Вероятно най-пламенният противник на умирането от старост в академичните среди е Обри де Грей, британски биолог с докторска степен от университета в Кеймбридж и дълга, дълга коса, която завърза на опашка. Според него стареенето е нездравословен процес - вид събиране на нежелани странични ефекти от нашия живот. Той прави аналогия между старостта и маларията, тъй като последната убива и много хора. Ако имаше възможност да я излекуваш, нали?
„Всеки ден от моя успех в борбата със застаряването спасява 100 000 живота. Сто хиляди живота са 30 световни търговски центъра “, каза той през 2014 г.
Групата на квалифицираните учени, изучаващи значителното увеличаване на продължителността на живота, продължава да расте: генетикът Крейг Вентър, който беше един от първите, които подредиха човешкия геном; биохимикът Синтия Кениън, която установи, че мутация само на един ген удвоява продължителността на живота на червея (сега Кениън е вицепрезидент на изследването на стареенето в Calico, дъщерно дружество на Google); биологът Бил Андрюс, който ръководи екипа, открил човешкия ген за теломераза, ензим, за който се смята, че е ключов в процеса на стареене.
Сред техните обещания са 90-годишно здраве на 50 (според Фондация „Матусал“), живот до 150 (според Андрюс) и вечна биологична възраст от 25 (според Грей).
Учили са ни, че смъртта е естествена и че опитът да я избегнем е лудост, движена от сънища. Тези изследователи обаче направиха истински открития. Те са публикували работата си в много уважавани списания и са привлекли значително финансиране. Когато тези учени твърдят, че е възможно да се живее по-дълго или дори безкрайно, те искат да повярват.
В края на краищата вече удвоихме продължителността на живота в началото на 20-ти век. Кой може да каже със сигурност, че не можем да направим това сега, след като знаем толкова много за стареенето? Може би идеята за предотвратяване на смъртта не е чак толкова луда?
Какво е стареенето
Промоционално видео:
Миналия декември проучване в института Salk разтревожи медиите. Учените са експериментирали върху мишки с Progeria, заболяване, което причинява преждевременно стареене. Изследователите успяха генетично да модифицират мишките, за да включат четири гена, свързани със стареенето, като изложиха мишките на антибиотик. Мишките с Progeria са живели с 30% по-дълго. Както се оказа, здравите мишки след лечението станаха по-млади и се възстановиха по-бързо. „Нашите изследвания показват, че стареенето не трябва да бъде в една посока“, обясни водещ изследовател.
На всеки няколко месеца учените обявяват поредното откритие, което демонстрира как много специфичен набор от промени забавят някои аспекти на стареенето при животните. Разбира се, всяко изследване става по-информативно, когато се представя като част от един процес на изучаване на стареенето.
За да оценим постиженията на изследователите в изследването на тази област, е необходимо да разберем какво означава „стареене“в научен контекст. По-специално, стареенето се отнася до влошаване или разрушаване на жизненоважни телесни функции с течение на времето - „постепенно изчерпване на целостта на всички системи на органи“, каза Дан Белкси, асистент по медицина в Катедрата по гериатрия в Медицинския факултет на Университета Дюк. Знаем, че заболявания като болестта на Алцхаймер, диабет, сърдечно-съдови заболявания и рак се причиняват, поне отчасти, от стареенето.
С напредването на възрастта тялото ни претърпява вътреклетъчни промени, които засягат не само сърцето и белите дробове, но и мускулите и нервната система. „Тези промени засягат всички видове системи в нашето тяло. И всяка от тези системи поотделно започва да работи малко по-зле с напредването на възрастта и постепенно това допринася за развитието на дисфункции, които водят до болести, увреждания и в крайна сметка до смърт “, заключава Белкси.
Сега разбираме, че биологичната възраст не винаги съответства на хронологичната. Представете си близнаци: единият пие много, недохранва се, не спи достатъчно и никога не тренира, докато другият прави обратното. Първият от двойката вероятно ще остарее по-рано и ще развие заболявания, свързани със стареенето.
Какво се случва с нашите органи зависи от клетките, така че най-големият пробив в познанията ни за стареенето може би е разбирането на някои от пътищата, които влияят на стареенето на клетъчно ниво.
Ключът се крие в процес, който учените наричат сигнализация - чрез който клетките комуникират помежду си, за да регулират основни функции като клетъчно възстановяване или имунен отговор. Докато грешките в клетъчната сигнализация могат да причинят автоимунни заболявания, диабет и рак, се оказва, че модифицирането на сигналните пътища също може да забави стареенето, поне при животните.
