Как хакнуть старость: технологии будущего, которые могут превратить людей в молодых долгожителей

ДИСКЛЕЙМЕР: Здесь описаны экспериментальные и не всегда научно подтвержденные методы улучшения здоровья. Их можно иметь в виду, но применять что-либо — только по показаниям, назначениям врача и под его контролем

Что такое биомаркеры старения

Механизм старения пока доподлинно не изучен. Более-менее общая теория гласит, что со временем любой организм накапливает сбои на самых разных уровнях — заболевания органов, окисление и разрушение клеток, изменения в ДНК, метаболические ошибки и прочее.

Эти факторы и не только в какой-то момент могут привести к тому, что организм перейдет в стадию хронического воспаления и начнет «дряхлеть». 

Но уже на самых ранних этапах можно заметить начало этого процесса по определенным признакам. На скрытые поломки внутри организма указывают многие процессы на невидимом уровне — клеточном и молекулярном (геномном). Их называют биомаркерами старения.

Проверить свои биомаркеры позволяют возможности современных лабораторий. Там можно:

• узнать свой биологический возраст по ДНК (так называемые эпигенетические часы);

• проверить здоровье клеток (способны ли они еще активно делиться);

• сдать анализ на С-реактивный белок (сигнализирует о хроническом воспалении, которое не добавляет вам здоровья и молодости);

• узнать уровень коэнзима Q10 в крови (по некоторым теориям показывает, начались ли уже возрастные нарушения в митохондриях клеток, но прямая связь не выявлена).

Если биомаркеры сигнализируют, что ваш биологический возраст выше паспортного, это уже повод начать активнее заниматься своим здоровьем и дойти до врача для более полного чека. 

Исследования генома и микробиома

В последовательности ДНК каждого человека прописаны «схемы», инструкции для организма, как извлекать питательные вещества из пищи, реагировать на аллергены и усваивать витамины. Все это влияет на обмен веществ, а с возрастом и на процессы старения. 

Сегодня лаборатории предлагают узнать, что «прописано» в генах и получить подробный список рекомендаций, что из меню стоит убрать. Например, если вы носитель гена, отвечающего за непереносимость лактозы или фруктозы, привыкнуть к ним не выйдет — усваиваться эти сахара не будут. Пока что методика расчета несовершенна, имеет множество оговорок и еще не получила веского научного подтверждения.

Если проверка ДНК описывает настройки организма «по умолчанию», то анализ микробиоты кишечника дополняет его и нужен, чтобы уточнить рекомендации по питанию. 

Состояние микробиоты организма — один из потенциальных биомаркеров старения, который показывает скрытые воспаления и сбои в метаболизме. Микроорганизмы кишечника напрямую влияют на обмен веществ через пищеварение. 

В каком-то смысле они работают как «второй мозг», тесно связанный c работой иммунной и центральной нервной системы.

Потенциально микробиотная терапия может стать одним из элементом системной борьбы со старением. Исследователи Гонконгского университета пересадили старым мышам бактерии из кишечника молодых мышей и сравнили их состояние до и после. Опыт показал, что признаки старения сосудов и кишечника стали не такими явными.

Полезные геропротекторы

Ученые ищут вещества-геропротекторы — синтетические и природные соединения, витамины и гормоны, которые влияют на механизмы старения и замедляют их. Они могут повысить выносливость организма, отдаляя развитие возрастных заболеваний. 

Пока большая часть из них только проходит стадию доклинических испытаний, но некоторые уже давно известны и применяются в медицине, правда, в других целях. Но их потенциал именно для защиты от старения внушает оптимизм. Например, применение имунносупрессанта рапамицина (Рапамицин — подавитель активности иммунитета, применяемый в трансплантологии) на мышах нормализовало уровень глюкозы в мозгу и снизило воспалительные процессы.

К геросупрессорам относят:

• антиоксиданты и жирные кислоты;  
• регуляторы метаболизма;
• активаторы митохондрий;
• улучшители клеточного обмена;
• сенолитики (уничтожают старые клетки); 
• стимуляторы иммунной системы;
• стабилизаторы генома;
• противовоспалительные препараты;
• оптимизаторы микробиоты кишечника;
• антифиброзные препараты;
• вещества, стимулирующие развитие нейронов и т. д.

Многие геросупрессоры мало изучены на доклиническом уровне и имеют общие недостатки:

• действуют при высоких концентрациях;
• имеют побочные эффекты;
• требуют многолетнего приема для заметного эффекта (накопительный эффект).

Омолаживающее действие стволовых клеток 

Стволовые клетки — основной ресурс организма, из которых он собирает самые разные клетки (кровяные, мышечные, нервные, костные и др.).

Исследователи уверены, что в будущем пересадка стволовых клеток от донора поможет ускорить лечение травм, смягчить последствия тяжелой болезни и даже возрастных изменений.

Молодые стволовые клетки обеспечивают регенерацию организма:

• гасят воспалительные процессы, характерные для старых клеток;
• улучшают межклеточную коммуникацию;
• уменьшают разрастание соединительной ткани (фиброз) в органах;
• повышают клеточную защиту;
• увеличивают выработку энергии внутри клеток;
• способствуют росту и восстановлению тканей;
• поддерживают постоянное количество стволовых клеток в тканях;
• улучшают заживление ран и здоровье тканей;
• улучшают кровоток;
• удаляют старые и поврежденные клетки (аутофагия).

В теории применение стволовых клеток для омолаживания организма выглядит просто — «всего-то» выделить стволовые клетки из организма-донора и внедрить их куда надо, а дальше они сами сделают свое дело. 

