Что нового в геронтологии
Наука долголетия: как ученые борются со старением
— Как вы определяете старение?
— Понятия, которое бы однозначно описывало это явление, нет. Ведущие ученые пока не достигли консенсуса по этому вопросу, ответ на него лежит в философской и, я бы сказала, эпистемологической плоскости. В данный момент не существует научной парадигмы, описывающей, почему мы стареем. В 2013 году, правда, вышла статья, в которой описаны девять основных механизмов старения, но они не сильно обособлены, многие из них пересекаются.
— Расскажите, какими исследованиями вы занимаетесь сейчас.
— В этом году я получила степень PhD на совместной программе Университета Южной Калифорнии и Института Бака по специальности «Биология старения». Моя работа была направлена на исследование следующего вопроса: насколько сильно пересекаются два механизма старения — накопление сенесцентных (стареющих. — РБК Тренды) клеток и дисрегуляция пути mTOR. Пару слов про mTOR, это важно.
Представьте себе клетку. Она в какой-то момент начинает делиться и дает две дочерние клетки. Чтобы деление произошло нормально, клетке должно хватать питательных веществ для удвоения ДНК, производства большого числа белков и всего необходимого. Для того, чтобы понять, достаточно ли питательных веществ, в клетках существуют сенсоры, и белок mTOR — один из главных: он реагирует на доступное количество глюкозы и аминокислот и в зависимости от этой информации регулирует синтез различных биомолекул. Иными словами, если у клетки есть строительные блоки, то она запустит производство и будет делиться. Если строительных блоков недостаточно, например, когда мало еды, то mTOR становится неактивным, и клетка буквально переключается в режим избавления от накопившихся поломанных белков и внутриклеточного мусора, и, соответственно, синтез производства ставится на паузу.
Это идея на самом деле является фундаментальной. Ученые заметили, что вещества, которые подавляют активность mTOR, приводят к продлению жизни.
Рапамицин — одно из немногих веществ, которое при приеме модельными животными не только продлевало им жизнь, но и делало здоровее по многим параметрам. Рапамицин как раз довольно эффективно ингибирует mTOR.
Однако принимать его как лекарство от старения опасно, поскольку у него много побочных эффектов: от язв во рту до влияния на метаболизм. Он зарегистрирован в дозах, в которых его применяют как иммуносупрессор (лекарство для искусственного угнетения иммунитета. — РБК Тренды) для людей с пересаженными органами. Мы пока не знаем, какая доза подойдет для замедления старения и в каком режиме его нужно применять. Это еще предстоит выяснить, просто нужны клинические данные.
— Если перейти к практической стороне исследований, то как могут выглядеть средства для радикального продления жизни: это таблетки, которые нужно будет принимать каждый день всю жизнь или одноразовая инъекция?
— Не думаю, что это будет одно средство. Существуют разные механизмы старения, и вмешательства в них тоже довольно разные. Терапия будет разработана не для продления жизни, а для борьбы с каким-то конкретным возрастным заболеванием. Например с хронической почечной недостаточностью, легочной эмфиземой, атеросклерозом, аутоиммунными и нейродегенеративными заболеваниями. Мы не можем рандомно давать людям сильнодействующие препараты и надеяться на «авось». Люди будут получать эти препараты под наблюдением врача.
— То есть будут начинать лечить в довольно зрелом возрасте, когда уже появятся конкретные заболевания?
— Скорее всего так будет с первыми препаратами. Но, опять же, есть разные возможности. Компания resTORbio, например, планировала использовать ингибиторы mTOR для улучшения иммунной функции у пожилых людей. Испытуемым давали препараты, а потом делали прививку от гриппа и смотрели на заболеваемость, есть ли иммунный ответ организма. То есть, для применения этого средства не обязательно чем-то болеть, чтобы получить лечение, препарат нужно будет применять превентивно для улучшения иммунной функции. Другая компания, Unity Biotechnology, разрабатывает препарат против возрастных заболеваний глаз. В данном случае нужно изначально иметь определенный диагноз (диабетический отек макулы), потому что делается локальная инъекция.
— Какие еще проведенные за последние годы исследования вы считаете перспективными?
— Если сравнивать, скажем, то, что происходило в отрасли 10-15 лет назад, с тем, что мы имеем сейчас — это будет «небо и земля». Постоянно выходят интересные работы.
