«В комнату вошел старик лет 30-ти», - написал в свое время Пушкин про Карамзина. Классик сделал это не из желания обидеть: в те времена и вплоть до конца XIX века продолжительность жизни мужчин в России составляла 29,4 года, а женщин — 31,7. XX век совершил переворот: средняя продолжительность жизни росла и составляла сначала 40, потом 45, а после и 50 лет. В начале нашего века появились более 30 государств, где этот показатель для обоих полов превысил 80 лет.
Как видите, статистика — в пользу человечества. Неужели рано или поздно мы сможем победить смерть или хотя бы приблизиться к этому? Тем более, определенные шаги в этом направлении предпринимаются прямо сейчас.
Стволовые клетки
Одними из наиболее загадочных клеток человеческого организма без сомнения являются стволовые, которые могут трансформироваться в любые другие. В 2016 году ученые из Института биологических исследований Солка в Калифорнии начали изучать возможность перепрограммировать с помощью стволовых клеток стареющих мышей. Изношенные части организма предполагалось заменить новыми, сгенерированными из сформировавшихся стволовых клеток. Ученые хотели таким образом омолодить кожу грызунов с помощью заданных параметров новых «деталей».
В итоге исследователи обнаружили, что мыши, чьи клетки были перепрограммированы, жили на 30% дольше своих собратьев из контрольной группы.
Эксперимент показал интересную возможность, которую дает данная технология в борьбе со старостью, но не все так радужно. Ученые признают: использование этой методики сопряжено с риском. Организму может быть причинен непоправимый ущерб из-за отторжения новых клеток. Несмотря ни на что, исследование признано перспективным — но пока риски не будут исключены, речи об испытаниях на людях не идет.
Аналогичную разработку предлагается применить для лечения и профилактики одной из самых распространенных болезней — инфаркта миокарда. Инъекции, взятые из костного мозга, могут стать основой для восстановления уже погибших клеток сердечной мышцы. Вся процедура состоит из трех этапов. На первом делают пункцию костного мозга пациента. Затем полученную культуру прицельно изучают в лаборатории и отбирают наиболее жизнеспособные клетки. В течение месяца их культивируют и переводят в кардиомиобласты, которые и восполняют собой поврежденные клетки сердечной ткани. И после введения их внутрь с током крови они попадают в сердце. где присоединяются к здоровым участкам, стимулируя замену поврежденных клеток. После чего начинаются процессы регенерации миокарда. Эта процедура не требует госпитализации больного.
И хотя донорские стволовые клетки успешно используются на протяжении десятилетий при трансплантации костного мозга, это исследование столкнулось с неожиданным препятствием. Оно не получило финансовой поддержки со стороны фармацевтических компаний, так как невозможно запатентовать собственные клетки пациента.
Лекарства от старости
На определенном этапе жизни человека клетки в его организме перестают делиться, у них замедляется энергообмен и синтез белков. Часть клеток распадается, другие уничтожает иммунная система. С годами в организме накапливаются отработанные «клетки-зомби». Они вырабатывают цитокины —вещества, которые вызывают системное воспаление, приводящее к атеросклерозу, артриту, артрозу, различным формам фиброза, даже к болезни Альцгеймера. Самое опасное – такие клетки могут переродиться в злокачественные.
Сегодня разработаны лекарственные препараты-сенолитики, способные «вымывать» из организма отработавшие свое клетки. Считается, что, уничтожая клетки, которые создают вокруг себя токсичную среду, сенолитики не только омолаживают ткани, но и лечат серьезные заболевания. Однако доклинические и клинические испытания таких препаратов еще не закончены.
Исследователи считают, что применение сенолитиков связано с риском нарушения регенеративной функции. Если удалять стареющие клетки без разбора, это приведет к тому, что ткани потеряют способность к самовосстановлению. Исходя из этого, действие сенолитиков должно быть избирательным, и вот уже несколько лет ученые по всему миру стараются понять, как это сделать.
Победа над болезнями
Российские ученые предложили инновационный подход к лечению онкологических заболеваний. Они создали новый препарат на основе частиц платины, который под воздействием синего цвета активируется непосредственно в злокачественной опухоли. Таким образом, лекарство не оказывает токсического влияния на весь организм и имеет минимальные побочные эффекты. Онкологи считают, что мягкая химиотерапия с помощью нового средства будет особенно актуальна на этапе, когда хирургия или лучевая терапия бессильны.
Кроме того, международная группа ученых, в состав которой вошли россияне из Национального исследовательского технологического университета
Московского института стали и сплавов, испытали в лаборатории новый метод лечения рака печени. Злокачественные клетки убивали, буквально забивая их избыточным количеством железа.
Такой механизм называется ферроптоз. Из-за чрезмерного накопления клеткой молекул свободного железа начинается связанный процесс выработки активного кислорода, который уничтожает раковую клетку. Интересно, что таким образом можно убить неподдающиеся традиционным средствам злокачественные клетки. Уже проведены успешные испытания препарата на крысах.
