Как победить старение: теории и перспективы

Это интересно

Как победить старение: теории и перспективы

Что считают старением

Старение — это биологический процесс износа, деградации и изменения тела, который начинается на молекулярном уровне и затрагивает все системы организма.

Есть теории, которые рассматривают старение как результат отдельных химических реакций. Представим, что клетка — бульон, в котором плавают молекулы. Время от времени они встречаются, вступают в различные реакции и оставляют побочные продукты своей жизнедеятельности. Ни одна химическая и биологическая система не работает безотходно.

Например, молекулы глюкозы девяносто девять раз из ста соединятся правильно, а один раз соединятся не так или с тем, с чем не должны. Этот сбой вызывает образование небольшого процента «мусора» в клетке. И таких реакций бесконечно много. Какие-то клетки больше подвержены стрессовым факторам, ускоряющим накопление дефектов, а какие-то меньше.

Молекулярный состав нашего организма постоянно меняется до самой смерти.

Интересно, что одноклеточные организмы умеют самоочищаться. Они замедляют старение за счет способа и скорости размножения: быстрое деление клеток снижает концентрацию мусора и накопленных дефектов. Из одной старой клетки получается несколько молодых. Увы, но в многоклеточных организмах этого не происходит — они устроены намного сложнее.

Как победить старение: теории и перспективы

Теории старения

В 90-е годы ученые предлагали около 300 теорий старения, но за последние 30 лет их появилось еще столько же. Старение — многоуровневый процесс. Стареют отдельные молекулы, клетки, ткани, органы и сама система взаимосвязи между органами. С возрастом появляются характерные болезни. И у каждого уровня изменений есть свои характеристики и особенности. Их бесконечно много, поэтому исследования теорий старения требуют огромных финансовых вложений.

Каждая команда ученых, фокусирующаяся на конкретном возрастном изменении, хочет верить, что она нашла основную причину старения. Однако эти ожидания пока не оправдываются.

Все теории старения можно разделить на четыре группы:

1) Стресс как основная причина увядания

К этой группе относятся все теории, описывающие изнашивание организма. Согласно им, старение — хаотичный процесс, запущенный стрессом и различными раздражителями. Механизмы в нашем теле неизбежно начинают давать сбои в течение жизни, иногда это происходит с каскадным эффектом — то есть одна поломка влечет за собой другие.

2) Старение как запрограммированный процесс

В этой группе — теории о неслучайном старении. Их сторонники убеждены, что в организме есть ключевой орган или молекулярная система, которая запускает программу деградации, а все остальные поломки — лишь следствие этого процесса.

3) Старение как защитный механизм

Некоторые ученые считают, что старение — это защита организма от образования опухолей. Если клетка будет постоянно активно делиться, размножаться, строить белки и работать, то рано или поздно произойдет сбой. В случае поломки мы получим множество новых клеток с дефектами и повышенный риск возникновения раковой опухоли. Старение же останавливает деление клеток, а значит, снижает вероятность развития онкологии.

Читайте также:  Самооценка: что это и как ее повысить

4) Старение как побочный эффект

Согласно этой группе теорий, процесс старения — особенность организма, которая работает сначала во благо, а потом во вред. Множество вещей полезны для организма в молодости. Они работают на разных уровнях — от строения клетки до общего поведения особи. Например, молодому человеку необходимо полноценное питание, гарантирующее рост, откладывание жиров и успешное продолжение рода. Такой же рацион в старости может привести к ожирению и проблемам с внутренними органами, так как организм не растет и не нуждается в большом количестве еды. С точки зрения эволюции естественный отбор действует в основном на молодых особей. Они живут, оставляют потомство (а значит, передают свои гены) и по каким-то причинам погибают. На тех, кто сумел дожить до старости, естественный отбор с такой силой уже не действует, поэтому наследственно в организме закрепляется то, что было полезно для молодой особи.

