих чемпионов мира в игре-викторине "Jeopardy" (народе "Умники и умницы"). В мозге 2*10^10 нейронов, у каждого нейрона 10^4 синапсов, каждый нейрон срабатывает ~5 раз в секунду => 10^15 операций над синапсами в секунду. Вопрос конечно в том, сколько флопс нужно на одну операцию над синапсом (нейронов гораздо меньше, поэтому операции над ними вносят малый вклад в общие требования к вычислительной мощности). Представляется вполне возможным, что потребуется менее 100 флопс на моделирование операции над синапсом, а тогда 100 петафлопс хватит. Впрочем, можно ведь моделировать и в замедленном режиме 1:10 или 1:100, а по мнению IBM, Intel и RIKEN, к 2020г будет создан экзафлопсный компьютерhttp://www.eternalmind.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=3071&Itemid=2, что считается достаточным для моделирования всего мозга человека в реальном времени, см. также http://vk.com/wall-33412144_1286. Закон Мура не только не перестаёт действовать, но в связи с появлением квантовых компьютеров заменяется на закон Роуза, и вполне вероятно, что развитие вскоре пойдёт уже не как exp(t), а как exp(exp(t)). Также появляются процессоры с нейроподобной архитектурой, оптические компьютеры. 
2) Появляется знание устройства коры мозга у животных и человека:
В ближайшее время будет получен полный коннектом мыши - статья Anthony Zadorhttp://biorxiv.org/content/early/2013/12/16/001214 утверждает, что при условии решения некоторых не очень сложных технологических проблем* возможно будет получить полное описание коннектома мыши (либо кусочка коры человека) за 200 миллионов долларов. Это позволит наконец понять принципы работы мозга, чтобы суметь их замоделировать. Возможно впрочем, что этого не потребуется, потому что теоретические разработки в прикладных областях искусственного интеллекта (включая deep learning) зашли уже очень далеко в придумывании таких принципов. 
* (см.стр.8 статьи) если осуществить либо: а) автоматическую систему разрезания ткани на блоки 20мкм*20мкм для метода FIB-SEM (в котором вместо алмазного ножа используется пучок ионов галлия),   либо:   б) полную автоматизацию стыковки в 3D изображений, полученных другими методами электронной микроскопии (нпр, SBEM или ATLUM) и кроме этого, ещё появление сканирующей электронной микроскопии с несколькими пучками (multi-beam SEM) по цене, сопоставимой с современными однопучковыми SEM,  то потратив три года и ~200 млн долларов, можно будет узнать коннектом мыши. 

Также, ведутся исследования с использованием технологии Brainbow - она позволяет окрашивать каждый нейрон в свой присущий только ему цвет (путём встраивания в геном каждого нейрона генов палитры флуоресцирующих белков и дальнейшего случайного вырезания части этих генов). Brainbow позволяет не дожидаться прогресса в FIB-SEM, а получить коннектом с помощью оптической микроскопии, так как не надо прослеживать путь от каждого синапса к соме нейрона, поскольку они одинаково окрашены. Сейчас между лабораториями по всему миру развернулась нешуточная борьба - каждая старается расшифровать коннектом колонки мозга первой, чтобы получить грант на расшифровку всего коннектома мыши. Поэтому и результатов от Brainbow, и результатов от FIB-SEM вполне можно ждать уже в течение 2014-2015 годов. 
Высока вероятность, что в ближайшие 5-10 лет будет создан ИИ уровня гениального человека.
Во-первых,  он сможет создавать бекапы удачных конфигураций. Что это значит: например, студент выучил перед экзаменом квантовую химию, и может решить задачку за 15 минут. Через полгода он ту же задачку решит за 5 часов, если вообще решит. ИИ просто сохранит предэкзаменационную конфигурацию своего мозга, и через полгода при предъявлении этой задачки спокойно активирует её и решит задачку за те же 15 минут. 
Во-вторых,  однажды обучив созданный ИИ знаниям и умениям профессора биотеха, простым копированием мы получим хоть сто тысяч таких профессоров. И не надо думать, что ему потребуется много времени, чтобы стать профессором: IBM Watson всего за несколько месяцев научился ставить диагнозы пациентам с точностью самых лучших мировых специалистов:http://habrahabr.ru/company/ibm/blog/169067. 
В-третьих,  у него будет встроенный доступ к интернету, встроенные мощные математические инструменты, феноменальная работоспособность и концентрация на выполнении поставленных задач... в общем, соединение алгоритмов работы мозга с обычными компьютерными алгоритмами даст ИИ не просто уровня человека, а уровня поистине Гениального человека. Это в десятки раз ускорит прогресс в биотехнологиях и других областях науки, промышленности и сельского хозяйства. 

