Молодость изнутри

Глава 1. Новые взгляды на старение

Старение человеческого организма всё чаще рассматривается не как неумолимый рок, а как процесс, на который можно воздействовать. Само по себе увеличение средней продолжительности жизни за последние столетия было достигнуто за счёт улучшения условий, медицины и борьбы с болезнями, но биологическое старение долго считалось неизбежным. Сейчас же растёт количество научных данных, указывающих, что старение не является приговором – его можно замедлить или даже частично обратить. Более того, некоторые учёные полагают, что старение – это просто болезнь, причём излечимая.

В современном понимании это означает, что человек может не просто «ухоженно стареть», сохранять приличную форму, но и действительно омолаживаться биологически – обращая некоторые возрастные изменения вспять. Ещё недавно подобное звучало фантастикой, однако сегодня в лабораториях уже демонстрируют примеры частичного омоложения у животных. Так, исследователи Гарвардской медицинской школы создали модель ускоренного старения у мышей и затем сумели вернуть этим животным молодость тканей: вирусная доставка трёх «факторов Яманаки» (Oct4, Sox2, Klf4) в клетки старых мышей привела к тому, что многие возрастные изменения у них обратились вспять. В другом эксперименте при похожем подходе удалось восстановить зрение у пожилых мышей, омолодив их сетчатку.

Почему же старение вообще происходит – и можно ли переписать этот «сценарий»? С точки зрения эволюции, старение не представляет ценности для вида, а является побочным эффектом: естественный отбор работает на гены, нужные организму в молодости, тогда как особи, прожившие дольше и уже не дающие потомство, игнорируются эволюцией. Со временем в клетках накапливаются повреждения и сбои, которые и ведут к старческому увяданию – однако этот процесс не жёстко запрограммирован, а значит, потенциально обратим. Иначе говоря, старение – «неестественный» сценарий в том смысле, что природа не ставила целью заставить организм дряхлеть к определённому сроку. Если устранить биохимические и генетические причины возрастных нарушений, можно продлить молодость.

Современные научные теории старения фокусируются на ключевых механизмах в биохимии клетки, генетике и физиологии, которые можно попытаться изменить. Одна из концепций – эпигенетическая: с возрастом нарушается регулировка активности генов, возникает «эпигенетический шум», и клетки сбиваются с правильной программы работы. Успешные опыты перепрограммирования старых клеток (упомянутые выше) как раз подтверждают, что эпигенетические изменения можно обратить. Другая центральная идея – так называемые сенесцентные клетки. Это клетки, которые перестали делиться и вошли в состояние постоянной «старости»: они не погибают, а накапливаются в тканях и выделяют множество биологически активных молекул, вызывая хроническое воспаление и повреждения вокруг. В молодом организме иммунная система удаляет такие клетки, заменяя их новыми, но с возрастом этот «очиститель» работает всё хуже. Накопление сенесцентных клеток теперь считают одной из причин старческих заболеваний – от диабета до деменции.

Глава 2. От теории к практике: сенолитики и генная терапия

От теории к практике: если стареющие клетки вредят тканям, логично попробовать их убрать. На этом основано направление разработки сенолитиков – препаратов, избирательно уничтожающих сенесцентные клетки. В эксперименте на мышах комбинация сенолитиков (противораковый препарат дазатиниб + флавоноид кверцетин) уничтожила значительную часть «дряхлых» клеток и продлила жизнь животных на 36% по сравнению с контролем. Кроме того, обработанные мыши реже страдали от возрастного остеопороза, атеросклероза и метаболических нарушений. Правда, полностью омолодить организм таким способом пока не удаётся: например, память и мышечная сила старых мышей после сенолитической терапии существенно не улучшились – очевидно, нужны комплексные меры. Тем не менее первые сенолитики уже проходят испытания на людях. Так, американская компания Unity Biotechnology разработала препарат UBX1325 для лечения возрастной дегенерации сетчатки: он блокирует белок, помогающий выживать сенесцентным клеткам, и в ходе первых исследований улучшал зрение у пациентов. Хотя нынешние сенолитики поражают и здоровые клетки, учёные уже ищут мишени, присущие только старым клеткам, чтобы сделать следующее поколение этих препаратов более безопасным.

