Топ-5 биомаркеров старения, доказанных наукой, и ложные признаки окончания молодости

Ведущие ученые рассказали, какие обследования показывают реальный возраст человека и помогут определить, работают ли антиэйдж-лекарства

Недавно в США прошла международная конференция по борьбе со старением, где ведущие мировые ученые в области антиэйджинга сообщили о двух революционных событиях.  Во-первых, впервые в истории человечества скоро начнутся официальные клинические испытания лекарства-геропротектора (то есть защищающего от старения) на людях-добровольцах. Во-вторых, исследователи сравнили разные методы, с помощью которых можно определить биологический возраст организма человека, и назвали самый достоверный на сегодня способ. Главная ценность этой и других перспективных методик в том, что они, будучи биомаркерами старения, позволят выяснить: работают ли геропротекторы и насколько такие средства могут продлить людям здоровую, полноценную жизнь.

ДОБРОВОЛЬЦЫ, НА СТАРТ!

- Много лет назад врачи определили у меня преддиабетическое состояние, и тогда я начал принимать давно известный всем диабетикам метформин. С тех пор мои показатели в норме, болезни нет, но я продолжаю пить эти таблетки, потому что уверен: они защищают от нарушений, связанных со старением организма, - рассказал Нир Барзилай, директор Института геронтологии при Нью-Йоркском Медицинском колледже Альберта Эйнштейна, когда мы встретились с ним в прошлом году на международной конференции по генетике старения и продолжительности жизни в Сочи. Недавно профессор Барзилай сделал судьбоносный шаг, который может открыть дорогу официальному лечению людей «от старости».

Ученый разработал программу клинических испытаний препарата, созданного на основе метформина, на людях-добровольцах. «Мы возьмем две группы по полторы тысячи человек, одна будет получать лекарство, другая - плацебо, и эксперимент продлится 5 лет», - поясняет Барзилай. Работу потенциального геропротектора будут оценивать, исходя из показателей смертности среди участников эксперимента и уровня их заболеваемости раком, диабетом, сердечно-сосудистыми и другими наиболее распространенными возрастными болезнями, уносящими жизни людей.

Ученый и его команда подали заявку на проведение клинических испытаний в Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (Food and Drug Administration, FDA), и, как ожидается, исследования стартуют уже в этом году.

ПОКАЗАТЕЛЬ № 1: «ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЧАСЫ»

Среди прочих обследований здоровья добровольцев профессор Барзилай с коллегами планируют применять уникальный биомаркер старения, который ученые образно называют «эпигенетическими часами». Речь идет о непростом, но очень показательном явлении в нашем организме - метилировании ДНК.

Внутри каждой клетки есть незаменимая аминокислота метионин, из которой образуются метильные группы. Они присоединяются к определенным участкам ДНК (это называется метилированием ДНК) и влияют на работу генов, изменяя ее: какие-то гены начинают работать активнее, другие - наоборот, блокируются. Недавно было доказано, что в течение жизни происходят ощутимые изменения в расположении метильных групп в ДНК, и это напрямую связано с биологическим возрастом человека. А именно: каждому возрасту соответствует определенная модель метилирования ДНК.

В ТЕМУ

Американские ученые провели масштабное исследование: у 5 тысяч человек определяли биологический возраст с помощью различных технологий - биомаркеров старения. Самый точный и надежный результат дает методика, основанная на изменении метилирования ДНК, резюмировали эксперты.

Этот метод разработал в 2013 году профессор Стив Хорват из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе. Несмотря на то, что открытие «эпигенетических часов» произошло совсем недавно, только в этом году оно уже помогло обнаружить несколько важных закономерностей старения. В частности:

- Выяснилось, что быстрее стареют люди, страдающие ожирением, инфицированные ВИЧ, а также больные синдромом Дауна.

- Человеческий мозжечок (отдел мозга, отвечающий за координацию движений, равновесие и мышечный тонус) стареет медленнее других частей мозга.

- Раковые клетки могут стареть как быстрее, так и медленнее здоровых клеток, из которых они переродились.