Изследователите са идентифицирали два свързани с възрастта сигнални пътища: инсулиноподобен растежен фактор (IGF-1), който е свързан с растежа и метаболизма, и Target of Rapamycin, който в допълнение към растежа, регулира движението и репликацията на клетките. Колкото повече се задълбочаваме в науката за подмладяване, толкова по-често ще се появяват тези съкращения.
Предполага се, че ако е възможно да се забави достатъчно биологичния часовник, е възможно да се забави настъпването на старостта и болестите, които идват с това. Борците със смърт като Питър Тийл, Лари Елисън и Лари Пейдж финансират изследвания за подмладяване и вярват, че такива открития, съчетани с лекарства, ще се превърнат в комбинирано решение и ще удължат живота, може би завинаги.
Гладуване, хакерство на гени и други интервенции
Днес Синтия Кениън ръководи изследванията за стареенето в Calico. През 1993 г. тя работи в Калифорнийския университет в Сан Франциско, където за първи път размишлява върху факта, че различните животни имат различна продължителност на живота. Синтия се зае с намирането на генетичната основа за продължителността на живота, като копае в генетичния код на вид кръгли червеи, наречен C. elegans.
И докато през повечето време виждаме паразити в кръгли червеи (например дирофиларии, които живеят при кучета), според C.yon C. C. elegans не превишава размера на запетая в това изречение и не е паразит. Кениън избра този външен вид поради две причини. Първо, средната им продължителност на живота е 2-3 седмици, което улеснява измерването му. Второ, по-ранно проучване установи мутирал щам на C. elegans, който мистериозно живее по-дълго от други.
Кениън и екип от изследователи в нейната лаборатория започнаха произволно да модифицират гени в C. elegans, за да проверят дали могат да накарат червеите да живеят по-дълго. С течение на времето те открили, че увреждането на един ген, наречен daf-2, удвоява продължителността на живота на C. elegans. И модифицираните червеи не само са живели по-дълго, но и са остарявали по-бавно. Двуседмичният модифициран C. elegans се движеше по-бързо и беше много по-пъргав от естествения си аналог. Кениън откри, че са необходими два дни на модифициран червей, колкото да отлежи толкова, колкото нормалният червей остарява за един ден.
Откритието не е ограничено до червея C. elegans. Когато изследователите модифицират подобен ген при мухи и мишки, те също живеят по-дълго. Най-интересното е, че при червеите генът daf-2 модифицира хормонален рецептор, който е много подобен на човешкия IGF-1 рецептор. Столетниците, които са живели 100 години или повече, са по-склонни от тези, които умират по-рано, да имат мутации, които намаляват активността на IGF-1 рецепторите.
В същото време подобни проучвания върху дрожди показват, че ако сигналните пътища на TOR са генетично променени, за да ограничат комуникацията, дрождите също ще живеят по-дълго. Като цяло изследването предполага, че ако намерите начини да спрете всички тези сигнали, има шанс да забавите стареенето.
Генетичната модификация при хората представлява редица етични и практически предизвикателства, така че голяма част от непосредствения фокус на науката за подмладяване е да укроти TOR и IGF-1 сигналните пътища, без да променя гените.
Един от начините да потиснете сигнала на TOR пътищата няма да ви хареса, ако обичате да ядете. Проучванията показват, че мишките, хранени с 65% по-малко, живеят 60% по-дълго. За щастие учените са открили други начини за намеса, които работят по подобен начин. Рапамицин, лекарство, използвано срещу отхвърляне при бъбречни трансплантации, увеличи продължителността на живота на мишките с 14%; ниска доза аспирин удължава живота на червея с 23%.
Теоретиците на подмладяването са ентусиазирани от химически интервенции, включително използването на витамин D, метформин и акарбоза, които функционират в IGF пътя, открит от експериментите на Kenyon. Витамин D удължава живота на червеите с 31%, а метформинът и акарбозата, разработени за лечение на диабет тип II, удължават живота на мишките с 5%. Отделно британско проучване установи, че пациентите с диабет, лекувани с метформин, живеят по-дълго от пациентите без диабет, въпреки че е трябвало да умрат средно 8 години по-рано. Ако лекарството излекува диабета им, тогава те трябва да са починали на приблизително същата възраст като здравите хора и да не живеят по-дълго от тях.
Национално клинично проучване, наречено насочване на стареенето с метформин или TAME, за да се тестват анти-стареещите ефекти на метформин върху хората, получи одобрение от FDA. „Искаме да покажем, че забавянето на стареенето е и най-добрият начин да се забави болестта“, обяснява д-р Нир Барзилай, един от изследователите по проекта, пред Nature.
Има и друга стратегия, която не включва сигнални пътища.
