Продолжительность жизни у каждого организма

Почему люди стареют?
Одна из главных причин возрастных изменений, в том числе и болезней — старение клеток. Фактически это следствие эволюции нашего организма, состояние, наступающее, когда человек переживает свой нормальный репродуктивный возраст или подвергается воздействию разрушительной внешней среды. Когда клетка стареет, она теряет способность делиться и разрушает ткани вокруг себя.

В течение многих лет большая часть геронтологического сообщества считала старение клеток скорее симптомом возрастных изменений, чем их причиной.

Однако исследование, проведенное в 2016 году сотрудниками Медицинского колледжа клиники Майо, показало, что удаление стареющих клеток у мышей не только предотвращает нормальный процесс старения, но и полностью устраняет симптомы возрастных болезней. Другими словами, ученые доказали, что старение клеток — причина возрастных изменений. Это значит, что лекарство, способное остановить старение клеток, потенциально существует.

Дальнейшие эксперименты на мышах показали, что удаление стареющих клеток позволяет сильно снизить вероятность инфаркта миокарда, болезни Альцгеймера и метаболической дисфункции.

Что о возрастных изменениях думает геронтолог Обри ди Грей

В 2018 году британский геронтолог Обри ди Грей подробно рассказал «Хайтеку», почему современные врачи рассматривают старение как болезнь и работают над тем, чтобы продлить период здоровья, а не продолжительность жизни. Тем не менее, ученый предсказал, что как минимум через 20 лет у человечества может появиться универсальная вакцина, способная продлить жизнь человека вплоть до тысячи лет.

Семь типов повреждений при старении по ди Грею

мутации ядерной ДНК, приводящие к раку;
мутации митохондриальной ДНК;
накопление «мусора» в клетках — продуктов жизнедеятельности, выведенных из обмена;
накопление выведенных из обмена продуктов жизнедеятельности вне клеток;
потеря клеток;
старение клеток в результате сокращения теломер или повреждения ДНК;
образование внеклеточных перекрестных связей.
Сейчас задача ученых заключается в том, чтобы перенести эти результаты на людей. С другой стороны, исследователи выяснили, что в основе почти всех возрастных болезней лежит лишь несколько биологических причин. Это открытие представляет собой возможность для лечения широкого спектра заболеваний одновременно с лечением, направленным на отдельные биологические механизмы.

Какие средства для борьбы со старением проходят клинические испытания
Сенолитики
Сенолитики — препараты, позволяющие точечно удалять из организма старые клетки, которые становятся причиной сердечно-сосудистых и глазных заболеваний, болезни Альцгеймера и артрита. Препараты, относящиеся к этому классу, в качестве мишеней используют сенсибилизирующие клетки — они накапливаются в тканях в результате старения и стресса, перестают делиться и не умирают, как обычные клетки. Этот процесс часто приводит к различным воспалениям, а сенолитики точечно убивают сенсибилизирующие клетки и вымывают их.

Существующие сенолитики направлены на борьбу с конкретными заболеваниями — возрастной дегенерацией желтого пятна, глаукомой и хронической обструктивной болезнью легких (включая эмфизему).

Чаще всего к клиническим испытаниям в качестве сенолитиков допускают препараты, уже одобренные для лечения других заболеваний. Например, Humira и Humgen от AbbVie, получившие одобрение регуляторов для борьбы с артритом и псориазом.

Другие уже получили разрешение на испытания на людях и разрабатывались прицельно для борьбы со старением — например, Eeya Regeneron и Lucentis Genetech, одобренные для облегчения симптомов возрастных заболеваний глаз.

Предварительные клинические испытания сенолитической инъекции для борьбы с остеоартрозом, проведенные в 2019 году, показали неоднозначный результат. В ходе тестирования пациентов разделили на две группы — одна получала инъекцию средней дозы препарата, другая — максимальной. У пациентов из первой группы произошло серьезное снижение болевых ощущений и повышение функции коленей, а пациенты из второй группы не заметили никаких изменений.

Так или иначе, эксперименты с сенолитиками дают надежду на появление целого ряда препаратов, способных потенциально воздействовать на разные типы стареющих клеток.

