Продолжительность жизни 100+ - реальность нашего времени

Старение, с моей точки зрения, это накопление с возрастом повреждений и вредных изменений. На физиологическом уровне это проявляется в виде ухудшения физиологических функций организма. Это, пожалуй, самое главное, что мы понимаем о старении. 

За последние 200 лет произошло значительное увеличение числа людей, которые живут на нашей планете, но при этом продолжительность жизни самых старых людей не слишком увеличилась. Удивительно, что мы улучшаем жизненные условия, увеличиваем среднюю продолжительность жизни, но происходит «затык» на самых старых людях. Получается, очень сложно увеличить их продолжительность жизни. 

Контроль продолжительности жизни

Есть порядка 15 способов, как увеличить их продолжительность жизни мышей. Можно давать им рапамицин, можно ограничивать потребление калорий, давать акарбозу либо проводить генетические манипуляции, например, выключать определенные гены. На всех модельных организмах, на которых методы были проверены, удалось значительно увеличить продолжительность жизни. Поэтому концептуально ничего не мешает увеличить продолжительность жизни человека.

Человек – тоже животное, ему тоже удастся увеличить продолжительность жизни. Но, к сожалению, человек очень долго живет: для проведения эксперимента требуется много времени.

Сейчас мы знаем многие соединения, работающие на мышах, но их нужно проверить на человеке, потому что то, что работает на модельных организмах, не всегда будет так же работать и на человеке. Например, метформин, лекарство против диабета. Оно значительно увеличивает продолжительность жизни диабетиков. Эффект настолько силен, что эти люди живут дольше, чем люди без диабета и не принимающие метформин. Но когда проверили на мышах, оказалось, что продолжительность жизни мышей не увеличилась.

Как сделать так, чтобы эти соединения наконец проверялись? Может быть, это случится через цифровизацию медицины. Люди будут приходить в клинику, про них все будут узнавать, они будут отвечать на вопросы, у них будут брать микрофлору, поставят на телефон программы, которые будут смотреть на их сон, локомоторную активность. Это мечта всех ученых, такая система крайне необходима. Пока мы не знаем ни одного соединения, которое увеличивает продолжительность жизни человека.

Ограничение калорий

Ограничение в калориях ― самый классический способ контроля продолжительности жизни. Теоретически это работает на всех организмах. Но если мы возьмем определенную группу мышей, мы не знаем заранее, сработает он на ней или нет.

Под ограничением калорий подразумеваются разные понятия. Для одной группы ограничение может быть в 10%, для другой – 20%, чтобы получился эффект. Например, была работа, когда взяли 50 групп разных мышей, и ограничили калории на определенный процент. Оказалось, что у одной трети продолжительность жизни увеличилась, у одной трети она не изменилась и у одной трети уменьшилась. Потому что процент, который был хорош для одних групп, оказался нехорош для других. То же самое для людей: одному человеку нужно ограничивать, а другому – нет. 

БАДы

Если человек здоров, у него сбалансированное питание, то ему никакие БАДы и витамины не нужны. Они, скорее, навредят, чем принесут пользу. Все клинические испытания на витаминах и минералах, которые были проведены, не показали никакой пользы.

Если человек больной, или у него нарушен метаболизм, ему чего-то не хватает, есть дефицит витаминов или других биофакторов, конечно, их нужно восполнить и довести до нормального уровня. Но для большинства людей это не нужно. Более того, фактически все, что говорится про антивозрастные, антиэйджинг-эффект этих соединений не доказан. 

20 лет назад были первые клинические испытания, где обнаружилось, что добавка селена уменьшает вероятность рака простаты, легкого и кишечника в некоторых ситуациях на 50% или больше. После этого национальные институты здоровья профинансировали самые большие клинические испытания по раку на селен, назывался Select, там были селен и витамин Е. Пришлось остановить испытания, потому что на середине оказалось, что эффекта никакого нет, а в случае витамина E вероятность рака даже чуть-чуть увеличилась. В случае селена статистически не было разницы, но был небольшой эффект на увеличение диабета.

Сейчас мы нашли, что слабый дефицит селена вроде бы способствует увеличению продолжительности жизни. То есть селена надо не больше, а меньше. Слабое ограничение аминокислот или других соединений часто приводит к увеличению продолжительности жизни. Лично я не принимаю никакие витамины, мне кажется, плохо их принимать. Надо сбалансированно питаться, чтобы фрукты, овощи были, поменьше красного мяса, побольше рыбы, курицы, чтобы было именно сбалансированное питание, чтобы разные соединения и биофакторы приходили в организм. 