Например, один из лучших существующих способов продлить жизнь и улучшить здоровье — это, конечно же, физическая нагрузка. Есть масса литературы о позитивном влиянии спорта на здоровье и жизнь человека. Недавно в журнале Science вышла статья, идею которой можно коротко описать выражением «exercise in a pill». Они сравнивали мышей, которые получали физическую нагрузку с неполучавшими таковую. Им удалось определить белок, играющий большую роль в улучшении когнитивных способностей у тренирующихся мышей. Позже они смогли увеличить синтез этого белка у обычных старых мышей, что в итоге омолодило их мозг и сделало умнее. Это невероятно круто и перспективно, например, для людей, которые не могут по каким-то физическим причинам заниматься спортом, но хотели бы получать эффект от спортивной нагрузки.
Еще один пример. Известно, что гематоэнцефалический барьер затрудняет доставку лекарств в мозг. В лаборатории профессора Тони Висс-Корея в Стэнфорде доказали, что на самом деле удивительно активная транспортировка белков у молодого организма осуществляется за счет рецепторов. Но в ходе старения эффективность этого «транспорта» снижается, и, грубо говоря, в головной мозг пожилого человека попадает «что попало». Мне кажется, это наблюдение может привести к изменению подхода к борьбе с нейродегенеративными заболеваниями.
Другой пример. Как я говорила, есть девять механизмов старения. Ученые из Института Бака создали две мутации у червя. Одна была в инсулиновом рецепторе, а другая — внутри mTOR-сигналинга, был модифицирован один из участников сигнального пути. Так вот если сформировать только первую мутацию отдельно, червь будет жить на 60% дольше, а если вторую — на 100% дольше. А если же спровоцировать обе мутации одновременно, червь будет жить не на 160%, а на 450% больше! Совсем недавно ученые определили механизмы, ответственные за такой мощный эффект продления жизни. Пока эти знания еще не были перенесены в клинические испытания, но несложно представить, что в ближайшем будущем такие попытки будут предприняты каким-нибудь из многочисленных новых стартапов в области долголетия.
— Как диета влияет на продолжительность жизни?
— Диета влияет невероятно. Впервые это было продемонстрировано в середине 1930-х годов прошлого века. Основополагающая идея состоит в том, что у клеток есть сенсоры, которые реагируют на количество питательных веществ и которые регулируют анаболизм и катаболизм, производство и переработку. Если сократить количество калорий, потребляемых организмом, то живой организм сможет жить на 30-40% дольше, в зависимости от организма и от того, насколько снижается калорийность пищи. Есть и другие примеры, такие как кетогенная диета (диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов. — РБК Тренды), интервальное голодание, также обнаружена связь с циркадными ритмами, то есть большую роль играет то, когда мы едим, и т.д. В основной массе фитнес-гуру не основывают свои рекомендации на клинических данных, ведь редко какая диета проходит испытания. Но, например, диета биолога Вальтера Лонго — одно из немногих исключений. Его испытания на людях показали, что помимо снижения веса, происходит снижение с-реактивного белка в крови, то есть она имеет и антивоспалительный эффект.
— Некоторые считают, что конечная цель подобных исследований — победа над старением или бессмертие. Как вы считаете, это благо для человека или тяжелая ноша?
— Исследования, которые ведутся сейчас, пока имеют мало общего с бессмертием. Задача ученых — разобраться с механизмами старения и сделать человека более здоровым. Продление жизни станет побочным эффектом. Никто не хочет продлевать болезни и страдания.
Все вмешательства, направленные на увеличение продолжительности жизни, будут делать человека более умным, у него будут лучше работать органы. Мы будем эффективнее бороться с раком, снизится вероятность заболеть каким-то возраст-зависимым заболеванием. Но сейчас как-то радикально продлить свою жизнь, к сожалению, нельзя.
Если на минуту представить себе такую фантастическую ситуацию, где бессмертие возможно, можно сказать, что это будет очень здорово. У людей будет больше времени на все то, что им нравится, можно было бы путешествовать к дальним планетам. Если кому-то станет в тягость долгая жизнь, они смогут не применять технологии, которые ее продлевают.
— Как вы относитесь к биохакингу?
— Скорее негативно, сейчас очень много хайпа вокруг этого слова. Для меня биохакеры — это люди, применяющие на себе разные практики и средства, которые могут им сильно навредить, и подстрекающие других к тому же. Например, они бесконтрольно вводят себе препараты для генной терапии. Все используемые людьми препараты и методы должны быть безопасны и проверены.
— Что еще вы делаете, чтобы поддерживать здоровье?
Занимаюсь спортом. За последние несколько лет увеличила среднее количество тренировок до пяти в неделю — это силовые и аэробные нагрузки. Регулярно сдаю анализы и делаю чекапы (комплексные экспресс-обследования. — РБК Тренды).
