Біогеронтологія для «чайників»
Ми можемо бути або першим поколінням, яке проживе значно довше за предків, або останнім, яке проживе порівняно коротке життя
Олександр Жаворонков, ПостНаука
Біогеронтологія – це дуже широка сфера знань, яка вивчає процеси старіння та механізми боротьби з ним. Вона включає багато інших розділів науки, таких як регенеративна медицина, різні внутрішньоклітинні процеси і процеси, що відбуваються на рівні організму.
Старіння як таке вивчається дуже давно: величезна кількість вчених та державних діячів намагалися знайти ліки від старості. Досі його не існує, і якщо хтось вам сказав, що придумав такі ліки, то швидше за все з вами розмовляє аматор.
Процес старіння відбувається на багатьох рівнях і дуже складний. Однак у серйозній науці боротьби зі старінням у недавньому минулому відбулася величезна кількість відкриттів. Ми можемо бути або першим поколінням, яке проживе значно довше за предків, або останнім, яке проживе порівняно коротке життя.
Область, що показує найбільші результати, і здійснить революцію у клініці – це регенеративна медицина. Вже сьогодні існує можливість вирощувати органи із клітин пацієнта. На лабораторному рівні вчені вже виростили серце, нирку, трахею та інші органи.
У 2012 році Нобелівську премію з фізіології та медицини дали за досягнення у клітинних технологіях доктору Яманаку, який показав, як модифікувати клітини людини, щоб вони діяли як ембріональні стовбурові клітини. Поки що ці клітини в терапії застосовувати не можна, але індустрія розвивається дуже швидко як з наукової точки зору, так і з комерційної.
Вирощування штучних органів стало реальністю. В Україні в2011 року було проведено кілька трансплантацій штучно вирощеної трахеї пацієнтам, які б померли, якби не отримали такої процедури. Цей метод розробив Паоло Маккіаріні, відомий італійський та шведський вчений, якого сюди привіз Михайло Батін. Якщо ми згодом зможемо пересаджувати нирку, печінку чи легені, ми збільшимо тривалість життя, т.к. вона буде обмежена лише здоров'ям нашої нервової системи. Її ми можемо спробувати відновлювати на молекулярному рівні.
Однією з основних причин старіння є збої в механізмах репарації ушкоджень, які з віком накопичуються. В Україні є відомі генетики, такі як Олексій Москальов, які щороку дають нам нові відкриття в галузі генетики старіння і знаходять перспективні механізми, які можна «вмикати» та «вимикати», щоб уповільнювати цей процес.
Існує кілька захворювань, що нагадують прискорене старіння людини. Одне з них – синдром Хатчінсона-Гілфорда. При цьому захворюванні діти доживають приблизно до 15 років, а протягом їхнього життя ми бачимо фенотипічні ознаки старіння: у них випадає волосся, з'являється велика кількість зморшок, остеопороз і т.д. Регуляторні процеси при цьому синдромі вивчає наша лабораторія у Федеральному науково-клінічному центрі дитячої гематології, онкології та імунології. Синдром обумовлений мутацією в гені LMNA, при якій накопичується дефективний білок ламін А, що кодується цим геном і вистилає внутрішню частину нуклеарної мембрани клітини, що призводить до деформації мембрани та збою багатьох епігенетичних процесів.
Це один із перспективних напрямів вивчення старіння, тому що у звичайних людей дефективний ламін А теж накопичується, і якщо ми зможемо більш ефективно вичищати його з клітин абопокращити контроль якості, ми гіпотетично зможемо уповільнити процес власного старіння.
У нашій лабораторії ми провели аналіз регуляторних мереж, в яких бере участь ламін А, та знайшли кілька перспективних рішень, які можуть бути використані для того, щоб можна було робити таргетне регулювання різними низькомолекулярними сполуками. Ми підібрали ці з'єднання і зараз проводимо лабораторні досліди. Деякі цікаві результати вже є, але ми на самому початку шляху.
Синдром Хатчінсона-Гілфорда - захворювання дуже рідкісне: 1 випадок на 4 млн. У світі зараз близько 50 хворих, в Україні підтверджених випадків ми не знайшли, так що довелося брати клітини з-за кордону. У зв'язку з цим синдромом йде дуже щільне міжнародне співробітництво, і в 2011 році група під керівництвом Френсіса Коллінза – поточного директора Національного інституту здоров'я США – показала дуже перспективні результати ефективності рапаміцину на клітинах. Рапаміцин вже є на ринку і застосовується у трансплантології, імунології та інших галузях.
Одним із дуже яскравих вчених у галузі біогеронтології є доктор Майкл Вест, який у 80-ті роки став вченим (до цього займався бізнесом), заснував компанію «Герон» та підтримав дослідження Елізабет Блекберн та Керол Грейдер, які відкрили білок теломеразу (за що отримали Нобелівську премію). Основною ідеєю компанії було використання цього білка, який після кожного поділу клітини добудовує кінчики хромосом – теломери, що коротшають при кожному поділі клітини. На жаль, у 90-х з'ясувалося, що стратегія використання теломерази для боротьби зі старінням не спрацювала. Чому? У ракових клітин теломераза теж підвищена, і як тільки клітина отримує необмежений доступ до неї, вона починає необмеженоділитися і стає раковою.
Компанія «Герон» змінила свою стратегію і почала навпаки боротися з раком, використовуючи інгібітори теломерази. Майкл Вест також почав займатися клітинними технологіями після того, як він зрозумів, що теломераза – не панацея. Він заснував компанію "Адвансд Сел Текнолоджіс", а після цього перейшов до компанії "БайоТайм", яка займається розробкою клітинних технологій для лікування захворювань, пов'язаних із віком.
У найближчому майбутньому, я впевнений, багато технологій, які розробляються в біогеронтології, з'являться в клініці. Деякі продукти є вже зараз, але не застосовуються у превентивних цілях для продовження здорового довголіття. Крім широкого спектру природних речовин, які можна приймати як БАДи, включаючи поліненасичені жирні кислоти, деякі вітаміни, в клінічній практиці широко застосовуються низькомолекулярні сполуки, як бета-блокатори, статини, кардіоаспірин, метформін і багато інших препаратів, які можуть бути гіпотетично додати нам якусь кількість років життя. Нині вони у стані клінічних випробувань нових способів використання.
Мені здається, що у найближчі 20 років відбудеться революція у біогеронтології і ми справді зможемо значно віддаляти процеси старіння. Якщо не станеться якогось серйозного економічного колапсу за кордоном або серйозних воєн, тридцятирічні люди вже сьогодні можуть оцінювати обрій власного життя приблизно в 140-150 років, беручи до уваги ті технології, які скоро дійдуть до клініки.
Одна з основних проблем у цій галузі – те, що держава та фармацевтичні компанії більше фінансують клінічні випробування та дослідження, які націлені на лікування захворювань, а не на збільшенняздорового довголіття, отже, ми побачимо величезну кількість пенсіонерів, які житимуть дуже довго, але вже не зможуть давати продуктивної віддачі суспільству. Сподіватимемося, що такі захворювання, як рак та серцево-судинні, відійдуть на другий план, так само як колись були вирішені проблеми туберкульозу, пневмонії тощо. Ми більше фокусуватимемося на старінні та активному довголітті як такому.
Автор – кандидат фізико-математичних наук, завідувач лабораторії біоінформатики ФНКЦ ДГОІ, директор Фонду біогеронтологічних досліджень