В начале 2020 года у человечества по-прежнему нет лекарства от старости. Но ежегодно наука развивается в десятках разных направлений, которые помогут продлить жизнь многим из нас.
CEO исследовательской компании Youthereum Genetics, вице-президент фонда «Наука за продление жизни» Юрий Дейгин рассказал о самых важных исследованиях 2019 года в сфере борьбы со старением.
4 основных направления исследований, которые помогут человечеству продлить жизнь
Генная терапия. Поможет бороться с врожденными болезнями, вызванными поломками в генах, вирусами, встраивающимися в нашу ДНК, а в перспективе — и с самой программой старения.
3D-принтинг и выращивание органов. Обновление вышедших из строя органов.
Криобиология. Поможет сохранить тело и мозг до тех времен, когда радикальное продление жизни и омоложение перестанут быть фантастикой. Кроме того, технология введения в анабиоз дает хирургам значительно больше времени на спасение человека в случае травмы.
Нейроинтерфейсы. Потенциально позволят перенести сознание человека с очень уязвимого органического носителя на более надежный неорганический.
Биологические часы человека повернули вспять
В этом году группа ученых впервые в истории смогла совершить «эпигенетический откат», то есть уменьшить биологический возраст человека. Для этого они восстанавливали ткани тимуса — железы, ответственной за эффективность работы иммунитета — с помощью коктейля из трех препаратов: гормона роста, DHEA (гормона дегидроэпиандростерона) и метформина. После года эксперимента семь из девяти участников исследования не только не постарели, но и по своим эпигенетическим показателям стали моложе — в среднем на 2,5 года.
«Сам факт, что эпигенетический откат возможен и происходит плавно, явно говорит о том, что снижение экспрессии полезных для нашего организма генов с возрастом эпигенетически запрограммировано, а не получается случайным образом. Старение — это программа, и чтобы с ним бороться, нужно это учитывать», — комментирует Юрий Дейгин.
Но, чтобы подтвердить выводы эксперимента, нужно повторить его с большей выборкой и плацебо-группой, чем сейчас и занимаются ученые. Reminder беседовал с ними в сентябре.
Новая надежда на излечение от ВИЧ и СПИДа
Ученые из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего благодаря секвенированию генома обнаружили РНК-структуру, которую они назвали HEAL — она «включается» при инфицировании ВИЧ. Благодаря HEAL вирус иммунодефицита может распространяться из своих «резервуаров» в клетках и размножаться в организме. А вот если «вырезать» комплекс HEAL с помощью генетических "ножниц" CRISPR/Cas9, то ВИЧ перестает размножаться и поражать Т-лимфоциты — и в итоге вирус может полностью исчезнуть из организма.
Механизм, который контролирует «резервуары» ВИЧ и процесс его репликации, искали в течение трех десятилетий. Теперь появилась реальная надежда на скорое излечение людей от ВИЧ.
Кроме того, в этом году от ВИЧ вылечился второй в мире пациент. Оба случая произошли практически случайно — после трансплантации костного мозга с «удачным» вариантом гена CCR5 в рамках лечения рака. В этом же году ученые попытались повторить успех с помощью CRISPR, искусственно создав в генах CCR5 пациента с ВИЧ мутацию, дающую «иммунитет» от вируса — клетки прижились, но от ВИЧ, увы, не вылечили.
«Очень обнадеживают прорывы по предотвращению, лечению и профилактике ВИЧ, как с помощью генетических воздействий, так и фармакологических. Надеюсь, в ближайшие 5–7 лет эти научные прорывы помогут окончательно победить этот вирус», — говорит Дейгин.
Мышам с болезнью Альцгеймера восстановили память
«Исследователи заметили, что у больных Альцгеймером эпигенетически подавляется активность глутаматных рецепторов. Глутамат — это нейромедиатор, а его рецепторы играют важную роль в процессах памяти. Они установили, что это подавление происходит через один из гистонных механизмов генной репрессии. Они заблокировали этот механизм, чтобы посмотреть, что получится.
Результат превзошел ожидания: у мышей со значительными дефицитами памяти после введения ингибиторов память восстанавливалась практически до уровня здоровых животных. Правда, действие этой терапии было краткосрочным: через 7 дней после введения память мышей опять ухудшалась до исходных показателей. Но это ведь первые шаги — уверен, что найдут и более удобное решение.
Для меня это одно из важнейших исследований года, так как оно открывает совершенно новую парадигму лечения болезни Альцгеймера. Многие ученые считают, что вылечить Альцгеймер невозможно, можно только его предотвращать. Это исследование дает надежду, что Альцгеймер — обратимый процесс. Кроме того, эпигенетические механизмы инактивации тех самых глутаматных рецепторов у мышей и людей весьма схожи. Что лично мне добавляет оптимизма», — поясняет Юрий Дейгин.
Создан гибрид обезьяны и человека
Во многих странах эксперименты по созданию химерных эмбрионов запрещены, но не в Китае. На этот раз испанские ученые там создали эмбрион-химеру человека и обезьяны — в таком организме потенциально возможно выращивать органы для пересадки больным людям.
Ученые понаблюдали за развитием эмбрионов пару недель, а потом уничтожили их. Данных о том, насколько успешно клетки прижились, нет, ученые еще не опубликовали исследование. Эксперимент вызвал волну критики этической стороны эксперимента. Кроме того, многие ученые сомневаются, что гибрид человека и обезьяны будет пригоден для выращивания органов.