IV) Крионирование 
Подробный FAQ по крионированию читайте здесь и здесь. Крионирование - это заморозка человека в жидком азоте сразу же после его юридической смерти с целью сохранить человека в состоянии замороженной клинической смерти в течение неограниченного времени, пока наука не научится его разморозить и вернуть к жизни. 

Крионирование позволяет спасти жизнь любого человека, в отличие от остальных подходов, до которых ещё надо дожить.
Понастроить криофирм повсюду - это вообще дело одного года, было бы на какие деньги их строить. 
Единственная не американская криофирма расположена в Москве. Подробно про эту фирму читайте здесь. 

Ещё в 2009 году удалось успешно заморозить-разморозить почку кролика (до -130 градусов), после чего этот кролик полноценно жил только на одной размороженной почке (вторую для чистоты эксперимента ампутировали). Дальнейшие исследования показали, что размороженная почка была немного повреждена лишь с одной стороны, а в остальных частях повреждения были незначительны. Эта работа была проделана под руководством Gregory Fahy в далёком 2009 году: www.ncbi.nlm.nih.gov/.../org0503_0167.pdf. 
К сожалению, финансирование исследований по крионике в мире сильно ограничено, что является большим тормозом в её развитии и популяризации. 

Лучшая научно-популярная книга по радикальному продлению жизни - книга доктора наук из Кембриджа Обри ди Грея, скачать которую можно здесь.
Познакомиться с его идеями кратко можно здесь: http://moikompas.ru/compas/sens 

Также очень интересны вот эти сайты: 
1) Главный научный блог: http://aging-genes.livejournal.com 
2) Научно-популярный сайт: http://eternalmind.ru 
3) Научно-популярный блог: http://m-batin.livejournal.com 
4) http://vkontakte.ru/immortalism (много интересной информации на стене, в описании группы) 
5) фонд "Наука против старения": http://scienceagainstaging.com 
6) куча фактов: http://gerontology-explorer.narod.ru 
7) общественное движение РТД: http://transhumanism-russia.ru 
8) секция РАН: http://www.moip.msu.ru/?cat=80 
9) http://starenie.ru 
10) http://cbio.ru 
11) http://ageing-not.narod.ru 
12) http://www.all.bessmertie.ru/ots.shtml 
13) риски вымирания человечества в 21 веке: http://humanextinction.ru/sgk26.htm
14) ответы на основные возражения: http://www.starenie.ru/glavnoe/voz.php
15) немного статистики http://transhumanism-russia.ru/content/view/171/95
16) подборка прорывных новостей современной науки: http://vk.com/topic-2895664_26746247?post=2863
17) http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_новых_перспективных_технологий
18) англоязычные сайты

Для понимания устройства человека рекомендуем учебник Кольман, Рём «Наглядная биохимия». Он сочетает полноту изложения материала в объёме высшего образования по биохимии с высокой наглядностью (каждая чётная страница книги состоит из иллюстраций). 

Почему справедливо утверждение "больше денег - быстрее результат": 
1) можно гораздо больше и лучше готовить новые кадры - начиная со школы, где сделать биохимию приоритетным предметом и проводить много олимпиад итп... по ней, и бОльший набор в институты, и из институтов больший набор в науку вместо геймдева и рекламщиков 
2) переманить замечательных умных людей опять же из того же геймдева и прочей прогерской фигни; переманить умнейших физиков из всяких ЦЕРНов - сделать программу переквалификации. 
3) вместо "центров коллективного пользования", где один дорогостоящий прибор доступен на несколько лабораторий, дать каждой лаборатории по такому прибору, а то и по несколько 
4) на каждого учёного станет работать в несколько раз больше людей, как следствие пунктов 1 и 2, и он сможет координировать выполнение гораздо большего числа экспериментов как следствие пункта 3 и аналогичных. 
5) мы сможем купить больше вычислительных мощностей, которые так нужны для современной биохимии (например, просчитывание взаимодействия белков друг с другом и с ДНК) 
6) перераспределение учёных в сферы, вносящие бОльший вклад в технологии радикального продления жизни. 

Что делать уже сейчас, чтобы прожить подольше?
В порядке важности:
0) не курить
1) Заниматься аэробными (на дыхалку) видами спорта хотя бы 30 минут в день.
2) Продвигать идею запуска международного проекта победы науки над старением и смертью.
3) Если вам больше 40, регулярно проверяйте состояние сердца и уровень холестерина в крови.
Из лекарств обратите внимание на статины (снижают уровень холестерина в крови).
4) Лечите все имеющиеся болезни до конца и не допускайте перехода в хронические.
5) Меньше нервничайте, а если нервничаете - старайтесь сбить аэробными физ.упражнениями.
6) Ешьте жирную рыбу, фрукты. 
7) Не ешьте много соли и тяжелых сортов мяса (таких как свинина).