Другой подход – вмешательство в саму «программу» старения на генном уровне. Учёные-генетики выявили ряд генов, влияющих на продолжительность жизни. Например, снижение активности гена рецептора IGF-1 может удвоить срок жизни нематод, а подавление сигнального пути mTOR – ключевого регулятора клеточного метаболизма – приводит к продлению жизни мышей. Так, препарат рапамицин, ингибирующий mTOR, показал увеличение средней продолжительности жизни мышей на 30–50% (аналогично эффекту низкокалорийной диеты). Множество экспериментов с моделями долголетия подтверждают: изменяя работу отдельных генов, можно замедлить старение лабораторных животных. На основе этих открытий развивается генная терапия старения – доставка дополнительных «полезных» генов или отключение вредных. Например, введение в клетки мышей гена теломеразы, фермента, который удлиняет укороченные с возрастом теломеры хромосом, улучшило у животных ряд показателей здоровья (толерантность к глюкозе, физическую активность, состояние кожи) и продлило жизнь примерно на 40% сверх нормы. Другие генные вмешательства аналогично дали результат: дополнительная копия гена Klotho продлила жизнь мышей на 20–30%, а повышение выработки белка фоллистатина (ингибитора миостатина) – почти на 30%. Перспективной мишенью считается и ген BPIFB4: редкий вариант этого гена чаще встречается у долгожителей, и когда его добавили с помощью вируса старым мышам с сердечной недостаточностью, деградация сердечной функции у них прекратилась, а маркеры хронического воспаления снизились. Таким образом, геном человека не беспомощен перед старением – его можно «подправить», и технологии редактирования (такие как CRISPR/Cas9) открывают для этого большие возможности.

Глава 3. Перезагрузка молодости: стволовые клетки и среда организма

Особое внимание уделяется омоложению посредством стволовых клеток и регенерации тканей. Одно из величайших открытий биологии последних десятилетий – эксперименты Синъи Яманаки, показавшие, что обычную зрелую клетку можно перепрограммировать в индуцированную плюрипотентную стволовую клетку (iPSC) при помощи набора из четырёх генов. Фактически это «обнуляет» клетку, возвращая ей молодое состояние и способность давать начало любым типам клеток. В перспективе такой метод позволит брать клетки пожилого человека, омолаживать их до стволового состояния и выращивать из них новые, «молодые» ткани или даже органы для трансплантации пациенту вместо изношенных. Однако на практике появились сложности: если поместить омоложенные клетки обратно в старый организм, окружающая среда заставит их быстро постареть, а введение несозревших стволовых клеток грозит неконтролируемым ростом опухолей. Поэтому сейчас упор делается на частичное перепрограммирование прямо внутри организма, без полного возвращения клеток в эмбриональное состояние. Эксперименты показывают многообещающие результаты: циклическая активация «факторов Яманаки» (без онкогенного фактора c-Myc) у мышей, моделирующих ускоренное старение (прогерию), продлила им жизнь примерно на 40%. А при применении такого мягкого перепрограммирования у взрослых мышей удалось восстановить повреждённый зрительный нерв глаза – по сути, вернуть зрелым клеткам зрительной системы молодое функциональное состояние. Именно в этой области сейчас работают одни из самых передовых научных команд: например, в новом институте Altos Labs, созданном при поддержке инвесторов Юрия Мильнера и Джеффа Безоса, ведущие учёные (включая самого Ш. Яманаку, со-первооткрывательницу CRISPR Дж. Даудну и нобелевского лауреата Ф. Арнольд) разрабатывают методы частичного перепрограммирования для терапии возрастных заболеваний и продления жизни.

