Биогеронтология ― это очень широкая область знаний, которая изучает процессы старения и механизмы борьбы с ним. Она включает в себя много других разделов науки, таких как регенеративная медицина, клеточные технологии, борьба с накоплением внеклеточного мусора. Биогеронтология изучает оксидативный стресс, различные внутриклеточные процессы и процессы, происходящие на уровне организма.
Старение как таковое изучается очень давно: огромное количество ученых и государственных деятелей пытались найти лекарство от старости. До сих пор его не существует, и если кто-то вам сказал, что придумал такое лекарство, то, скорее всего, с вами разговаривает дилетант. Процесс старения происходит на очень многих уровнях и чрезвычайно сложен. Однако в серьезной науке борьбы со старением в недавнем прошлом произошло огромное количество открытий. Мы можем быть или первым поколением, которое будет жить значительно дольше предков, или последним, которое проживёт сравнительно короткую жизнь.
Область, которая показывает наибольшие результаты и произведет революцию в клинике, ― это регенеративная медицина. Уже сегодня существует возможность выращивать из клеток пациента и пересаживать органы. На лабораторном уровне ученые уже вырастили сердце, почку, трахею и многие другие органы. Операции по пересадке трахеи, полученной в лаборатории по технологии Паоло Маккиарини, были успешно проведены и в России. В 2012 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине дали за достижения в клеточных технологиях доктору Яманаке, который показал, как модифицировать клетки человека, чтобы они действовали как эмбриональные стволовые клетки. Хотя его протокол был достаточно простым и эффективным, сейчас эти клетки в терапии применять пока нельзя, но эта индустрия движется очень быстро как с научной точки зрения, так и с коммерческой.
Выращивание искусственных органов уже стало реальностью. В России в 2011 году были проведены несколько трансплантаций искусственно выращенной трахеи пациентам, которые бы умерли, если бы не получили такой процедуры. Этот метод разработал Паоло Маккиарини, известный итальянский и шведский ученый, которого сюда привез Михаил Батин. Если мы со временем сможем пересаживать почку, печень или легкие, мы сильно увеличим продолжительность жизни, т.к. она будет ограничена только здоровьем нашей нервной системы. Её же мы можем попробовать восстанавливать на молекулярном уровне.
Одна из основных причин старения ― это сбои в механизмах репарации повреждений, которые с возрастом накапливаются. В России есть известные генетики, такие как Алексей Москалёв, которые каждый год дают нам новые открытия в области генетики старения и находят перспективные механизмы, которые можно «включать» и «выключать», чтобы замедлять этот процесс.
Существуют несколько заболеваний, которые напоминают ускоренное старение человека. Одно из них ― синдром Хатчинсона-Гилфорда. При этом заболевании дети доживают примерно до 15 лет, а на протяжении их жизни мы видим фенотипические признаки старения: у них выпадают волосы, появляется большое количество морщин, остеопороз и т.д. Регуляторные процессы при этом синдроме изучает наша лаборатория в Федеральном научно-клиническом центре детской гематологии, онкологии и иммунологии. Синдром обусловлен мутацией в гене LMNA, при мутации которого накапливается дефективный белок ламин А, кодируемый этим геном и выстилающий внутреннюю часть нуклеарной мембраны клетки, что приводит к деформации мембраны и сбою многих эпигенетических процессов. Это одно из перспективных направлений изучения старения, потому что у обычных людей дефективный ламин А тоже накапливается, и, если мы сможем более эффективно вычищать его из клеток или улучшить его контроль качества, мы гипотетически сможем замедлить процесс собственного старения.
В нашей лаборатории мы провели анализ регуляторных сетей, в которых участвует ламин А, и нашли несколько перспективных решений, которые могут быть использованы для того, чтобы можно было делать таргетную регуляцию различными низкомолекулярными соединениями. Мы подобрали эти соединения и сейчас проводим лабораторные опыты. Некоторые интересные результаты уже есть, но мы в самом начале пути.
Синдром Хатчинсона-Гилфорда ― заболевание очень редкое: 1 случай на 4 млн. В мире сейчас около 50 больных, в России подтвержденных случаев мы не нашли, так что пришлось брать клетки из-за рубежа. В связи с этим синдромом идёт очень плотное международное сотрудничество, и в 2011 году группа под руководством Френсисa Коллинзa ― текущего директора национального института здоровья США ― показала очень перспективные результаты эффективности рапамицина на клетках. Рапамицин уже есть на рынке и применяется в трансплантологии, иммунологии и других областях. В нашей работе мы тоже пытаемся использовать низкомолекулярные соединения, которые известны и которые люди попробовали в клинике.
Одним из очень ярких ученых в области биогеронтологии является доктор Майкл Уэст, который в 80-е годы стал ученым (до этого занимался бизнесом), основал компанию «Герон» и поддержал исследования Элизабет Блэкбёрн и Керол Грэйдер, которые открыли белок теломеразу, за что получили Нобелевскую премию. Основной идеей компании было использование этого белка, который после каждого деления клетки достраивает кончики хромосом ― теломеры, укорачивающиеся при каждом делении клетки. К сожалению, в 90-е выяснилось, что стратегия использования теломеразы для борьбы со старением не сработала. Почему? У раковых клеток теломераза тоже повышена, и как только клетка получает неограниченный доступ к ней, она начинает неограниченно делиться и становится раковой.
В ближайшем будущем, я уверен, многие из технологий, которые разрабатываются в биогеронтологии, появятся в клинике. Некоторые продукты есть уже сейчас, но не применяются в превентивных целях для продления здорового долголетия. Помимо широкого спектра природных природных веществ, которые можно принимать как БАДы, включая полиненасыщенные жирные кислоты, некоторые витамины, в клинической практике широко применяются низкомолекулярные соединения, как бета-блокаторы, статины, кардиоаспирин, метфoрмин и многие другие препараты, которые гипотетически могут являться геропротекторами и могут добавить нам какое-то количество лет жизни. Сейчас они все в состоянии клинических испытаний для новых способов использования.
Мне кажется, что в ближайшие 20 лет произойдет революция в биогеронтологии, и мы действительно сможем значительно отдалять процессы старения. Одна из основных проблем в этой области ― то, что государство и фармацевтические компании больше финансируют клинические испытания и исследования, которые нацелены на лечение заболеваний, а не на увеличение здорового долголетия, поэтому мы увидим огромное количество пенсионеров, которые будут жить очень долго, но уже не смогут давать продуктивной отдачи обществу. Будем надеяться, что такие заболевания, как рак и сердечно-сосудистые, отойдут на второй план так же, как когда-то были решены проблемы туберкулеза, пневмонии и т.д. Мы больше будем фокусироваться на старении и активном долголетии как таковом.
Александр Жаворонков , кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией биоинформатики ФНКЦ ДГОИ, директор Фонда биогеронтологических исследований, директор International Aging Research Portfolio, директор ООО "Нейроджи-Нейроинформатика"
Полную версию статьи вы можете прочитать по ссылке
