Фраза «старение неизбежно» – это миф

Научный сотрудник лаборатории функционального анализа генома МФТИ, биоинформатик Андрей Афанасьев рассказал в Ельцин Центре о том, почему мы стареем и какие препятствия стоят на пути к нестареющему человеку. Автор IMC записал все самое интересное.

Люди с древних времен хотели обладать тайной бессмертия. Преуспели в этом деле алхимики, открывшие философский камень. В его сути заключалось то, к чему стремились многие: богатство и вечная жизнь. Спустя тысячелетия мало что изменилось в желаниях, а вот средства достижения отсрочки старения приобрели инновационный характер.

Причины старения. Причины старения в России, как отмечают исследователи, разные: высокий уровень алкоголизма, очень сильные психологические стрессы, так и не прошедшие у нас с 90-х, но, в общем-то, хорошего объяснения сейчас нет. И наша задача придумать, что с этим делать и как из этой ситуации выбираться. Вот есть изменения продолжительности жизни в США за последние двадцать лет. Для мужчин этот прирост более серьезный, чем для женщин: четыре года у первых, два у вторых. Связано это с тем, что мужчины жили меньше женщин, а сейчас разрыв немного сокращается, но в целом средняя продолжительность жизни женщины во всех странах выше, чем у мужчин.

Нам же очень важно отметить момент: меняется продолжительность здоровой жизни, то есть жизни, в которой не присутствуют хронические заболевания, не нарушаются когнитивные функции: сознание и интеллект, не нарушаются двигательные функции: сохраняется свободное передвижение и самостоятельность. И вот это аспект волнует нас больше всего, потому что недостаточно увеличить среднюю продолжительность жизни, даже мало кому нужно. Например, почему в США всё не очень хорошо с продолжительностью жизни? Потому что там ярко выражен фактор ожирения, а он является мощнейшим элементом, влияющим на её продолжительность. Наша задача сдвинуть момент наступления повышенных рисков смерти. И в этом могут помогать занятия спортом, своевременные обследования, а также различные терапии и терапевтические, клеточные вмешательства, направленные на то, чтобы обращать процессы старения вспять.

В детстве я имел удовольствие жить со своей бабушкой, дожившей до 100 лет, 97 из которых она прожила в полном порядке со своими когнитивными и физическими функциями. И мне концепция здоровой старости с детства понятна и знакома, что бабушке 95, и она сама всё делает – это само собой разумеющееся. Со временем я узнал, что бывает по-другому. Но то, что бывает так, очень важно понимать и осознавать, особенно тем, кто пытается данные задачи решить. Собственно, некоторые люди говорят: «Зачем вы боретесь со старением? Это же незыблемая вещь, как смена времен года. Старение – это данность и не надо с ним бороться». Так вот, я хочу сказать, что фраза «старение неизбежно» – это миф. Миф, который развеян современными научными исследованиями.

Теории старения. Является ли старение программой или накоплением случайных ошибок? Запрограммировано ли то, что с нами происходит, и, если оно так, то ведь это можно перепрограммировать? Если же это накопление случайных ошибок, то какие именно ошибки накапливаются и как их уменьшить? Идея о том, что старение запрограммировано, она выходит из наблюдений за некоторыми другими видами организмов. Есть такая теория одноразового тела, например, для лососёвых рыб. Вы знаете, что лососёвые, когда выходят на нерест, после него практически сразу погибают. Похожие вещи есть у растений, ведь они бывают однолетние и многолетние. С последними понятно: они вырастают, оставляют семена и погибают. То есть, как минимум есть регуляторы, которые заставляют нас умирать, а значит, есть и переключатели в обратную сторону.

Одна из таких гипотез про переключатель в обратную сторону связана с тем, что в делящихся клетках, в хромосомах, укорачиваются теломеры. На конце хромосом есть такие защитные колпачки, участки, называемые теломерами. Именно они являются посадочной площадкой для копировальной машинки, которая берет и считывает всю хромосому от начала и до конца. Каждый раз при копии посадочные площадки не копируются, а значит, укорачиваются. И было показано на клетках, на мышах, что в связи с тем, что эти посадочные площадки укорачиваются, то эта клетка просто перестает делиться, а раз она перестает делиться, то теряет возможность обновления, и мы получаем гибель организма. К счастью, есть специальный белок: фермент теломераза – он достраивает теломеры, как строительная компания. Увеличивая активность данного фермента, ученые обнаружили не только то, что теломеры удлинились, но и то, что продолжительность жизни этих животных увеличилась. Представьте, ученые делали один укол и удлиняли жизнь на 20%!

Не поддающиеся старению. Есть существа на нашей планете, которые вообще не стареют. Одно из них зовётся голый землекоп, относится к семейству грызунов. Он лишен шерсти, живет в норах, в Африке, и в отличие от обычной мыши живет больше 20 лет. Голый землекоп практически не болеет раком, устойчив к воздействию кислот, отсутствует механизм передачи больных импульсов, то есть это такая мышь-супермен, как крыса-тренер из «Черепашек-Ниндзя». Но самое главное то, что у него наблюдается пренебрежимое старение. Что это значит? Смерть у землекопа достаточно велика в начале жизни, первые два года, а потом остается лишь небольшая фиксированная вероятность смерти, сколько бы голому землекопу ни было лет. 8, 10, 15 – с возрастом вероятность смерти не увеличивается, это и называется пренебрежимое старение.