Двумя годами ранее та же исследовательская группа создала химерные эмбрионы человека и свиньи. Вот это направление выглядит более многообещающим — буквально на днях, например, власти Японии разрешили ученым вырастить человеческую поджелудочную в организме свиньи.
Одна генная терапия — против множества возрастных болезней
Исследователи из Гарварда нашли способ обратить вспять многие возраст-ассоциированные заболевания, используя генную терапию. Правда, пока только на мышах.
Они выяснили, что на возрастные болезни сильно влияет экспрессия трех генов: FGF21, sTGFβR2 и αKlotho. С помощью аденоассоциированного вируса AAV8 они доставили в организм мышей дополнительные копии этих генов. Результат — у животных снизилась заболеваемость сразу четырьмя болезнями, связанными с возрастом: ожирением, диабетом 2 типа, сердечной и почечной недостаточностью. Одна только функция сердца у них улучшилась на 58%. В некоторых случаях с помощью генной терапии даже удалось полностью вылечить уже возникшие болезни.
Ученые надеются, что в ближайшем будущем подобная терапия сможет продлевать здоровую жизнь и людям, позволяя с помощью одного укола предотвратить и/или вылечить целый «пучок» возрастных заболеваний.
«Для меня этот год вообще прошел под знаком генной терапии, в частности CRISPR, но не только. Очень радует, что уже есть более 300 различных клинических исследований генной терапии — то есть генные модификации уже исследуются на людях», — комментирует Юрий Дейгин.
Мозг свиньи удалось частично вернуть к жизни через несколько часов после смерти
Мозг находился при комнатной температуре в течение четырех часов после того, как остановилось сердце. Затем орган отделили от тела и поместили в специальную установку, которая охладила мозг и позволила прокачивать через него искусственную кровь. Вместо крови использовали жидкость BrainEx, точно имитирующую ее состав и структуру.
В результате в мозге появилась некоторая активность сосудов, спонтанная электрическая активность, был зафиксирован клеточный метаболизм. Правда, не удалось зарегистрировать глобальную электрическую активность — то есть в сознание этот мозг так и не пришел.
Тем не менее эксперимент дает надежду на то, что людей можно будет вернуть к жизни и сознанию даже после установленной «смерти мозга» — ведь ранее считалось, что нервные клетки безвозвратно гибнут спустя минуты после прекращения кровоснабжения мозга. А еще подобная технология, возможно, когда-нибудь «воскресит» людей, которые решили крионировать себя после смерти.
На 3D-принтере напечатали работающее человеческое сердце. Правда, размером с вишню
Сердце сделано из перепрограммированных плюрипотентных стволовых клеток — материал для них взяли у человека во время биопсии. Затем из этих стволовых клеток сделали два типа клеток — кардиомиоциты, которые составляют мышечную ткань сердца, и эндотелиальные клетки, из которых состоят сосуды. Из этих клеток и гидрогеля, созданного из внеклеточного матрикса пациента, удалось напечатать сердце. Чтобы оно работало, расположение кровеносных сосудов определяли с помощью сложного математического моделирования.
«Пока окончательно не решена проблема ангиогенеза (процесс образования новых кровеносных сосудов в органе или ткани — Reminder), но, похоже, ученые близки к ее решению», — поясняет Юрий Дейгин.
Теперь такие напечатанные сердца будут пересаживать лабораторным животным, чтобы изучить, как хорошо они работают в живом организме. В будущем это позволит получить органы для трансплантации, сделанные из собственных клеток пациентов — а значит, не подверженные отторжению.
Человека впервые ввели в анабиоз
Эксперимент проходил в приемном отделении, куда привозили людей с тяжелыми травмами — например, с ножевыми ранениями, — у которых при этом уже остановилось сердце. В обычном состоянии у хирургов было бы всего несколько минут, чтобы спасти такого человека.
Но теперь тестируется технология введения человека в анабиоз с помощью охлаждения. Вся кровь заменяется на ледяной физраствор, и температура тела опускается до 10–15°C. Сердце, естественно, не работает — а работа мозга сильно замедляется.
Благодаря этому у врачей появляется два дополнительных часа, чтобы провести сложную операцию и спасти жизнь человека — а затем вывести его из анабиоза, запустив сердце заново без повреждения мозга.
Правда, исследователи не раскрывают, сколько человек из тех, кого уже ввели в анабиоз — их точное число также неизвестно — выжило после процедуры. Полные результаты исследования обещают опубликовать в 2020-м.
Мозг соединят с компьютером
Компания Neuralink Илона Маска в этом году провела презентацию прототипа устройства, которое объединит мозг и компьютер. Это устройство вживляется в мозг: три тысячи электродов и сотня тончайших проводов помогут силой мысли печатать на компьютере. Если в 2020 году Neuralink получит одобрение FDA, то компания начнет вживлять устройство парализованным людям.
Если эксперименты пройдут удачно, технологию рано или поздно начнут применять и на здоровых людях. «В будущем такой нейроинтерфейс может позволить нам не только гуглить лишь волей мысли, но и плавно переносить наше сознание в компьютер», — резюмирует Юрий Дейгин.
Добавить комментарий