Накопление мутаций

Есть мутации, которые накапливаются с возрастом, мы называем их соматическими мутациями. В каждой клетке нашего тела есть ДНК, ДНК иногда повреждается, и возникает мутация. Чем дольше человек живет, тем больше у него в клетках таких соматических мутаций.

Есть мутации в половых клетках, которые передаются из поколения в поколение. Есть материнский геном, отцовский геном, у их сына или дочери происходит их смешение. В среднем, ребенок имеет столько же мутаций, сколько родители, за исключением того, что в каждом поколении добавляется приблизительно 70 мутаций. 

200 лет назад на людей действовал естественный отбор сильнее, чем действует сейчас. Люди больше конкурировали, убивали друг друга, инфекции их убивали. Сейчас дети не умирают от голода в развитых странах, они могут получить образование, выжить. Таким образом получается, что у нас естественный отбор чуть-чуть ослаб, а с каждым поколением добавляется 70 мутаций. Поэтому есть опасение, что постепенно человеческая популяция может ухудшаться из-за сложившейся ситуации.

Правда, естественный отбор действует на раннем возрасте, когда происходят выкидыши или другая ранняя смертность. Здесь происходит подчистка популяции людей, поэтому эффект частично устраняется. Тем не менее, возникают 70 мутаций на целый геном, но функциональная часть генома составляет порядка 10%. Значит, из 70 мутаций 7 попадают в гены или важные участки. Но при этом не все они вредные, некоторые могут быть и нейтральными. В среднем человек получает 2-3 вредные мутации на каждое поколение.

Но кроме мутации есть очень много других повреждений, и нельзя сказать, что сами по себе мутации с возрастом несут в себе самое плохое. Мутации, или укорочение теломеров, или окислительные повреждения ― все вместе есть плохо, а по отдельности они имеют небольшой вклад.

С возрастом все меняется в человеке. Метаболиты меняются, экспрессия генов, происходит накопление повреждений, меняется клеточный состав в органах, белки или сшивки происходят снаружи клеток. Когда вся система меняется, нельзя вычленить что-то одно, самое главное. 

В этом сложность нашей области ― как описать всю систему. Нам хочется из сложного вычленить один компонент, его изучить и сказать: это самое главное. Митохондрия, например, важна, или теломеры. Но как только мы вычленяем в случае старения один компонент, мы перестаем изучать старение, потому что в какой-то ситуации этот компонент будет играть ключевую роль, в другой ситуации – нет.

Редактирование генома

Мы придем к редактированию генома. В случае человека пока это рано делать, потому что есть ошибки. Можно отредактировать одно место, но одновременно возникнет изменение в другой части генома. Мы не можем пока такие возможности исключать. На модельных организмах мы отредактировали какое-то место в 10 разных мухах, а потом из всех мух выбрали одну, в которой ничего другого не случилось. На человеке такое не получится.

Изменить гены так, чтобы организм дольше жил - это очень рискованная процедура. Пока наука не дошла до такого, есть вероятность ошибок. Кроме того, мы не можем до конца понять эффект разных мутаций.

Одной из теорий старения является мутационная теория. Считается, что одна из причин старения ― мутации, которые в молодом возрасте нейтральные, не имеют никакого эффекта, а в старом возрасте, когда организм уже оставил потомство, они вредны, из-за этого происходит старение.

Или другая теория – антагонистическая плейотропия. Предположим, есть мутация, которая помогает в молодом возрасте. Человек из-за нее лучше видит, или быстрее бегает, или лучше соображает, мутация дает ему какое-то конкурентное преимущество. Эта мутация помогает в молодом возрасте, но приводит к небольшим повреждениям, которые накапливаются и проявляют себя в старом возрасте. Тогда получается, она хороша, пока человек молодой, но плоха, когда старый. Из-за того, что она хороша, пока человек молодой, на нее действует естественный отбор, вероятность мутации в популяции увеличивается, из-за чего неизбежно происходит старение. Поэтому такую мутацию лучше отредактировать. Может быть, когда мы отредактируем, мы сможем увеличить продолжительность жизни человека, но человек будет в очках, или у него будет пониженный иммунитет, или он будет менее красивым.