Не менее важна и системная, «организменная» стратегия омоложения – изменение внутренней среды, в которой живут клетки. Яркий пример – эксперименты с кровообращением. Ещё в 2005 г. учёные Ирина и Майкл Конбой из Стэнфорда показали, что если сшить кровеносные системы старой и молодой мыши (метод парабиоза), у старого животного частично восстановляются функции тканей: например, улучшается работа мышечных стволовых клеток и регенерация печени, словно органы «омолаживаются». Первоначально это связывали с особыми факторами в крови молодых – были даже попытки идентифицировать «эликсир молодости» наподобие белка GDF11. Однако последующие опыты показали, что всё не так просто: хоть у старых мышей с молодым кровотоком и наблюдалось омоложение органов, их общая продолжительность жизни практически не увеличивалась. Более того, у молодых животных, подключённых к кровеносной системе старых, начинались возрастные патологии, и они жили меньше обычного. Вывод напрашивался сам собой: в крови стареющего организма накапливаются некие вредные вещества. И действительно, недавнее исследование продемонстрировало, что если просто разбавить «старую» кровь, омолаживая её состав, эффект будет не хуже, чем от переливания молодой. У мышей замена половины плазмы крови на солевой раствор с альбумином привела к таким же или даже более сильным признакам омоложения мозга, печени и мышц, как и при парабиозе, притом для молодых доноров процедура оказалась безвредной. Учёные пришли к выводу, что дело не в дефиците «молодых» факторов, а в избытке возрастных молекул, тормозящих регенерацию – их удаление и стало «рецептом» омоложения. Уже запускаются первые клинические испытания плазмафереза (терапевтической замены плазмы) у пожилых людей, чтобы проверить, улучшит ли обновление состава крови их состояние и снизит ли риск болезней Альцгеймера, паркинсонизма, саркопении и т. д..

Таким образом, всё больше учёных считает старение процессом, на который можно целенаправленно воздействовать, а не неизбежной «программой». С точки зрения геронтологии, борьба идёт не за бессмертие как таковое, а за продление здоровой, активной жизни и отсрочку болезней. Текущее понимание механизмов старения уже позволило наметить множество точек приложения сил – от удаления сенесцентных клеток и перезагрузки эпигенома до генного усиления защитных систем и управления составом крови. Вероятно, не случится так, что будет открыт единый эликсир вечной молодости – скорее, нас ждёт комбинация технологий и препаратов, которые в совокупности радикально замедлят старение человека. Научные институты и стартапы по всему миру (от Национального института старения США и фонда SENS до новых компаний вроде Calico и Altos Labs) активно работают над этой проблемой. Каждый год приносит новые открытия: ещё 30 лет назад само клонирование млекопитающих казалось невозможным, однако появился метод, подаривший миру овечку Долли – а значит, могут появиться и принципиально новые подходы, способные повернуть вспять процессы старения. И хотя впереди ещё много работы, ясно одно: старение больше не воспринимается как приговор, а превращается в научно-технический вызов, который человечество учится преодолевать.

Глава 4. Психология против старения

Классическая медицина и косметология борются лишь с симптомами старения, не устраняя его глубинных причин. Пластические операции, инъекции красоты, строгие диеты и другие популярные методы способны подтянуть кожу, разгладить морщины или сбросить вес – но при этом сам биологический процесс старения в организме продолжается. Например, хирургически можно омолодить внешность, однако пластическая хирургия не останавливает клеточные изменения, лежащие в основе старения тела. Иными словами, традиционные подходы воздействуют на внешние проявления старения, тогда как “поломка” остаётся внутри. Современная наука постепенно приходит к выводу, что износ организма – это не просто механическое накопление повреждений, а прежде всего сбой информационно-регуляторных процессов, связанных с сознанием, психикой и “полем” человека.

