Радикальное продление жизни: вещества против старения
Картина Евгении Кашиной «Эликсир бессмертия»
Что нужно делать, чтобы увеличить свои шансы на долгую и здоровую жизнь? Поддерживайте физическую активность, ешьте больше овощей и фруктов, хорошо спите, гуляйте на свежем воздухе, избегайте стрессов, регулярно проходите медицинское обследование — этим рекомендациям уже больше ста лет. На самом деле все бесполезно — вы все равно умрете.
Но есть и хорошие новости: в эпоху нейросетей, генной терапии и машинного обучения стало возможным изучить процесс старения клеток, тканей и органов. Уже сейчас мы знаем некоторые методы замедления скорости старения, а через 10–20 лет, возможно, научимся обращать эти процессы вспять. В любом случае, лучше прямо сейчас задаться целью прожить здоровым дольше, чтобы своими глазами увидеть, сможет ли наука окончательно решить вопрос патологии старения.
Главный риск-фактор
На проекте Здоровье Mail.Ru и здесь в блоге мы уже писали, что в теле человека нет рубильника, который в назначенный час отключал бы жизненные функции. Мы не запрограммированы на смерть, а в природе в принципе нет такого понятия как «предельный возраст жизни». Грызун голый землекоп живет в десять раз дольше своих родственников — представьте, что люди жили бы по 150 лет. Ну, а гидра (тоже животное) в принципе бессмертна.
Итак, мы говорили о том, что если не бессмертие, то уж значительное продление жизни в принципе возможно. Но как именно это возможно прямо сейчас, если вы не лабораторная крыса и не ученый, который ставит опыты прямо на себе?
В начале 2017 года во Флориде состоялась конференция «Достижения в терапевтических подходах к продлению здорового периода жизни», на которой встретились сотни лучших мировых специалистов по geroscience. Один из главных тезисов конференции гласил, что старение — это главный фактор риска всех возрастных заболеваний. Например, старение способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний и рака в три тысячи раз сильнее, чем курение и неправильное питание вместе взятые.
Замедление старения при помощи различных методов приводит к замедлению времени наступления возрастных заболеваний. В мире существует множество геропротекторов (общее название для группы веществ, в отношении которых обнаружена способность увеличивать продолжительность жизни), часть из которых используется в виде медицинских препаратов, а часть — каждый день потребляется вместе с пищей.
Как на нас влияет еда
Нутригеномика — наука, которая изучает действие употребляемых питательных веществ на активацию генов и последовательный эффект, приводящий к заболеваниям. Например, повышенный холестерин в крови является предиктором риска развития Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний. Чем больше жирного вы едите, тем выше риск (из этого правила есть редкое исключение для генетических мутантов). Эта наука может дать ответ на вопрос, что бы такое съесть для здоровья.
Краткий список полезных и доступных веществ выглядит так: чеснок, розмарин, кварцентин (брокколи, укроп и другие овощи), астаксантин (рыбы семейства лососевых, креветки), зеленый и черный чай, ресвератрол (виноград, вино, какао, орехи), мед, эллаговая кислота (гранат). Однако часть этих веществ понижают активность ферментов, а часть повышают, и в полной мере эффективными они оказываются в том случае, если вы принимаете их в соответствии с вашей генетической информацией. В России есть несколько компаний, предлагающих услуги ДНК-тестов для выявления склонности или устойчивости к болезням. Только получив результаты тестов, вы поймете, на каких веществах следует сконцентрироваться.
Существует теория о том, что ограничение калорийности пищи продлевает жизнь. Обезьяны, которых кормили на 20% ограниченной в калорийности пищей (по сравнению с тем, что обезьяна съела бы сама без всяких ограничений), жили на 20% дольше. Но пока сложно сказать, как этот метод может помочь людям — нужно не только на 20% ограничить еду, но и выбрать, что и как мы ограничиваем. Наиболее адекватная версия диеты гласит, что 5 дней в неделю вы едите то, что хотите (в рамках разумного), а 2 дня употребляете не более 500 килокалорий в день.
Стоит рассмотреть, как различные диеты влияют на продолжительность жизни. Согласно эпидемиологическим данным, вегетарианство действительно продлевает жизнь (на 9% по сравнению с группой всеядных). Более продвинутые веганы, оказывается, живут дольше вегетарианцев и уж тем более простых мясоедов — на 15%. Но веганы вовсе не лидеры рейтинга. Самая большая продолжительность жизни наблюдается у людей, сидящих на вегетарианской диете, но употребляющих молочные продукты, яйца, рыбу, морепродукты (песко-вегетарианство). У обычных веганов и вегетарианцев это может вызвать ужас, но песко-вегетарианство на 19% продлевает жизнь (по сравнению с традиционным американским типом питания).