Сейчас на научные исследования в медицине выделяется менее 1% бюджета развитых стран (а именно, из их общего бюджета ~$15трлн выделяется всего лишь $0.1трлн/год). Между тем, в мире граждане тратят более $5трлн/год на лечение, причём бОльшая часть этих денег тратится ими в последний год своей жизни. Иначе говоря, громадные деньги тратятся на продление агонии на год, в то время как десятой доли этих денег вполне хватило бы для победы науки над старением, болезнями, голодом и смертью. Более того, из выделяемых сейчас на научные исследования $0.1трлн/год бОльшая часть денег тоже тратится на поиски лекарств, борящихся лишь с последствиями и заранее обречённых лишь продлять агонию на несколько дней или месяцев. В то время как новые технологии получают неоправданно малую долю этих средств в силу бюрократии, засилья старых кадров в руководстве распределяющих гранты организаций, а главное - в силу инерции научного мнения и преобладания носителей смертнической идеологии среди грантораспределяющих организаций (смертники - это люди, считающие нежелательным значительное продление жизни людей дальше "отпущенного природой срока", по религиозным мотивам или по причинам недостаточно глубокого научного кругозора, что является бичом современной науки - большинство старых учёных хорошо разбираются лишь в своей очень узкой области, а во всём остальном разбираются лишь на самом базовом уровне... в результате, новые технологии, у которых ещё нет своих "лоббистов" в среде старых учёных, занимающих все видные места в распределении грантов, получают неадекватно мало средств на своё развитие). 

Подборка цитат учёных относительно успеха наших идей:
http://vk.com/wall-33412144_1442
1) "вероятно, через 15 лет мы достигнем точки перегиба, где научный прогресс будет добавлять нам больше лет, чем мы будем терять от старения", технический директор Google Рэй Курцвейл http://habrahabr.ru/company/apps4all/blog/183716/

2) "Продержитесь еще 25 лет - и сможете жить до 1000!", доктор наук из Кембриджа Обри ди Грейhttp://www.kp.ru/daily/24263.3/459102/

3) "если мы хотим отмечать 150-летие, то нужно прожить более-менее здоровыми еще 15 - 20 лет", доктор биологических наук Алексей Москалёв http://www.kp.by/daily/26082/2985845/

4) заведующий лабораторией регенеративной медицины МФТИ Михаил Батин считает, что проблема неограниченной молодости будет решена ~через 20 лет после того, как в области борьбы со старением будет запущен глобальный проект вроде Манхеттенского или полёта человека на Луну: http://www.vesti.ru/doc.html?id=1094378

5) профессор МФТИ Константин Агладзе: "технологии, которые позволят проводить обновление или омоложение наиболее важных органов человека, будут созданы в течение 5-7 лет": http://www.1tv.ru/sprojects_edition/si5756/fi22578

6) британский кардиолог Мегди Якуб считает, что примерно через три года врачи всего мира смогут использовать искусственно выращенные компоненты сердца в операциях по трансплантации. 10 лет ему надо на выращивание полноценного сердца из стволовых клеток. http://www.eternalmind.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=3850&Itemid=2

7) Правительство США поставило цель создать лечение Альцгеймера к 2025гhttp://medportal.ru/mednovosti/news/2012/01/18/alzheimer/

8) По мнению IBM, к 2020г будет создан экзафлопсный компьютер http://www.eternalmind.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=3071&Itemid=2 Это важно, потому что тогда будет открыт путь для создания искусственного интеллекта. А если создать ИИ, то обучив его быть профессором биологии, простым копированием мы получим хоть сто тысяч таких профессоров. У которых будет превосходная память, встроенный доступ к интернету, встроенные мощные математические инструменты. Это ускорит прогресс в биологии в десятки раз. Так что быть может, стоит сосредоточиться именно на разработке алгоритмов ИИ. Закон Мура не только не перестаёт действовать, но в связи с появлением квантовых компьютеров заменяется на закон Роуза, и вполне вероятно, что развитие вскоре пойдёт уже не как exp(t), а как exp(exp(t)). Также появляются процессоры с нейроподобной архитектурой, оптические компьютеры... в общем, к 2020 году IBM прогнозирует создание экзафлопсного компьютера, что считается достаточным для моделирования всего мозга человека в реальном времени. http://vk.com/wall-33412144_1286

Открытое письмо зарубежных ученых в поддержку научных исследований замедления старения:
http://www.imminst.org/cureaging/

По 10 тысяч человек поддерживают нас здесь и здесь.
Партия продления жизни возникает в России http://www.facebook.com/groups/379426208779525/
и в США: http://www.facebook.com/groups/longevity.party/