Ученые выявили множество генов, связанных с различными возрастными болезнями. И оказалось, что в юности эти гены давали положительный эффект для организма. Например, есть вариант гена, который часто обнаруживают у людей с повышенным риском развития болезни Альцгеймера. В среднем у носителей этого гена выше фертильность, а значит, больше детей.

Все эти теории рассматривают одно и то же под разными углами. Они красивые и цельные, в них есть баланс между причинами. Но большинство теорий противоречат друг другу.

Как победить старение: теории и перспективы

Болезнь или патология?

Нет успешных исследований и экспериментов, посвященных борьбе со старением, которые были бы проведены на человеке. Клинически испытывать на людях подобные препараты пока запрещено, потому что старение не признано болезнью. Хотя ему однозначно нужен какой-то статус.

Признать старение заболеванием невозможно, потому что это будет неудачным административным решением. Появится множество «больных», и врачи обязаны будут что-то с ними делать. Как минимум ставить диагноз на бумаге и давать рекомендации.

В какой период начинается эта «болезнь» — тоже непонятно. Есть основания считать, что первые зачатки проблемы появляются на эмбриональном этапе. Ставить всем диагноз при рождении? С бюрократической точки зрения это настоящий кошмар.

Возможно, стоит признать старение патологией, чтобы можно было проводить комплексную работу. Пока все клинические испытания направлены на борьбу против отдельных возрастных болезней: Альцгеймера, воспаления коленки, диабета. Как их лечение влияет на организм в целом — мы пока не понимаем, потому что разработанные препараты применяют местно и они показывают ограниченный спектр реакций.

Сложно сказать, какие есть результаты борьбы со старением человека, однако уже разработаны методы, с помощью которых удалось в несколько раз продлить жизнь мышам, мухам и червям.

Методы борьбы со старением

Генная инженерия

Читайте также:  Расстройство пищевого поведения: виды и способы борьбы

Прицельное изменение генома показало высокую эффективность. Например, среди грызунов (наиболее близкий к нам объект исследований) есть долгожители — это генетически модифицированные карликовые мыши.

Попробуем разобраться, как это работает. Если у клеток есть энергия и нужные сигналы, они растут и делятся, накапливая мутации и мусор. В этом процессе участвует гормон роста — он и отправляет клеткам сигнал: «Растите и делитесь». Есть еще инсулин и пути, с ним связанные, — они посылают сигнал к захвату еды.

Из-за нарушения работы гормона роста у мышей хуже функционирует программа активной жизнедеятельности в молодом возрасте. Когда эта система нарушена, организм растет медленнее и живет дольше. Однако на людях подобные испытания не проводятся по этическим причинам.

Генная терапия

Этот метод исследует возможность отключения каких-то генов не с рождения, а примерно в середине жизни. Для этого во взрослый организм вводят генные конструкции: доставляют либо лишние копии генов в клетки, либо, наоборот, блокаторы генов. Такие испытания проводились на мухах и показали неплохие результаты: продолжительность жизни росла.

Ученые прогнозируют, что генную терапию скоро можно будет исследовать на людях, но пока подходящие средства не разработаны.

Ограничение калорий

Как остановить деление, рост и развитие клеток без вмешательства в гены? Самое простое решение — ограничение питания.

Эта теория стала причиной появления множества диет с лимитом калорий, интервального голодания, кетогенной диеты и других. Их эффективность доказали исследования многих организмов — от дрожжей до обезьян. Ученым удалось значительно продлить их жизнь.

Кроме прямого сокращения количества потребляемой пищи можно имитировать ограничение калорий. То есть блокировать в клетке определенный механизм, после чего ей будет «казаться», что еда не поступает. Изобретены имитаторы ограничения калорий — рапамицин и метформин. Их уже клинически испытывают на людях.

Это ни в коем случае не рекомендация — без рецепта эти препараты купить нельзя. Они дают неизбежные побочные эффекты, и ученые заняты поиском аналогов и безопасной дозировки.