Пока большая часть исследователей экспериментирует с комбинацией лекарств от лейкемии, дазатинибом, а также кверцетином и полифенолом, содержащимися в растениях.

Например, сочетание дазатиниба и кверцетина показало улучшение здоровья и продолжительности жизни у мышей. Более того, результаты клинических испытаний этой комбинации продемонстрировали первое в истории облегчение физической дисфункции у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом, прогрессирующим дегенеративным заболеванием легких, не имеющим в настоящее время эффективного лечения.

Иммунодепрессанты
Другой класс препаратов, подходящих для борьбы с возрастными изменениями, — иммунодепрессанты, это лекарства, используемые для искусственного угнетения иммунитета. Их применяют, например, при трансплантации органов — чтобы предотвратить отторжение иммунной системой реципиента.

Среди них есть рапамицин — препарат, изначально применяемый в качестве антибиотика. Дальнейшие исследования показали, что он относится к классу иммунодепрессантов. Сейчас рассматривается в качестве «лекарства от старости». При попадании в организм препарат блокирует белковый комплекс TOR, отвечающий за рост и размножение клеток. Его блокирование позволяет замедлять естественный процесс старения клетки. В то же время рапамицин имеет сильные побочные действия (вероятность развития сахарного диабета, микозных, вирусных, бактериальных заболеваний, гепатотоксичность и другие), из-за чего он до сих пор не испытывался на людях.

В ходе первых клинических испытаний исследователи использовали рапамициновый крем с небольшой концентрацией действующего вещества. Испытуемые были разделены на две группы: одной руки намазали кремом с препаратом, а другой — обычным кремом (плацебо).


После восьми месяцев наблюдений ученые заметили, что руки испытуемых, которые получили лекарство, оказались моложе — как внешне, так и на клеточном уровне, чем руки пациентов, которые получили плацебо. При этом анализ крови показал, что рапамицина в их крови нет — как и каких-либо признаков воспалений или патологий.

Изменение клеточных путей как средство против старения
В поисках средств для борьбы со старением многие исследователи экспериментировали с нематодными червями вида Caenorhabditis elegans, которые, с одной стороны, разделяют с человеком часть генома, а с другой — имеют относительно небольшой геном, легко поддающийся фундаментальным генетическим исследованиям и изменениям. Геном C. elegans составляет приблизительно 100 млн пар оснований, тогда как геном человека состоит более чем из 3 млрд.

У C. elegans было идентифицировано более 25 генов, влияющих на продолжительность жизни, около 15 из них аналогичны генам, встречающимся у людей. Эти человеческие аналоги и представляют собой мишени для тестирования и разработки лекарств, способных предотвратить возрастные заболевания и продлить продолжительность жизни.

В ходе последнего исследования с участием C. elegans исследователи из Института исследований старения Бака добились значительных успехов — им удалось продлить жизнь червя на 500%, или в пять раз.


Обычная продолжительность жизни червей этого вида составляет 2-3 недели. В ходе эксперимента исследователи генетически изменили пути передачи (IIS) и TOR — это «законсервированные» сигналы, которые были переданы человеку в процессе эволюции. Один из них связан с инсулином (IIS), другой — с мишенью рапамицина (TOR).

Ученые внесли изменения в обе цепочки одновременно — в результате они рассчитывали на небольшое улучшение показателей, IIS должен был увеличить продолжительность жизни червя на 100%, а TOR — еще на 30%. Однако результат превзошел самые смелые прогнозы: взаимное влияние молекулярных путей позволило увеличить продолжительность жизни нематод на 500%, что эквивалентно человеческим 400 годам.

Исследователи считают, что в будущем изменение тех же клеточных путей может привести к существенному увеличению продолжительности человеческой жизни. Однако до проведения клинических испытаний новому методу пока очень далеко.

Вместе с тем, результаты исследования показали, что старение не является результатом работы какого-то одного гена — другими словами, найти конкретный ген «долголетия» не удастся, поскольку его с высокой вероятностью не существует. Продолжительность жизни у каждого организма зависит от целой сети сигнальных путей и их взаимодействия.