Ако някога сте се чудили защо децата изглеждат преизпълнени с енергия, когато едва стигнете до края на деня, поне част от разликата се крие в митохондриите. Техните митохондрии - силовите клетки на клетките - са по-продуктивни от вашите. С напредването на възрастта митохондриите спират да работят също толкова добре по причини, които все още не са напълно разбрани, причинявайки промени, които бавно се натрупват на ниво орган.
През последните няколко години на преден план излизат сиртуини, видове протеини, които контролират клетъчните процеси на гостоприемника, включително митохондриалните процеси, свързани със стареенето. И докато ролята на сиртуините все още е противоречива, изследователите са установили, че храненето на сиртуините в тялото може не само да забави стареенето, но и да го обърне. Мишките, хранени със сиртуинови активатори, живееха 16-20% по-дълго. Тази година Япония стартира първото клинично изпитване на никотинамид мононуклеотид (NMD).
Всички изброени по-горе - начин на живот, медицински и генетични интервенции - позволиха на земните червеи да живеят 10 пъти по-дълго, а на мишките - 15-20%. Това не означава, че някоя от тези намеси ще работи при хората, но предоставя на учените отправна точка.
„Преди десет години щеше да ни е трудно да измислим нещо различно от физическа активност и диета. Сега имаме около 10-15 различни интервенции, които могат да работят “, заключава Брайън Кенеди, професор в Института за изследване на стареенето в Бък, който изучава проблема повече от 20 години.
Пожелателно мислене
На теория, ако успеем да открием коя от тези интервенции работи по-добре в човешкото тяло от други, и да прикрепим някои клонирани органи вместо изцяло износените, това ще ни позволи да разработим ефективен набор от мерки, които ако не приключат стареенето, то поне значително го забавят … За съжаление днес тази перспектива се подкрепя повече от мечтите, отколкото от действителната наука.
Възходът и спадът на популярността на ресвератрола, екстракт, най-често срещан в гроздето, е предупредителна история.
В многобройни проучвания върху животни е установено, че ресвератролът удължава живота на дрождите със 70 процента и рибите с 59 процента. Друго проучване показа, че ресвератролът подобрява здравето и живота на мишките на висококалорична диета - което изглежда обяснява френския парадокс (французите все още имат нисък процент на сърдечно-съдови заболявания въпреки диетата с високо съдържание на мазнини). Е, с него с торта, всички си помислиха, нека пият вино. Продажбите на добавки с ресвератрол скочиха до 30 милиона долара годишно.
За съжаление въздействието върху хората не е потвърдено. Изследване от 2014 г., публикувано на JAMA, което разглежда живота на възрастните хора в известния винен регион Chianti в Италия, установява, че хората с по-високи нива на ресвератрол не живеят повече. По-ранни изследвания за това дали ресвератролът може да помогне за предотвратяване или лечение на рак, са дали смесени резултати. „Хранителната подкрепа с ресвератрол при животински модели на рак е довела до положителни, неутрални, както и отрицателни резултати в зависимост от начина на приложение на ресвератрол, доза, тип тумор, видове и други фактори“, пишат авторите на доклада от 2014 г.
Чаши за вино
Един от проблемите при експериментирането със стареенето е, че хората живеят твърде дълго. Мишката живее около две години; удължаването на живота й с 20 процента я удължава с около пет месеца. Доста е лесно да се научи и възпроизведе в контролирана среда. Много по-трудно е да се възпроизведат подобни експерименти при хора.
Учените трябва да изчакат смъртта на пациентите си, което заедно със собствената им смъртност се превръща в проблем. За да се проведе правилно експеримент, може да са необходими поколения учени, които да изучават жизнения цикъл на пациентите.
Изследователите срещу стареенето могат да се адаптират към работата с възрастни хора, но това ще направи невъзможно тестването на превантивни технологии. В същото време манипулацията с младите хора е етичен проблем. Да изпробваме, да речем, генна терапия при здрав млад човек, може да бъде потенциално рисковано.
Най-доброто решение би било да се намери начин за измерване на биологичното стареене, без да се налага да се чака действителното остаряване на пациента. За целта изследователите търсят маркер, който да отразява биологичната възраст.
Има няколко обещаващи кандидати за тази роля, като теломери, издънките в краищата на хромозомите, които се съкращават с напредването на възрастта. Учените също търсят часовник за епигенетично метилиране. Нашата ДНК или гени са до голяма степен непроменени, но експресията на части от гени се променя с течение на времето, в зависимост от факторите на околната среда. Епигенетиката изучава такива промени. Ако генетиката беше написана на музикален лист, ДНК щяха да бъдат ноти, а епигенетиката щеше да бъде набор от инструкции - времеви подпис, темпо - които биха ни казали как да свирим тези ноти. Епигенетичните промени се извършват чрез метилиране или добавяне на метилови групи към ядрената ДНК, но с напредването на възрастта метилирането на ДНК се забавя. Епигенетичният часовник за метилиране ще ви помогне да корелиратетова, което знаем за метилирането и епигенетиката и свързваме това с биологичната възраст.