Также оказалось, что анализ метилирования ДНК может предсказать общую смертность от возрастных заболеваний (рак, диабет, сердечно-сосудистые и др.). Предполагается, что на основе таких биологических часов в дальнейшем удастся точно установить, как тот или иной образ жизни, диета, применение различных лекарств и другие средства могут изменить продолжительность жизни человека. Пока обследование с анализом метилирования ДНК не вошло в клиническую практику и применяется в научных лабораториях, но совсем скоро оно может стать настолько же доступным, как общий анализ крови, прогнозируют эксперты.

ПОКАЗАТЕЛЬ № 2: ПРОБЛЕМЫ С КОЛЛАГЕНОМ

- Соединительная ткань в нашем организме состоит из спиралей коллагена, - рассказывает ученый, эксперт по прикладным биомедицинским технологиям и исследованиям старения Андрей Гаража . - Каждая спираль, в свою очередь, образована тремя отдельными спиралями, и вместе с другими белками они составляют основу, матрикс, на базе которого построены кожа, сухожилия, хрящи и другие типы соединительной ткани.

С возрастом спирали коллагена, с одной стороны, начинают подвергаться кросс-сшивкам, то есть сращиваются поперечно - как, например, две трубочки, перпендикулярно наложенные друг на друга. С другой стороны, разрушаются изначальные, «правильные» соединения спиралей. Такие изменения приводят к потере эластичности и упругости, кожа начинает дряхлеть, кровеносные сосуды становятся хрупкими. К тому же в измененном коллагене могут накапливаться отложения кальция, то есть происходит кальцификация мягких тканей. Раньше считалось, что это спонтанный процесс, однако сегодня выявлены закономерности, которые связывают его со старением. Сейчас на практике можно измерить соотношение разных типов коллагена. Получены данные, что у молодых людей соотношение одно, а у пожилых - другое.

КСТАТИ

Омолодят ли кремы с коллагеном?

- Многие косметологические компании завлекают рекламными обещаниями: мол, мы добавили в крем коллаген, и ваша кожа станет моложе. Однако с научной точки зрения это практически бесполезно - такой крем может дать лишь кратковременный поверхностный эффект. На самом деле нужно не только добавлять новый коллаген, но и устранять кросс-сшивки в уже имеющемся «плохом» коллагене, - поясняет Андрей Гаража.

По мнению ученого, наиболее перспективным путем может стать поиск агентов, которые предотвращали бы вредные, старящие кросс-связи. Именно таких «чистильщиков» следовало бы добавлять в кремы, чтобы более заметно улучшить состояние кожи. Однако не стоит обольщаться: старение это централизованный, системный процесс, который идет на уровне всего организма, так что для сохранения молодости нужны гораздо более глубинные и действенные средства.

ПОКАЗАТЕЛЬ № 3: ИЗМЕРЯЕМ ТЕЛОМЕРЫ

Как известно, многие клетки человека могут делиться лишь ограниченное количество раз. При каждом делении укорачиваются теломеры - участки на концах хромосом, из-за этого клетка становится менее защищенной, стареет, появляются мутации, ведущие к развитию рака и других опасных возрастных болезней. Поэтому ряд ученых считает, что сокращение длины теломер - яркий показатель биологического возраста и скорости старения организма. «Если грамотно активировать особый фермент - теломеразу, то можно восстановить длину теломер, и за счет этого омолодить клетки и организм в целом», - рассказал в интервью «КП» ученый-биолог Билл Эндрюс,который открыл «фермент молодости» теломеразу у человека в 1994 году. Сейчас профессор Эндрюс и его команда, а также другие исследователи в разных странах мира работают над способами безопасного восстановления длины теломер.

ОДНАКО

Несмотря на популярность «теломерного подхода» все больше ученых склоняется к тому, что сами по себе изменения теломер не могут быть единственным и универсальным биомаркером старения. В частности, потому, что деление и соответствующее укорачивание участков на конце хромосом свойственно далеко не всем человеческим клеткам: скажем, не делятся важнейшие клетки мозга нейроны. А, например, у мышей, живущих всего два-три года, теломеры значительно длинее чем у людей. Словом, требуются дальнейшие исследования.