Еще одни причудливые животные – это черепахи. Известнейшая история с черепахой, которую привез Чарльз Дарвин в Лондонский зоопарк после своего путешествия. Она пережила Дарвина, смотрителей зоопарка, следующих смотрителей, дожила до 2004 года, только Джеймса Кэмерона не выдержала и всё-таки умерла. У черепах старение устроено ещё интересней: риск смерти снижается с возрастом. То есть, чем дольше они живут, тем меньше вероятность того, что черепаха умрет. Только больше шанс, что она проживет ещё один год.

Болезнь – это старение? Просто у нас все люди больны этой хронической болезнью. У нас риск смерти имеет четко выраженный рост после определенного возраста, что нехарактерно для других животных. Видимо, в какой-то момент мы попали под такой отбор, который не предусматривает нашего долгожительства. В общем-то, действительно, Илья Ильич Мечников сформулировал, что «старость есть болезнь, которую надо лечить как любую другую». На эти же мысли наводят наблюдения за людьми, болеющими прогерией. Прогерия – это редкое наследственное заболевание, связанное с ускоренным старением. Одним из носителей данного недуга был известный американский мальчик, Сэм Бернс, скончавшийся в возрасте 17 лет.

Но главнейший момент заключается в другом: долгожительство передается по наследству. У старения есть определенные наследственные компоненты, поэтому шансы прожить долго в 6 раз выше у тех, кто имеет среди бывших предков долгожителей, чем у человека, таких предков не имевшего. Также есть британский проект «100 старше 100». Исследовали 100 человек старше 100 лет, не болеющих хроническими заболеваниями, в попытке понять, чем же их гены отличаются от генов обычных людей. Ну, к сожалению, в этом проекте не удалось получить однозначных ответов. У таких экспериментов проблема заключается в наборе данных. Почему какие-то масштабные исследования проводятся на американцах? Потому что у них намного лучше ведутся истории болезней и очень многие из них оцифрованы, причем и старые истории болезней, которые сохранились в архивах 40-50-х годов.

Как не заболеть старением? Плохие новости в том, что основные принципы сформулированы еще в начале средних веков. Был такой алхимик Арнольд из Виллановы, и он написал замечательный трактат: «Если ты хочешь здоровье вернуть и не ведать болезней, тягот забот отгони и считай недостойным сердиться, скромно обедай, о винах забудь, не сочти бесполезным бодрствовать после еды, полуденного сна избегая. Будешь за этим следить, проживешь ты долго на свете, если врача не хватает, пусть будут трое врачами твоими: веселый характер, покой и умеренность в пище». Вот последняя строчка подтверждается многими научными исследованиями.

Определенно диета, направленная на ограничение калорий, способствует увеличению продолжительности жизни. Хорошие новости связаны с тем, что одной из полезных диет, выявленной учёными, является диета средиземноморская. Она завязана на потреблении оливкового масла, вина, свежих овощей и фруктов, и макаронных изделий из твердых сортов пшеницы. Тут, конечно, вопрос: полезна ли эта диета для всех? Потому что в генетике большую роль играет генотип следовых взаимодействий. Сам по себе генотип что-то значит, но, взаимодействуя со средой, тоже что-то значит. Как сформулировал американский генетик Фрэнсис Коллинз: «Генетика заряжает ружье, а окружающая среда нажимает на спуск». И в этом смысле с едой и долгожительством всё также справедливо. То, что меньше ешь – дольше живёшь – это научный факт, установленный на многих типах организмов, доступных для геронтологов, и это то, что с определенностью можно рекомендовать.

Как лечиться от старения? Есть ряд лекарств, показанных как возможные лекарства от старости. Не советую никому бежать, покупать и пить их, но не упомянуть о них всё-таки не могу. «Ибупрофен», всем знакомое стандартное противовоспалительное средство. «Рапамицин» – лекарство не столь безвредное и безопасное, используется для подавления иммунной системы при трансплантации органов. На животных от этих двух препаратов показано увеличение продолжительности жизни. Но самое интересное лекарство – это «Метформин», распространенный препарат для лечения диабета второго типа. Его принимают десятки миллионов людей по всему миру. Интересно то, что живут дольше те люди, которые болеют диабетом и принимают метформин, чем люди, не болеющие диабетом и не принимающие метформин. Это удивительно. Из наблюдений за людьми, медицинских опытов мы предполагаем теорию, что люди, не болеющие диабетом, начав принимать метформин, станут жить дольше. Это неоднозначно, нужны клинические исследования, но, тем не менее, американский ученый Нир Барзилай получил одобрение американского Минздрава на проведение пилотной фазы исследования метформина для терапии старения. И это победа, так как до этого ни о какой терапии старения ни в одной стране не знали. Есть еще одна вещь, мимо которой я не могу пройти: история сшитых мышей. Из одной генетически похожей линии берутся мыши, молодая и старая, и сшиваются боками. В итоге, старая мышь «омолаживается», молодая мышь «состаривается». Как ни странно, здравое основание у этого метода есть: молодая кровь омолаживает старую мышь. Тем самым, этот опыт приводит к тому, что ранки старой мыши снова заживают.

Зачем нам это всё? Понять молекулярные механизмы, потому что, возможно, в них заложен ключ, который может помочь разобраться с нашим старением. А вообще, это нам нужно, чтобы мы в какой-то момент смогли сказать: ну всё, смерти больше нет, можно продолжать тратить время на всякую ерунду, почувствовать себя бессмертными эльфами из Толкиена и, может быть, стать чуточку счастливее.