Молодая плазма

Вливается кровь от молодого организма в более старый организм, и предполагается, что в ней есть какие-то защитные факторы. На самом деле, никакого доказательства, что такие защитные факторы присутствуют, нет. Другая часть ученых считает, что, вливая молодую кровь, мы всего лишь разбавляем старую кровь. Вредные компоненты старой крови разбавляются, и поэтому есть временный положительный эффект. Но кровь у нас обновляется очень быстро, поэтому, когда мы вливаем молодую кровь, скорее всего, эффект будет очень минимальным. 

С белками GDF-11 очень интересная история. Несколько лет назад вышло несколько статей моих коллег в Гарварде. Они нашли белок, который уменьшается с возрастом. Наверное, это плохо, давайте, мы сделаем так, чтобы восстановить уровень этого белка. Они стали вкалывать белок мышам и увидели, что есть некоторая нормализация. Тогда эта область стала очень известной, и даже журнал Science назвал этот белок молекулой года. Но потом вышла другая статья, и обнаружилось, что в первой статье белок был определен неправильно. Они думали, что следят за одним белком, а на самом деле они следили за другим белком. То есть другой белок уменьшался с возрастом, а GDF-11 совершенно не уменьшался.

Белок действительно может уменьшаться с возрастом, потому что он не нужен. Может быть, он плох, и поэтому он уменьшается, происходит адаптация организма, чтобы нормализовать. Я хочу сказать, что если что-то меняется – мы ничего не можем сказать, хорошо это, или плохо, или нейтрально. Нужно описывать всю систему и следить за ее потенциалом, насколько этот потенциал соответствует долгой жизни или короткой жизни.

Технология выращивания органов

Мы пытаемся вырастить орган или сконструировать его, чтобы потом им заменить один из органов человека. Это не замедление старения, потому что когда мы замедляем старение, нам нужно замедлить старение всех систем. Если мы заменим один орган, все остальные органы все равно будут стареть. Тем не менее, это очень важное направление, оно активно развивается. Идея выращивать органы на свиньях мне кажется отличной. 

Можно омолодить клетки в культуре, потом взять бластоцист свиньи и добавить туда омоложенные эмбриональные клетки человека. Тогда вырастет свинья, но часть клеток у нее будет человеческой. Если этой свинье сделать генетическую манипуляцию, чтобы определенный орган не рос, например, почка, тогда свинья может вырасти, только если человеческие клетки, добавленные в бластоцист, станут почкой. Таким образом работает система выращивания почки в организме свиньи. Потом эту почку можно пересадить тому человеку, от которого исходно взяли клетки. Это будет не просто почка, а почка конкретного человека.

Пока такой технологии нет, есть разные этические проблемы, но в будущем такие технологии появятся.

Омоложение клеток

Великий ученый японский Синъя Яманака придумал, как омолаживать человеческие клетки. Он экспрессирует четыре транскрипционных фактора, и они переводят взрослую клетку в более молодую клетку, а потом из молодой клетки можно сделать разные типы клеток в организме человека. Например, есть идея, что можно эти факторы экспрессировать во взрослом организме так, чтобы омолаживались клетки внутри живого организма. Такое омоложение мы называем in vivo. Там свои проблемы возникают, потому что когда происходит такое омоложение, мы увеличиваем потенциал роста клеток, из-за чего увеличивается вероятность рака. Поэтому нам нужно одновременно омолаживать клетки и бороться с раком. При этом, когда мы омолаживаем, часть клеток стареют. Когда они перешли в это состояние, они не только не делятся, но и из себя испускают вредные соединения. Таким образом, надо эти сенесцентные клетки убивать.

Системы омолаживания находятся в самом зачаточном состоянии. В течение 10 лет их не следует ожидать, тут работы на более долгий срок. Они важны, потому что произойдет омоложение. Но надо сказать, что омоложение части организма, мы не можем омолодить весь организм, потому что нейрон как возник эмбрионально, так он и есть всю жизнь, он не делится уже, его нельзя омолодить. Можно омолодить клетки, которые делятся, поэтому если получится, то мы сможем омолодить часть клеток в организме. Поможет ли это всему организму ― скорее всего, поможет частично.

По материалам программы «Молодость и долголетие» на Радио Медиаметрикс

Приглашенный эксперт - Вадим ГЛАДЫШЕВ, профессор Гарвардской медицинской школы, профессор Факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М.В. Ломоносова