Ряд молекул, присутствующих в здоровой еде, можно запаковать в лекарство, принимать и стареть медленнее: омега-3 жирные кислоты, ликопин, метформин, рапамицин, ресвератрол, витамин D, NMN (NAD+), кофеин, куркумин, женьшень, астрагиноны, черный перец. О некоторых доступных геропротекторах расскажем подробнее.
Рапамицин
Транснациональная корпорация Novartis, вторая по величине в мире фармацевтическая компания, успешно провела клинические испытания аналога рапамицина и определила, что он улучшает характеристики иммунитета у пожилых людей. Звучит удивительно, ведь изначально рапамицин — это иммунодепрессант, применяемый для предотвращения отторжения трансплантируемых органов.
Рапамицин подавляет активность mTOR — внутриклеточного протеина, который является сигнальным элементом, регулирующим развитие и гипертрофию мышечных волокон. При активации mTOR происходит стимуляция роста мышечной ткани, а чем больше клетки делятся, тем ближе старение.
Кроме того, рапамицин не дает клеткам перейти в сенесцентное состояние, т.е. в состояние, когда клетки потеряли способность к делению, и вызывают системное воспаление всего организма и старение человека. Старые клетки — это вообще большая проблема, поэтому сейчас ведется активная разработка сенолитиков — веществ, уничтожающих сенесцентные клетки.
Метформин
Метформин — препарат, используемый для лечения сахарного диабета II типа. Оказалось, что диабетики, употреблявшие метформин, жили дольше, чем здоровые люди. Кстати, лечение диабета подарило миру еще один препарат против старения — акарбозу (как геропротектор почти неэффективен для женщин).
На конференции во Флориде директор американского Института геронтологии Нир Барзилай рассказал о том, что существует более 200 исследований метформина на людях, показывающих, что он способен отодвигать наступление диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и других возрастных проблем со здоровьем примерно на 30%. И эти показатели оказались эффективнее, чем те, что были достигнуты на мышах и крысах.
Джил Крэнделл из Стенфорда протестировала на людях сразу два вещества — метформин и ресвератрол. Метформин она исследовала на людях с нарушенным метаболизмом глюкозы (в той или иной степени метаболизм глюкозы нарушен более чем у половины человечества) и обнаружила значительное улучшение уровня метаболизма, но более того, также улучшились почти все другие возрастные показатели.
Действие метформина на организм похоже на эффект от голодовки: замедляется обмен веществ. При этом вы не чувствуете бодрость, скорее наоборот. Люди, которые постоянно употребляют метформин, вынуждены компенсировать побочные эффекты чем-то тонизирующим, соблюдая сбалансированную диету. Так как употребление метформина сродни изнуряющей тренировке, то его можно применять для похудения, когда мышечный объем имеет второстепенное значение.
Важное уточнение для тех, кто собирается съесть все известные геропротекторы и жить вечно. В 2011 году начались испытания на мышах комбинации метформина и рапамицина, но результаты пока неизвестны. Ученые ждут, получится ли достичь аддитивного эффекта или препараты аннигилируют друг друга.
Ресвератрол
Для ресвератрола провели полноценные зарегистрированные клинические испытания, длившиеся 3 года. В исследовании участвовали 38 пациентов, которым давали по 2 грамма препарата в день (во фруктах и овощах ежедневного рациона содержится 10 миллиграмм). Ученые ожидали, что ресвератрол повлияет на уровень глюкозы или ее метаболизм, но результат был нулевой. Никакого влияния на усваиваемость глюкозы в двойном слепом рандомизированном исследовании ресвератрол не показал. Однако он достоверно улучшил прочность стенок сосудов, а в мышцах привел к увеличению количества митохондрий.
Поклонники красного вина уверены, что оно продлевает жизнь за счет содержащихся в нем полезных веществ. Ученые даже выделили всю пользу в отдельную молекулу и определили, что в вине действительно есть что-то полезное — ресвератрол — вещество, образующееся в кожице красного винограда. К слову, виноградный сок по содержанию ресвератрола красному вину не уступает. Проблема в том, что для оказания хоть какого-то не гомеопатического эффекта от ресвератрола, требуется выпивать 30 литров вина в день. В общем, ресвератрол полезен, а вот красное вино не особо.
