Онлайн
Мечты о бессмертии стары, как само человечество. С начала времен люди искали способы продлить жизнь себе и своим близким, призывая на помощь богов, мудрецов, магов и знахарей.
Философы античности вели дискуссии о причинах старения, средневековые алхимики искали философский камень в надежде создать эликсир жизни. Но лишь научная революция Нового времени смогла перевести вопрос в практическую плоскость - и вскоре начала давать реальные плоды.
С начала XIX века средняя продолжительность жизни уже увеличилась в два с лишним раза и продолжает расти. Большинство ученых сходится во мнении, что дети, родившиеся после 2000 года, имеют все шансы прожить по 100 лет и даже больше – ведь медицина не стоит на месте, предлагая все новые способы борьбы со старостью.
Как именно ученые пытаются продлить наш век? В каких направлениях ведутся эксперименты и какие успехи уже достигнуты на пути к вечной молодости?
Этот материал подготовлен русской службой ВВС в качестве ответа на один из вопросов о научных достижениях, присланных нашими читателями. Вопрос о борьбе со старостью оказался самым популярным у читателей издания.
Таблетки от старости
Ученым известно немало биологически активных веществ, способных эффективно мобилизовать работу организма – вызвать прилив физических сил или улучшить работу мозга. Именно так работает любой допинг.
Проблема в том, что все подобные препараты «одно лечат, другое калечат» – то есть имеют неизбежные побочные эффекты, и при продолжительном приеме от них больше вреда, чем пользы.
Но что если подобрать комбинацию из нескольких лекарств – так, чтобы вместе они продлевали пациенту жизнь, одновременно нейтрализуя побочные эффекты друг друга?
Именно это пытаются сделать десятки ученых по всему миру. И хотя создать универсальную «таблетку от старости» пока не удалось никому, результаты некоторых экспериментов впечатляют.
Самый удивительный эффект был описан в журнале Nature буквально пару месяцев назад: у девяти добровольцев в Калифорнии, которые в течение года принимали гормон роста и два препарата от диабета, процесс старения не просто остановился, а пошел вспять.
За год эксперимента биологический возраст его участников, определяемый специальными маркерами ДНК, снизился в среднем на 2,5 года.
Очень похожий по сути эксперимент провела недавно группа биологов из Британии и Германии. Подопытным (для начала испытания провели на мухах-дрозофилах) давали лекарственный коктейль из трех биологически активных веществ – иммунодепрессанта рапамицина, инсулиноподобного фактора роста и препаратов лития.
Подобрав их оптимальное соотношение, ученым удалось нейтрализовать побочные эффекты всех трех лекарств – и увеличить продолжительность жизни подопытных почти в полтора раза.
Параллельно идет работа еще над одним способом лекарственного омоложения - за счет очищения организма от старых клеток.
Все наши клетки стареют - и в какой-то момент перестают делиться. Обычно за утилизацию (то есть убийство) таких состарившихся клеток отвечает иммунная система, но с возрастом этот процесс становится менее эффективным, и они начинают накапливаться в тканях, выделяя токсичные вещества, вызывающие воспаление, а иногда даже мутируют, вызывая онкологические заболевания.
Группа американских ученых работает над созданием нового класса медикаментов – сенолитиков, способных прицельно уничтожать старые клетки. Первые испытания успешно провели на 14 добровольцах, которым параллельно давали лекарство от лейкемии и природную биологически активную добавку кверцетин.
Сейчас комбинация этих двух препаратов проходит более масштабные клинические испытания, но уже разработаны и другие варианты сенолитиков.
Наперегонки с природой
Принято считать, что предрасположенность к долгой жизни прописана на уровне ДНК - а значит, ее можно унаследовать от предков. Однако последние исследования доказывают, что роль генов в этом процессе сильно преувеличена, и фактор наследственности у долгожителей не превышает 10%.
Впрочем, нам хорошо известно, какие изменения с возрастом происходят в ДНК, и многие ученые пытаются замедлить (или даже полностью остановить) этот процесс именно на генетическом уровне.
Например, по мере старения укорачиваются концы хромосом – так называемые теломеры, состоящие из одинаковых, многократно повторяющихся фрагментов ДНК. При каждом делении клетки хромосомы удваиваются, но процесс этот не доходит до самого конца – и «хвостики» становятся все короче и короче.
В какой-то момент – примерно через 40-60 циклов – это начинает угрожать основной последовательности ДНК, и тогда клетка запускает процесс самоуничтожения.
«Генетический буфер» позволяет клетке делиться без ущерба для основной последовательности ДНК
Для начала ученые выяснили, что при делении стволовых клеток теломеры не укорачиваются, а сохраняют свою длину. Более того, при делении в пробирке «хвостики» можно даже увеличить вдвое – естественным образом, без редактирования генов.
Испанские биологи пошли дальше. Вырастив таким образом в пробирке «сверхдлинные» эмбриональные стволовые клетки мышей, они пересадили их в другие эмбрионы. Рожденные в результате этого эксперимента детеныши жили в среднем на четверть дольше своих сородичей - они медленнее старели, меньше набирали лишний весь и реже заболевали раком.
Но что если внести изменения в саму последовательность ДНК? Ученым известно уже несколько генов, препятствующих развитию старческих болезней – а значит, продлевающих жизнь.
Гарвардские биологи ввели три таких гена в организм мышей при помощи обезвреженных вирусов. Выяснилось, что двух из них (FGF21 и TGFβ1) достаточно, чтобы защитить животных от почечной и сердечной недостаточности, а также предотвратить развитие ожирения и диабета.
Редактировать саму ДНК рискованно, но ввести в клетку нужные «полезные» гены и заставить их работать можно и другим способом
Впрочем, чтобы замедлить старение на клеточном уровне, не обязательно редактировать гены.
Например, команда ученых из штата Миссури считает, что ключ к вечной молодости – белок eNAMPT, который регулирует производство энергии в клетках млекопитающих. Концентрация этого энзима в крови падает по мере старения организма, и производство клеточного топлива становится все менее эффективным и все более затратным.
Биологи ввели пожилым мышам eNAMPT, позаимствованный из крови молодых особей. В результате здоровье подопытных животных значительно улучшилось – они стали заметно более активными и прожили на 16% дольше контрольной группы.
Мыши на видео ниже одного и того же почтенного возраста, но одной из них делали уколы «энзима молодости», а другой вводили обычный физраствор.
Еще один способ борьбы со старостью – за счет стимуляции роста кровеносных сосудов.
Одна из главных причин старческого упадка сил заключается в том, что сосуды постепенно теряют способность эффективно снабжать мышечные клетки кислородом и питательными веществами. По той же причине попутно с дегенерацией мышц повышается и хрупкость костей, развивается остеопороз.
Однако австралийские ученые выяснили, что инъекции фермента NMN стимулируют рост сосудов и успешно восстанавливают мышечную и костную ткань – во всяком случае, у пожилых мышей, выносливость которых удалось восстановить на 80%.
Испытания на людях должны начаться в ближайшее время.