— Вы вошли в список «топ-50 женщин-футурологов» Forbes. Но в других рейтингах фигурируют в основном (или только) мужчины. Как вы считаете, почему более известны мужчины-футурологи?
— У меня, пожалуй, дилетантский взгляд, но, думаю, что причина в том, что во многих культурах от девочек с самого детства не ожидают, что они будут получать образование в области STEM (Science, Technology, Engineering and Math, от англ. Наука, Технологии, Инжиниринг и Математика. — РБК Тренды). Общество во многом поощряет иную карьерную стезю. С этим, конечно, нужно бороться. Нужно заражать энтузиазмом как можно больше девушек, потому что биологически женщины не отличаются от мужчин и в состоянии занимать ведущие позиции в любых отраслях.
Больше информации и новостей о трендах образования в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.
Молодость нон-стоп
Когда-то идея создания эликсира вечной молодости была такой же нереальной, как и полеты на Луну. Сегодня люди уже и на Луне побывали, и в выращивании различных «молодильных яблок» тоже весьма преуспели. «Известия» решили узнать: современная наука уже может увеличить продолжительность жизни и продлить молодость?
Все люди стареют по-своему: этот процесс начинается у каждого в разном возрасте и происходит с разной скоростью. Постепенно в организме пожилых людей замедляется выработка веществ, необходимых для нормальной работы организма, в результате начинают ослабевать его защитные функции, разрушаются эндокринная и сердечно-сосудистая системы, костные ткани. По оценкам ученых, скорость старения человека зависит от генов лишь на 25%, а остальное связано с образом жизни и усилиями, которые он предпринимает в борьбе за молодость.
Геронтологи утверждают, что если при помощи новейших препаратов начать профилактику преждевременного старения с 30 лет, к старости можно снизить риск развития различных заболеваний в 2,5 раза и существенно увеличить длительность жизни!
Программы врачей
Российские ученые разработали программу «Профилактика возрастных патологий и преждевременного старения», которая доступна любому человеку. Как отмечают врачи, придерживаться рекомендаций не так уж и сложно, особенно людям среднего возраста, с которого советуют ее проводить. «Эта программа, разработанная по заказу «Газпрома», существует уже несколько лет, и очень жаль, что почти никто не знает о ней», — замечает Владимир Хавинсон, руководитель Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии.
Эти вещества выступают в роли биорегулирующих препаратов и по сути являются новым поколением лекарств от старости. Они, как сигнальные молекулы, приказывают клеткам стареющего организма со сниженным синтезом пептидов возобновить работу. По словам Ольги Михайловой, пептиды созданы на натуральной основе, поэтому при их приеме практически не бывает передозировки и побочных эффектов, что является их огромным преимуществом.
«Запас пептидов есть у каждого, но с течением жизни он истощается. Новые препараты стимулируют собственные стволовые клетки организма, позволяя ему оставаться молодым», — поясняет Владимир Хавинсон.
Полжизни в придачу
Как известно, достижения российской геронтологии высоко ценятся во всем мире. Этой науке, в отличие от многих других, повезло: ей удалось избежать приостановки финансирования в сложных девяностых и не прерывать исследований. «Поэтому мы сохранили сильные позиции», — считает Владимир Хавинсон, избранный несколько лет назад президентом Европейской геронтологической ассоциации.
Больших результатов достигли еще советские специалисты, работавшие в интересах вооруженных сил. В 1980-х годах они создали первые геропротекторы — пептидные биорегуляторы, помогающие активизировать все ресурсы организма, что позволяло продлить жизнь подопытных животных на 30–40%. А в 1992 году после успешных опытов над животными перешли к завершающей стадии: начался длительный эксперимент по влиянию пептидов на организм человека, который дал ошеломляющие результаты. «Смертность в группе участников эксперимента сократилась на 45%», — утверждает ученый.
Обследовав пожилых людей, принимавших препараты 25 лет, врачи увидели повышение уровня мелатонина (гормона, восстанавливающего биоритмы), улучшение работы антиоксидантных систем, а также укрепление костной ткани. Ученые констатировали у них усиление работы иммунной системы и мозга, снижение частоты возникновения опухолей и диабета — основных причин смерти.
Результаты этого эксперимента подтвердили гипотезы ученых — пептиды и антиоксиданты работают! И создание новых лекарств от старости активно продолжилось: только петербургский институт уже зарегистрировал порядка 300 патентов на изобретения: более 200 в России (шесть препаратов уже доступны в аптеках) и 90 за рубежом.