Переливание крови
Тони Вайс-Корэй изучает, как плазма молодой крови способна обернуть вспять старение мозга и других органов тела. Он детально проанализировал улучшение памяти за счет переливания плазмы крови людей разного возраста мышам, и обнаружил, что плазма молодых людей омолаживает мышек так же, как и плазма молодых мышей. Тони планирует начать клинические испытания переливания плазмы для улучшения ментальных способностей стариков в ближайшие месяцы.
Вы могли слышать об этих экспериментах, они ведутся с 2007 года. Старые мыши, разделяющие кровоснабжение с молодыми мышами (кровеносные системы им сшивали), могут омолаживаться, т.е. они выглядят моложе и их мозг функционирует как более молодой.
Тони Вайс-Корэй выявил фактор, без которого переливание крови не работает — белок TIMP2, блокатор металлопротеиназ. Если его убрать из переливаемой плазмы, то эффект улучшения памяти пропадает. Работа в этом направлении в будущем, возможно, позволит добиться эффекта молодой крови без самой крови.
NAD+
Содержание NAD в человеческих тканях в зависимости от возраста
Никотинамидадениндинуклеоти́д, он же NAD, молекула, имеющаяся во всех живых клетках. В метаболизме NAD задействован в окислительно-восстановительных реакциях, перенося электроны из одной реакции в другую.
В настоящий момент сам по себе NAD+ (записывается с плюсом из-за формального положительного заряда атома азота) не используется для лечения каких бы то ни было заболеваний, но изучается его потенциальная роль в терапии нейродегенеративных болезней.
NAD+ увеличивает продолжительность жизни, снижает уровень воспаления, увеличивает чувствительность к инсулину, защищает печень, а также отодвигает наступление болезни Альцгеймера. Оказалось, что одной из физиологических функций данной молекулы является усиление способности клетки к репарации повреждений ДНК и защиты генома, в том числе и от радиации. Ученые говорят, что организм можно ввести в состояние, когда он начинает эффективнее репарировать повреждения ДНК, или вообще не допускать их возникновения.
Часто именно неизбежность постепенного повреждения генома служила одним из оснований утверждения о невозможности лечения старения — сейчас уверенно можно говорить, что существуют конкретные механизмы, с помощью которых геном можно стабилизировать и эффективно «ремонтировать». Альтернативным вариантом служит механизм репрограммирования стволовых клеток в сочетании с генной терапией, демонстрирующий возможность избегать проблем с накоплением мутаций.
Генная терапия
9 из 10 ведущих причин смерти в мире, по данным ВОЗ, имеют генетические компоненты.
Можем ли мы продлить жизнь при помощи генетических мутаций? Оказывается, да. При внесении всего одной мутации, выключив какие-то гены, мы можем продлить жизнь. На иллюстрации выше вы видите пример эксперимента, когда годовалой мышке (достаточно пожилой) сделали одну инъекцию с вирусом, у которого вытащили все гены и вставили один единственный ген теломеразы самой мыши. Благодаря этому опыту жизнь гмо-мыши была продлена на 20%.
На данный момент проходит 300 клинических испытаний генной терапии на людях, которые лечатся по этому «мышиному» способу. Два из таких препаратов уже прошли испытания, и вышли на мировые рынки. Приятно осознавать, что один из препаратов был создан в России — это неоваскулген, предназначенный для лечения хронической ишемии нижних конечностей. Препарат показал эффективность и при лечении синдрома диабетической стопы.
Заключение
В мире известно более 250 веществ, положительно влияющих на продолжительность жизни, но мы совершенно не представляем, как они взаимодействуют друг с другом. Уже сейчас понятно, что одной волшебной пилюли, действующей только на механизм старения, не будет — нас ждет долгий процесс лечения, включающий в себя комбинацию множества препаратов. Главное здесь — не только найти необходимые сочетания лекарств, но и пресечь возможные побочные эффекты.
Источники:
Александр Коляда, научный сотрудник НИИ геронтологии (Киев): «Научные подходы к продлению жизни: Anti-age медицина — мифы и реальность».
Михаил Батин, президент Фонда поддержки научных исследований «Наука за продление жизни»: «Стратегия победы над старением», «Симпозиум Scripps по биологии старения».
Андрей Афанасьев, генеральный директор биоинформатической компании iBinom: «Почему мы стареем?»