Возраст – это не только число в паспорте, но и состояние сознания. Многие исследования подтверждают: психологические факторы напрямую влияют на темпы старения. Хронический стресс, негативные эмоции и тревожность ускоряют износ клеток. Так, в известном эксперименте Э. Блэкберн и Э. Эпел было показано, что у женщин, испытывающих сильный длительный стресс, теломеры – концевые участки хромосом – оказались короче, что эквивалентно примерно десяти дополнительным годам биологического старения. Теломеры выполняют роль «защитных колпачков» ДНК, и их укорочение ведёт клетки к старению и смерти. Получается, что психологическое напряжение способно ускорить биологические часы организма. Обратный пример – воздействие положительных психических состояний. Практики расслабления и медитации, снижающие уровень стресса, напротив, замедляют старение: учёные обнаружили, что у давних практикующих медитацию биологический “эпигенетический возраст” клеток увеличивается заметно медленнее с годами, причём чем больше стаж медитации, тем медленнее старение. Другие измерения показали, что у медитирующих людей теломеры длиннее, а активность теломеразы (фермента, восстанавливающего теломеры) выше, чем у немедитирующих. Таким образом, психосоматика – влияние психики на тело – играет огромную роль: наши мысли и эмоции могут как ускорять, так и притормаживать процессы старения на клеточном уровне.

Восприятие старости самим человеком во многом определяет его физиологический возраст. Пожалуй, самый наглядный пример этого – знаменитый эксперимент психолога Эллен Лангер в 1979 году. Группу пожилых мужчин поместили на неделю в условия, стилизованные под 1959 год, и попросили жить так, словно им на 20 лет меньше. Результаты поразили: спустя всего несколько дней у участников улучшились память, зрение, слух, осанка и мышечная сила; независимые эксперты отметили, что после эксперимента мужчины выглядели заметно моложе своего реального возраста. Лангер доказала, что установки влияют на биологию: когда мозг “ощущает” себя молодым, тело частично подстраивается под этот сценарий. В другом известном исследовании психологи наблюдали за сотнями людей старше 50 лет на протяжении более 20 лет и выяснили, что те, кто имели позитивный взгляд на собственную старость, жили в среднем на 7,6 лет дольше, чем сверстники с негативными убеждениями о старении. Более того, у людей, внутренне чувствовавших себя моложе своих лет, объективные показатели старения были ниже, тогда как те, чей психологический возраст обгонял фактический, действительно старели быстрее. Эти данные научно подтверждают интуитивную идею: сознание и подсознательные установки способны влиять на физиологию, в том числе на скорость увядания организма.

Глава 5. Информационная теория старения

Корни старения – в информации и “программе” наших клеток. Новейшие открытия в эпигенетике – науке о том, как внешние факторы переключают работу генов – привели учёных к пересмотру взглядов на природу старения. Раньше доминировала теория накопления молекулярных повреждений (мутаций ДНК, окисления белков и т. д.). Но сегодня появились более тонкие объяснения. В 2023 году биологи из Гарварда под руководством профессора Дэвида Синклера экспериментально показали, что старение мышей можно повернуть вспять, “перезагрузив” их клетки – вернув им эпигенетическую информацию молодости. Синклер называет это “информационной теорией старения” и поясняет: «в основе старения лежит информация, которая теряется в клетках, а не просто накопление повреждений». Дело в том, что в каждой клетке помимо генома (ДНК) есть эпигеном – сложная система меток и “переключателей” на молекулах ДНК и белках-гистонах, определяющая какие гены активны, а какие нет. Этот эпигенетический “софт” хранит информацию о том, какой должна быть клетка (например, клеткой кожи или нейроном мозга). С возрастом эпигеном “зашумляется” – метки сбиваются вследствие стрессов, токсинов, ошибок репарации ДНК. Клетки постепенно теряют свою первоначальную программу и функцию – на уровне организма это и проявляется как старение. По меткому выражению ученых, старение – это утрата клетками молодой информации. Эта идея получила веские подтверждения: так, Синклер и коллеги смогли омолодить ткани животных, восстановив эпигенетические инструкции клеток при помощи факторов перепрограммирования – фактически, “откатив” эпигеном к более юному состоянию. Информационная модель старения меняет саму парадигму: чтобы продлить молодость, недостаточно бороться с морщинами или принимать антиоксиданты – нужно защищать и восстанавливать информационные системы организма, его “биологическое программное обеспечение”.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.