Самооборона
Однако для настоящей борьбы со старением одного приема лекарств недостаточно: профилактический курс действенен только при соблюдении простых правил, которые хорошо известны каждому человеку и без геронтологов. «Прежде всего это здоровое, полноценное питание и посильная физкультура, — подчеркивает Владимир Анисимов, президент Всероссийского геронтологического общества РАН. — Особенно важна роль сна, ведь мелатонин вырабатывается в организме только с 11 до 3 часов ночи». При нарушении режима человек больше подвергается «световому загрязнению», сокращающему молодость: установлено, что чем больше используется искусственный свет, тем выше риск развития опухолей и различных заболеваний.
Нужно стараться давать мозгу нагрузку, тогда он будет стареть медленнее. Для этого хорошо подойдет изучение иностранных языков, особенно в пожилом возрасте. Ученые полагают, что эти элементарные нормы в сочетании с приемом геропротекторов позволят продлить жизнь на приличный срок, сохранив до старости умственные и физические силы. «Сейчас средняя продолжительность жизни составляет 70–75 лет, а люди, которым удается дожить до ста, считаются долгожителями, — говорит Владимир Хавинсон. — Но при возможностях современной науки и медицины средним должен считаться возраст 85–95 лет, а верхний предел повыситься до 110–120 лет».
Умные живут дольше?
Помимо исследований в области фармакологии российские геронтологи пытаются разгадать тайну вечной молодости и с помощью других наук. Для этого активно изучают психологические и социальные аспекты старения, выявляя порой поразительные закономерности. Так, например, недавние исследования показали неожиданную взаимосвязь между образованием и длительностью жизни. Оказалось, что образованные люди живут в среднем на 6 лет дольше. И чем выше уровень образования, тем больше человек проживет. «Они более ответственны, осознают вред алкоголя и курения, стараются ограничивать себя и заниматься спортом», — объясняет Владимир Анисимов. По его словам, большую роль в продлении жизни играет также фактор общественного признания: нобелевские лауреаты и академики РАН живут гораздо дольше рядовых ученых, а оскароносные актеры — дольше своих менее известных коллег.
Интересно, что долгожителей гораздо больше среди мужчин с высоким IQ, а вот у женщин высокий интеллект, наоборот, сокращает жизнь, поскольку они «тратят много сил на то, чтобы доказать свою состоятельность».
Владимир Анисимов также отметил, что дольше всех живут ученые и представители творческих профессий, но не всех: рок-музыканты и поэты к ним не относятся. Исследования показали и весьма неожиданные результаты. Оказалось, что больше всего шансов дожить до глубокой старости у. арфисток, средняя продолжительность жизни которых составляет 80 лет. «Мы продолжаем изучать этот феномен», — говорит эксперт.
Среди факторов, ускоряющих старение, — проживание на Севере, длительные перелеты, сменная работа и бессонница. При этом ученые установили, что социально равные группы населения в разных странах имеют одинаковую продолжительность жизни. Но, конечно, многое зависит и от экологии, образа жизни, принятого в той или иной стране.
Так, Раиса Татаринцева, доктор медицинских наук, профессор, убеждена, что сильно продляют молодость методы китайской традиционной медицины. «Прежде всего нужно разобраться со своими эмоциями», — уверена она. В Китае считают, что любая негативная эмоция воздействует на отдельный орган: например, печаль — на легкие, гнев и обида — на печень, тревога — на поджелудочную железу. Кстати, эти закономерности подтверждает и психосоматика, наука, набирающая все большую популярность во всем мире.
Также нужно обратить внимание на меню и составить его так, чтобы получать все необходимые вещества. Следующий шаг — «экология жилья» (правильное спальное место, очиститель воздуха и воды). Еще один ключ к вечной молодости, по словам специалиста, — мануальная терапия, которая способна творить чудеса, решая многие проблемы без лекарств.
Свет мой, зеркальце, скажи
В погоне за тайной вечной молодости не отстают и современная косметология с эстетической медициной, предлагая множество новых средств. «На службе у биотехнологов, которые работают в сфере косметологии, огромный арсенал новейшей аппаратуры и знаний, позволяющий создавать действенные формулы», — отмечает врач-косметолог Михаил Цимбалов.
Ежедневно рынок красоты пополняется эффективными линиями косметики, к приставке «био» все чаще добавляются «нано» и «микро». По мнению эксперта, большой потенциал имеют средства, содержащие антиоксиданты, микроэлементы и витамины, повышающие иммунитет и процессы регенерации, а также компоненты, увлажняющие обезвоженную кожу. Мощное омолаживающее действие оказывает косметика с биостимуляторами, воздействующими на уставшие клетки.