Если вы все еще не верите, что рак и другие смертельные болезни можно победить, то вспомните простой факт. Человечество уже справилось с заболеваниями, которые в свое время считались смертельными и неизлечимыми: оспой и холерой, туберкулезом, чумой, дифтерией, полиомиелитом, тифом, столбняком, гепатитом В и многими другими.
Генная инженерия
За последние 20 лет в науке произошла революция, связанная с умением специалистов эффективно и относительно недорого расшифровывать геном человека. Сегодня ученые лучше понимают молекулярные основы жизни и работу человеческого организма. Самое главное, что появляются инструменты, позволяющие влиять на заболевания на молекулярном уровне.
В настоящее время генная терапия стала одной из самых перспективных областей медицинской науки. Она корректирует дефектные гены или вводит нормальные в организм пациента. Доставка нужных компонентов прямо в клетки и ткани организма или их направленное редактирование позволяют «починить» неисправные молекулярные процессы. Это дает новые возможности для терапии ранее неизлечимых болезней.
Уже сегодня многие наследственные недуги поддаются излечению с помощью генной терапии. Ученые Университета «Сириус» считают, что скоро генная терапия будет применяться также широко, как и привычные лекарства. В центре разрабатываются новые подходы к созданию лекарственных препаратов на основе генетически измененных вирусов.
Трансплантология
Пересадкой органов уже давно никого не удивить. Медики успешно трансплантируют почки, печень и сердце. В последние годы увеличивается количество пересадок других органов, таких как легкие, поджелудочная железа и тонкая кишка. Заменить можно даже ткани - костный мозг, сухожилия, кожу, сердечные клапаны, нервы и вены. Теперь все это - обычные трансплантаты.
Но, к сожалению, врачи все еще не могут заменить любую часть человеческого тела. Долгое время считалось, что трансплантация мозга невозможна даже в теории. Кроме очевидных философских споров (будет ли тело получать новый мозг, или мозг получит новое тело?), основная сложность такого типа операции заключается в том, чтобы соединить головной мозг со спинным.
Но американские ученые предложили другой метод «замены» человеческого мозга. Цель проекта — преодолеть биологические ограничения старения и бросить вызов смерти, подменяя стареющие участки мозга на молодые ткани, созданные в лаборатории.
Эксперименты на мышах уже показали, что эмбриональные клетки могут выживать и функционировать в зрелом мозге. Пересаженные клетки реагируют на стимулы, что внушает надежду на успешную интеграцию в стареющий орган.
Тем не менее, этот подход вызывает споры в научном сообществе. Расходы на испытания на приматах оцениваются в 110 миллионов долларов, и этические аспекты вызывают сомнения. Хотя процедура считается радикальной, она может преобразовать медицину, но пока еще далека от применения на людях.
Заглядывая в будущее, врачи говорят, что лучшим для пациентов будет сочетание традиционных операций по трансплантации органов, таких как печень, сердце или легкие, с клеточной терапией и трансплантацией клеток.
Кстати, уже сейчас некоторые органы не берут у доноров, а печатают на специальных 3D-принтерах. А о том, что еще делают с их помощью, вы можете узнать из нашей прошлой статьи.
Перенос сознания
Про перенос сознания в виртуальность или вообще в новое тело давно мечтают фантасты и ученые. Концепция проста: разум — всего лишь программное обеспечение, а мозг — «железо», на котором все работает. Сегодня нейроны — ткань, формирующую наш разум — «загрузить» в машину невозможно. Но это не значит, что никто не пытается.
Главная сложность состоит в сканировании мозга со степенью детализации, достаточной для запечатления сознания и последующего его восстановления. Но для начала необходимо определить, что именно сканировать.
Ведь мозг человека — слишком сложная конструкция, состоящая из 86 миллиардов нейронов, связанных друг с другом посредством как минимум 100 триллионов синапсов. Механизм передачи сигналов между ними до конца не изучен.
Если когда-нибудь мы достаточно хорошо исследуем мозг и изобретем технологию безопасного сканирования с высоким разрешением, то возникнет проблема воспроизведения цифровых данных. Основными преградами будут вычислительные мощности и объемы хранения данных, правда, с каждым годом оба этих технических параметра улучшаются.
На самом деле мы намного больше продвинулись в плане компьютеров, чем в научном понимании и сканировании сознания. Искусственные нейронные сети уже управляют поисковыми системами в интернете, визуальными помощниками, беспилотными автомобилями, алгоритмической торговлей на Уолл-стрит и смартфонами. Никто еще не сумел построить искусственную сеть из 86 миллиардов нейронов, но если компьютерные технологии продолжат совершенствоваться, можно будет управлять даже такими объемами данных. Тогда-то мы и обретем настоящее бессмертие!
А вы хотели бы жить вечно?