Други потенциално обещаващи таймери включват възпалителни цитокинови профили, които характеризират свойствата на цитокини, протеини, участващи в клетъчната сигнална система, които са свързани с метаболитни маркери и маркери на стареенето. Те са като пръстови отпечатъци, които оставят след себе си клетъчните процеси като стареенето.
Докато не бъде намерена подходяща метрика, няма да знаем кои мерки против стареене ще работят при хората, ако изобщо.
Смъртта по принцип ли е естествена?
Знанията ни за стареенето донякъде приличат на знанията ни за съня. Това е основен признак на живота, но ние не знаем как работи. Виждаме хората да стареят и започваме да разбираме как да различаваме маркерите на стареенето, но не разбираме напълно защо остаряваме. Стареенето на човека грешка ли е или характеристика?
Тази година учени от университета Алберт Айнщайн публикуваха проучване, основаващо се на съществуващите данни за жизнения път. Заключението му е, че естественият жизнен цикъл продължава около 115 години. Въпреки че повечето от нас живеят до 70 години, броят на тези, които живеят до 100 години е невероятно малък. „Искахме да видим колко напредък сме постигнали или не сме постигнали по отношение на дълголетието на човека“, пише Брандън Милхоланд, водещ автор на изследването.
Причината, според изследователите, не е, че смъртта е крайната цел, а по-скоро, че стареенето е страничен продукт от генетичните кодове, които формират живота ни - развитие, раждане, растеж, размножаване. Кодовете, които ни дават живот, имат несъвършенства, които водят до смърт. И въпреки че учените могат да се опитат да удължат живота си извън естествените граници, все пак ще се окажем ограничени от тях - сякаш се опитваме да построим небостъргач върху основите на селска къща. Не че никой не може да живее по-дълго от 115 - Милхоланд казва, че средно един на десет хиляди живее до 125 - това е просто статистически невероятно.
Може да изглежда, че това не съответства на историята на човечеството. Продължителността на живота в Америка се е увеличила от 47 в началото на 20-ти век до 78,7 години днес, което предполага, че жизненият цикъл на човек лесно се променя. Това обаче не е така. Увеличението на продължителността на живота, което е средното за всички жизнени цикли, се дължи до голяма степен на намаляването на детската смъртност, тъй като общественото здраве, хигиена и медицина рязко са намалили броя на децата, които не са достигнали петия си рожден ден. Хората, които доживяха пълнолетие, можеха да доживеят до 40, 50 или дори 60 години, а понякога и по-дълго. Томас Джеферсън почина на 83, Бен Франклин на 84, а Джон Адамс доживя до 90. Жана Луиз Калман от Франция, която почина на 122,и който държи рекорда за най-дълга потвърдена продължителност на живота, е роден през 1875г. „Рекордът й вероятно няма да бъде счупен за много дълго време“, казва Милхоланд.
Междувременно удвояването на продължителността на живота не е достатъчно за нарастващото лоби против стареене. Те са привлечени от вечния живот - по-дълъг от 4000-годишен черен корал или 2000-годишна гъба или Крем пай, 38-годишна котка. В момента няма нито едно проучване за създаването на вечен организъм, такива също не са открити в дивата природа. Единственото вечно живо същество, познато на човека, е раковата клетка, но тя убива своя домакин.
Повечето застаряващи изследователи не се занимават със своя бизнес, защото се стремят към вечен живот. Кенеди първо започна да наблюдава дрожди от чисто научно любопитство и продължи своите изследвания, след като осъзна, че стареенето е основен рисков фактор за много хронични заболявания. Работата на Белски се фокусира върху неравенствата в здравеопазването - по-специално защо хората с ниски доходи са по-склонни да страдат от хронични заболявания. Една от причините: така нареченото им „биологично стареене“е по-бързо от останалите.
Никой от геронтолозите, с които разговарях, не говори за вечен живот - те са по-близо до забавяне на стареенето и подобряване на здравето. Дори де Грей не харесва израза „вечен живот“- той го нарича „религиозен“.
Има един известен цитат, който обикновено се приписва на Ралф Уолдо Емерсън: "Защо вечността на някой, който не знае как да прекара полезно половин час?" За повечето от нас целта не е продължителността на живота, а качеството. И ако целият този засилен фокус върху вечния живот води до финансиране на солидни изследвания, животът ни в крайна сметка може да бъде по-дълъг и по-здрав.
Кендра Пиер-Луи
Преводът е извършен по проекта NewWhat