По словам косметолога, самыми действенными омолаживающими процедурами являются косметическая детоксикация, повышение мышечного тонуса и микроциркуляции, как аппаратные, так и инъекционные.
Но не всегда заманчивые предложения косметологических компаний оказываются правдивыми. «Рынок переполнен обещаниями навсегда омолодить, сбросить двадцать лет за один сеанс. Клиент, поверив в чудо, скорее стремится туда и. разочаровывается», — предупреждает косметолог. И здесь важна подготовка специалиста, его умение определить проблему и грамотно ее решить. Ведь универсальной таблетки или крема сразу от всего не существует. «Каждый организм индивидуален, и для решения разных проблем нужен особый подход», — уверен Михаил Цимбалов.
Перспективы
Ученые ожидают мощного прорыва в поисках лекарств от старости. «Механизмы старения становятся все более понятными, и мы наконец можем активно влиять на этот процесс», — считает Владимир Анисимов. В этом году российские геронтологи обещают выпустить препарат, увеличивающий уровень мелатонина в организме. Они также работают над поиском миметиков, способных снижать калорийность пищи. Недавно было доказано, что низкокалорийная еда замедляет старение. Не за горами и создание механизма по регенерации ДНК, что определенно станет настоящей революцией в медицине. Работы ведутся вместе с европейцами и американцами. Кроме того, продолжаются исследования роли биуганидов (лекарственных средств, применяемых в основном против диабета) в процессе старения. «Недавно выяснилось, что препарат из этой группы — метформин — способен противостоять раку. Он уже спас больше человеческих жизней, чем любое другое лекарство в истории, поэтому его можно рассматривать как наиболее перспективный геропротектор», — уверяет Владимир Анисимов.
Важность этих исследований подтверждают и экономисты. В недавнем исследовании по повышению конкурентоспособности экономики среди главных угроз России эксперты назвали рост смертности и различных заболеваний. Поэтому в список стратегически важных отраслей экономики были включены медицина и биотехнологии, которые нельзя представить без исследований в области геронтологии. «Достигнуть бессмертия невозможно, но современной науке вполне по силам снизить скорость старения и продлить жизнеспособность организма, — уверен Владимир Анисимов. — Главное — начать принимать меры, которые уже сейчас имеются в научном арсенале».
Истории успеха
Долгожданные лекарства
Компании, занимающиеся инновационными разработками, часто обвиняют в том, что страшно далеки они от народа. Дескать, нет чтобы для людей что-нибудь придумать, таблетку от рака, например, — а они все больше нанопроекты предлагают, недоступные для понимания обывателя. На самом деле резиденты инновационного центра «Сколково» создали уже немало продуктов для облегчения жизни каждого из нас. И таблетку тоже придумали, и не одну!
Компания «Фарма Био» была создана в 2010 году на базе Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук. «В этом институте я работаю почти 40 лет и все это время занимался исследованиями химических свойств пептидных соединений и разработкой новых лекарственных препаратов, — рассказывает Владислав Дейгин, генеральный директор компании. — Проект, который мы реализуем вместе с Фондом «Сколково», — это создание пяти оригинальных инновационных препаратов, каждый из которых находится на разных стадиях развития». Так, первый препарат (подавляющий иммунные процессы в организме) уже продается в аптеках, для другого (стимулирующего кроветворение после химиотерапии или облучения) получено разрешение на производство, его выпуск и поставки в аптеки стартуют в ближайшее время.
Еще два лекарства находятся на стадии клинических исследований (одно направлено на подавление влечения к алкоголю, другое — на подавление стрессов). А один препарат — против болезни Альцгеймера — проходит доклинические исследования на животных. «Наши препараты объединяет то, что они являются пептидами, то есть построены из аминокислот, как и все белки живых организмов, — отметил руководитель компании. — Новизна в том, что мы делаем лекарства на основе веществ, содержащихся в нашем организме. После специальных химических модификаций их активность увеличивается, а токсичность при этом не растет».
Иммуносупрессивные препараты существовали и раньше, первый из них был изобретен более 30 лет назад. Но у них всегда было много побочных эффектов, они влияли на почки, печень и даже вызывали онкологические заболевания. И только сегодня «Фарма Био» смогла получить препарат, у которого минимальное количество побочных эффектов. «Мы очень благодарны фонду за поддержку, к сожалению, в этом году наш проект со «Сколково» заканчивается, но работа по исследованию и выпуску новых препаратов обязательно будет продолжена, — подчеркнул Владислав Дейгин. — Пока есть болезни и больные, которые нуждаются в инновационных лекарствах, нам будет чем заниматься!»