ПОКАЗАТЕЛЬ № 4: СЛЕДИМ ЗА АКТИВНОСТЬЮ СИГНАЛЬНЫХ ПУТЕЙ

Использовать этот метод для диагностики старения впервые предложила группа российских ученых измеждународного научно-медицинского проекта Insilico Medicine. «В нашем организме есть определенные сигнальные пути - это последовательности молекул, с помощью которых внутри человеческих клеток передается информация, запускающая различные процессы жизнедеятельности», - поясняет Андрей Гаража, который является участником проекта Insilico Medicine и участвовал в разработке уникальной компьютерной программы «Героскоп», тестирующей потенциальные «лекарства от старости».

С возрастом активность сигнальных путей меняется, из-за этого нарушается передача в клетки «приказов», обеспечивающих нормальную работу организма. Происходят сбои, человек стареет. Если определить активность сигнальных путей, свойственную молодым клеткам, а также стареющим - для каждого определенного возраста, то мы получим показательный биомаркер старения. Далее ученые планируют проверять на клетках действие различных веществ, следить за состоянием сигнальных путей и таким образом вычислить самые эффективные геропротекторы.

ПОКАЗАТЕЛЬ № 5: СОСТОЯНИЕ ИММУНИТЕТА

Самые опасные возрастные болезни, уносящие жизни пожилых людей - рак, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Альцгеймера и другие развиваются в первую очередь из-за ухудшения иммунитета. По мере старения защитные силы организма слабеют, и, скажем, раковые клетки, которые образуются в теле человека постоянно и регулярно уничтожаются, перестают подавляться иммунитетом и образуют злокачественные опухоли.

Поэтому состояние нашей системы иммунной защиты также рассматривается как маркер биологического возраста, а восстановление иммунитета до уровня молодого организма считается одним из перспективных путей борьбы со старением.

НЕ ПЕРЕЖИВАЙ!

Седина - не признак окончания молодости

Наши эксперты назвали также фиктивные биомаркеры старения - признаки, которые на самом деле напрямую не связаны с дряхлением организма и не обязательно сигналят о том, что молодость подошла к концу.

- Кальциноз сосудов.

В начале июля появилось сообщение, что исследователи из Университета Эмори (Вашингтон) разработали новый перспективный тест на продолжительность жизни: по объему накоплений кальция в наших сосудах.

- Давно известно, что по мере старения организма на стенках кровеносных сосудов образуются отложения кальция, - поясняет эксперт по прикладным биомедицинским технологиям и исследованиям старения Андрей Гаража. - Такие накопления (кальцинаты) опасны для сердечно-сосудистой системы, поскольку могут приводить к инфарктам и инсультам, занимающим сегодня первое место среди причин смертности в нашей стране.

- Однако в оригинале статьи, опубликованной в серьезном научном журнале, американские исследователи вовсе не называют свой метод универсальным биомаркером старения, - уточняет наш эксперт. - Потому что у кальциноза может быть масса других причин кроме почтенного биологического возраста или преждевременного старения органов и тканей. Например, при диабете, атеросклерозе, почечной недостаточности, остеопорозе, определенных нарушениях обмена веществ кальций начинает вымываться из костей и откладываться в сосудах.

- Уровень тестостерона.

Этот мужской половой гормон отвечает за потенцию, нормальное развитие и поддержание мышечной массы, а также выполняет ряд других важных задач. Некоторые ученые считают, что по уровню тестостерона в организме мужчины можно судить о биологическом возрасте, в том числе «досрочном» старении. Однако американские исследователи, сравнивавшие достоверность разных биомаркеров, сообщили, что тестостероновые тесты не оправдали надежд. После наблюдения и обследования 5 тысяч добровольцев выяснилось, что не существует стандартного уровня этого гормона, «предсказывающего» возраст. Равно как нет и единой, универсальной для большинства мужчин закономерности изменения показателей тестостерона по мере старения.

- «Серебро в волосах»

Первые седые волосы заставляют расстраиваться многих, однако ранняя седина или облысение могут говорить всего лишь об ускоренном старении меланоцитов (клеток, вырабатывающих пигментное вещество меланин) и волосяныхфоликулов, успокаивают генетики. При этом «серебро в волосах» отнюдь не свидетельствует, скажем, о форсированном старении наших важнейших органов - сердца или мозга.

А вы на какие признаки возраста обращаете внимание в первую очередь?