На практике все намного сложнее. Широкому применению стволовых клеток мешают этические и законодательные запреты (человеческие эмбрионы полностью состоят из стволовых клеток, но в медицинских целях их не используют), а также риск онкологии из-за неконтролируемого деления клеток и иммунного ответа.

Сегодня многие перспективные подходы терапией стволовыми клетками все еще проходят клинические испытания. Ученые и медики ищут более безопасные способы управлять самовосстановлением организма. До широкого применения стволовых клеток без веских причин (восстановление после тяжелой травмы или онкологии) еще далеко.

Разработки будущего

Разработки лекарства от старости идут от общего к частному. Ученые берут один из биомаркеров старения и подбирают ключи к его механизму. Когда-нибудь эти разработки позволят лечить возрастные болезни, как сегодня простуду, но пока исследователи проверяют теории на мышах и плодовых мушках. 

Пока что наиболее перспективными методами называют перепрограммирование клеток, терапию стволовыми клетками, удаление старых клеток и переливание плазмы.

Перепрограммирование клеток 

Нобелевский лауреат Синья Яманака придумал, как заставить стареющие клетки вести себя как молодые — со всеми функциями, которые уже в них угасли. Используя РНК-вирус, он увеличил активность четырех генов, отвечающих за развитие клеток, и все получилось. При этом клетка не меняла свою специализацию (мышечной, нервной и прочих тканей организма).

Вслед за этим открытием команды ученых из российских и зарубежных институтов в совместном исследовании выявили, что особый белок p16 мешает перепрограммировать клетки. 

Оказалось, что стареющие клетки накапливают этот белок как предохранитель, оберегающий их от избыточного деления и риска стать опухолевой. На попытку ученых омолодить клетку, соседние клетки вырабатывали этот белок, подавляя процесс перепрограммирования.

Удалив белок p16 из соседних клеток, ученые смогли омолодить клетку втрое эффективнее. Без этой процедуры перепрограммирование шло кое-как: где-то лучше, где-то хуже — зависело от того, сколько белка p16 набрали клетки.

Частичное перепрограммирование клеток

Это потенциально прорывной метод. Частичное превращение клетки из взрослой в молодую позволяет обновить ее, лучше контролируя процесс (меньше вероятность стереть ей специализацию), и дает основные преимущества полного перепрограммирования:  

• восстанавливает работу митохондрий (энергетических фабрик клетки); 
• обнуляет возрастные метки в клетке (омолаживает ее); 
• убирает воспаление и повреждение ДНК (маркеры старения).

Американские ученые применили этот метод, воздействуя на ген GATA6, который ускоряет старение взрослых клеток. Эксперимент с подавлением гена прошел успешно: клетки снова активно делились и вели себя как молодые. Схожие результаты исследователи получили, воздействуя только на два гена из четырех «факторов Яманаки».

Хотя пока у ученых нет полного контроля над активацией генов, в будущем эта разработка выглядит перспективной.

Удаление стареющих клеток

Другой способ омолодить организм — безопасно удалить стареющие клетки. 

Исследователи РНИМУ им. Н. И. Пирогова вместе с химиками из МГУ имени М. В. Ломоносова создали два препарата на основе берберина и уролитина. Утверждается, что они действуют даже в малых объемах и убирают поврежденные старые клетки из организма. 

Исследователи уверены, что в будущем эти препараты смогут увеличивать продолжительность жизни, так как между 40 и 60 годами негативные процессы в клетках резко ускоряются.

Самовосстановление стареющих клеток

Митохондрии обеспечивают клетку энергией для всей ее биохимии. Когда они перестают работать как надо, клетке перестает хватать энергии. Ее процессы замедляются, в том числе поэтому клетка «стареет».

Последние исследования со стволовыми клетками американских ученых выявили механизм, позволяющий им восстановить себя. Ученые смогли удалить сломавшиеся митохондрии и заменить их новыми. 

Получив энергию, клетка смогла восстановить свой метаболизм — процессы старения пошли вспять.

Удлинение теломер

Ученые разных стран ищут способ вылечить старость «одной пилюлей». По сути, речь идет о геропротекторе глубокого действия, нацеленном на один из биомаркеров старения — изменение теломер в процессе деления.

Сейчас поиски способа удлинить теломеры проходят доклиническую проверку — до широкого применения еще далеко.

Исследования показывают, что Klotho может быть связан с продолжительностью жизни и здоровьем в пожилом возрасте. Снижение уровня этого гена связано с возрастными заболеваниями, такими как диабет, сердечно-сосудистые заболевания. Повышение уровня этого белка может способствовать улучшению функции почек и нейропротекции. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять роль Klotho в старении и его потенциальное использование в терапии, уточнила Торосянц.

Омолаживающая плазма

Российские исследователи Центра реабилитации и курортологии опробовали лечебный плазмаферез в антивозрастной терапии. 

В ходе процедуры у пациента берут плазму, очищают от продуктов распада белков, углеводов и других веществ в процессе обмена, добавляют физраствор и возвращают в кровоток. 

По задумке, очищенная плазма подавляет воспалительные процессы в организме, и ему становится легче усваивать важные для метаболизма вещества (например, инсулин). 

Эксперимент с очищением крови показал хорошие результаты — процедура снизила биологический возраст пациентов и улучшила биомаркеры в крови. Но до массового применения еще далеко.

Бонус: ИИ в поисках лекарств

Уже сейчас в исследованиях процессов старения ученым начали помогать нейросети. Методы глубокого обучения ускоряют обработку данных, позволяют обсчитать модели и проверить гипотезы. 

Например, искать перспективные геропротекторы, находить относительно неизученные соединения и намечать горизонты дальнейших исследований.