Старение для человека можно обратить вспять. Ученые подошли на шаг ближе.
В лаборатории молекулярного биолога Дэвида Синклера в Гарвардской медицинской школе старые мыши снова становятся молодыми. Используя белки, которые могут превратить взрослую клетку в стволовую, Синклер и его команда вернули стареющие клетки мышей к их более ранним версиям.
В первом открытии его команды, обнародованном в конце 2020 года, старые мыши с плохим зрением и поврежденной сетчаткой внезапно снова могли видеть со зрением, которое временами соперничало со зрением их потомства. Дэвид Синклер обратил вспять старение у мышей и считает, что то же самое можно сделать и с людьми.
«Насколько мы можем судить, это постоянная перезагрузка, и мы думаем, что это может быть универсальный процесс, который можно применить ко всему телу, чтобы сбросить наш возраст», - сказал Синклер, который последние 20 лет изучал способы обратить вспять возраст - разрушительное действие времени.
«Если мы обратим старение вспять, этих болезней не должно быть. Сегодня у нас есть технология, позволяющая дожить до сотни, не беспокоясь о раке в 70, болезни сердца в 80 и болезни Альцгеймера в 90». Синклер сказал аудитории на Life Itself, мероприятии, посвященном здоровью и благополучию, представленному в партнерстве с CNN. «Это мир, который грядет. Это буквально вопрос того, когда и для большинства из нас это произойдет в нашей жизни», - сказал Синклер аудитории.
Можем ли мы вылечить старение?
«Его исследование показывает, что вы можете изменить старение, чтобы сделать жизнь моложе дольше. Теперь он хочет изменить мир и сделать старение болезнью», - сказала Уитни Кейси, инвестор, которая сотрудничает с Sinclair, чтобы создать биологический возраст своими руками. тест.
В то время как современная медицина занимается лечением болезней, она не устраняет основную причину, «которой для большинства болезней является само старение», - сказал Синклер. «Мы знаем, что когда мы обращаем вспять возраст органа, такого как мозг мыши, болезни старения исчезают. Память возвращается, деменции больше нет.
«Я верю, что в будущем замедление и обращение вспять старения станет лучшим способом лечения болезней, которые преследуют большинство из нас».
Кнопка сброса.
В лаборатории Синклера рядом сидят две мыши. Одна картина юности, другая серая и немощная. Тем не менее, они брат и сестра, рожденные из одного помета - только один из них был генетически изменен, чтобы стареть быстрее. Если это возможно, Синклер спросил свою команду, можно ли добиться и обратного?
Японский биомедицинский исследователь доктор Шинья Яманака уже перепрограммировал клетки кожи взрослого человека, чтобы они вели себя как эмбриональные или плюрипотентные стволовые клетки, способные развиваться в любую клетку тела. Открытие 2007 года принесло ученому Нобелевскую премию, а его «индуцированные плюрипотентные стволовые клетки» вскоре стали известны как «факторы Яманаки».
Однако взрослые клетки, полностью переключенные обратно на стволовые клетки с помощью факторов Яманаки, теряют свою идентичность. Они забывают, что являются клетками крови, сердца и кожи, что делает их идеальными для возрождения в качестве «дневных клеток», но паршивыми для омоложения. Вы же не хотите, чтобы Брэд Питт из «Загадочной истории Бенджамина Баттона» вдруг стал ребенком; вы хотите, чтобы он состарился, но все еще помнил, кто он такой.
Лаборатории по всему миру ухватились за эту проблему. Исследование , опубликованное в 2016 году исследователями из Института биологических исследований Солка в Ла-Хойе, Калифорния, показало, что признаки старения могут исчезнуть у генетически состарившихся мышей, подвергшихся кратковременному воздействию четырех основных факторов Яманаки, без стирания идентичности клеток. Но у всех этих исследований была и обратная сторона: в определенных ситуациях у измененных мышей развивались раковые опухоли.