Как победить старение: теории и перспективы

Замена органов и тканей

Вышеперечисленные методы направлены на то, чтобы остановить клетку еще в начале развития и не дать ей стареть. Но это не единственное решение против старения. Например, можно найти то, что уже постарело, удалить и заменить.

Есть теории, согласно которым замены можно будет проводить на уровне органов. Однако мы пока не готовы целиком искусственно выращивать сердца и почки. При нынешнем уровне развития технологий это небезопасно и дорого.

Еще можно вычищать отдельные клетки от мусора — такие препараты изобретены и уже сейчас проходят клинические испытания. Задача этих средств — удалить состарившиеся клетки из тканей, чтобы оставшиеся стволовые клетки заполнили освободившееся пространство клетками помоложе.

Как победить старение: теории и перспективы

Клеточное программирование

Самый эксцентричный метод — заставить помолодеть то, что постарело. Исследованием этой технологии сейчас занимается стартап Altos Labs Джеффа Безоса и Юрия Мильнера.

Читайте также:  Чем опасна пластиковая упаковка

Для клеточного программирования нужна уже взрослая дифференцированная клетка, у которой есть своя «профессия» и которая уже не может размножаться, потому что отрастила нужные органеллы. Далее ее омолаживают до уровня стволовой. Тут можно останавливаться на разных этапах в зависимости от метода. Есть даже способ, позволяющий превратить старую клетку в эмбриональную или в клетку той же «профессии», но помоложе. Последний метод — это частичное репрограммирование.

В 2012 году Джон Гердон и Синья Яманака получили Нобелевскую премию за открытия в этой области. Благодаря их работе появилась возможность взять клетки из кожи, размножить их, омолодить до эмбриональной стадии и вырастить нечто новое.

Например, кусочек ткани глаза, поджелудочной железы или нервные клетки для имплантации людям.

Теоретически так можно целиком омолодить человека, но есть множество рисков: надо правильно сфокусировать терапию и контролировать изменения, происходящие с клетками. Результаты экспериментов на мышах выглядят многообещающе. В журнале Science вышла статья об эксперименте, где с помощью такой технологии вылечили мышей, перенесших инфаркт. Ученые заставили клетки сердца немного помолодеть, и шрамы заросли полностью.

Слабое место этой технологии в том, что ученые пока не научились останавливать омоложение клетки. Более того, нет способа, который позволил бы применить клеточное программирование в действующих органах человека. Одно дело, когда клетки разложены в чашках, и другое — когда речь идет о работающем сердце. Мы не знаем, как доставить препарат и проверить, что все клетки в равной степени омолодились.

Есть и вероятность, что помолодевшие клетки будут бесконтрольно размножаться, образовывать опухоли и специализироваться в разных процессах в одном органе. Испытания пока идут на животных. Есть успехи в исследовании преждевременно стареющих мышей, но о здоровых пока ничего не слышно.

Что нас ждет

Сложно делать какие-либо прогнозы, потому что все зависит от вопроса. Придумаем ли мы одну таблетку, которая раз и навсегда избавит людей от старения? Нет, почти точно нет. Найдем ли мы способ жить дольше? Да, определенно да. Скорее всего, это будет не единая таблетка, а сложный микс из препаратов и медицинских процедур. Каждый метод будет получать одобрение постепенно, один за другим. Сначала в контексте возрастных болезней, а потом сам по себе. Продолжительность жизни в ближайшее время будет постепенно расти, но без резких скачков.

Еще behipo.com

Кристина Карсова
Главный редактор , enter-life.site
Уже более 20 лет вращаюсь в теме модельного бизнеса. Занимаюсь созданием образов для моделей. Девчонки просят делиться своими идеями в интернете. Теперь вы тоже все мои идеи можете увидеть и примерить на себя.
Оцените статью
Enter-life.site
Добавить комментарий