В поисках более безопасной альтернативы генетик из лаборатории Sinclair Юаньчэн Лу выбрал три из четырех факторов и генетически добавил их к безвредному вирусу. Вирус был разработан для доставки омолаживающих факторов Яманаки к поврежденным ганглиозным клеткам сетчатки в задней части глаза старой мыши. После инъекции вируса в глаз плюрипотентные гены включались путем кормления мыши антибиотиком. «Антибиотик - это просто инструмент.
На самом деле это может быть любое химическое вещество, просто способ убедиться, что три гена включены», - сказал Синклер.
«Обычно они включаются только у очень молодых развивающихся эмбрионов, а затем отключаются по мере старения». Удивительно, но поврежденные нейроны в глазах мышей, которым вводили три клетки, омолаживались, даже вырастали новые аксоны или проекции из глаза в мозг.
Синклер сказал, что после этого первоначального исследования его лаборатория обратила вспять старение мышц и мозга мышей и теперь работает над омоложением всего тела мыши.
«Каким-то образом клетки знают, что тело может перезагрузить себя, и они все еще знают, какие гены должны быть включены, когда они были молоды», - сказал Синклер.
«Мы думаем, что подключаемся к древней системе регенерации, которую используют некоторые животные: когда вы отрезаете конечность от саламандры, она отрастает снова. Хвост рыбы отрастает снова, палец мыши отрастает снова."
Это открытие указывает на то, что в организме хранится «резервная копия» информации о молодости, добавил он. «Я называю это информационной теорией старения», - сказал он. «Это потеря информации, из-за которой стареющие клетки забывают, как функционировать, забывают, к какому типу клеток они относятся."
Хотя у мышей изменения длятся месяцами, обновленные клетки не замирают во времени и никогда не стареют (как, скажем, вампиры или супергерои), сказал Синклер. «Это так же постоянно, как и старение. Это перезагрузка, а затем мы видим, что мыши снова стареют, поэтому мы просто повторяем процесс.
«Мы считаем, что нашли главный переключатель управления, способ перемотать часы назад», - добавил он. «Тело тогда проснется, вспомнит, как себя вести, вспомнит, как регенерировать, и снова будет молодым, даже если вы уже стары и больны».
Наука уже знает, как замедлить старение человека.
По словам Синклера, исследования о том, повлияет ли генетическое вмешательство, которое оживило мышей, на людей, находятся на ранней стадии. Пройдут годы, прежде чем испытания на людях будут завершены, проанализированы и, если они будут безопасными и успешными, масштабируются до массы, необходимой для получения федерального одобрения.
По словам Синклера, пока мы ждем, пока наука определит, можем ли мы переустановить наши гены, есть много других способов замедлить процесс старения и перезапустить наши биологические часы. «Главные советы просты: сосредоточьтесь на растениях в пищу, ешьте реже, высыпайтесь, задерживайте дыхание на 10 минут три раза в неделю, выполняя упражнения для поддержания мышечной массы, не потейте по мелочам и хорошо получайте удовольствие. социальная группа», - сказал Синклер. Все это поведение влияет на наш эпигеном, белки и химические вещества, которые сидят, как веснушки, на каждом гене, ожидая, чтобы сказать гену, «что делать, где делать и когда делать», согласно данным Национального исследовательского института генома человека.
Эпигеном буквально включает и выключает гены. Что контролирует эпигеном? Поведение человека и его окружение играют ключевую роль. Допустим, вы родились с генетической предрасположенностью к сердечным заболеваниям и диабету.
Но поскольку вы занимались спортом, придерживались растительной диеты, хорошо спали и справлялись со стрессом на протяжении большей части своей жизни, вполне возможно, что эти гены никогда не активируются. Эксперты говорят, что именно так мы можем взять часть нашей генетической судьбы в свои руки.
Положительное влияние на наше здоровье растительной диеты, близких, любящих отношений, адекватных физических упражнений и сна хорошо задокументировано. Эксперты говорят, что ограничение калорий, однако, является более спорным способом увеличения продолжительности жизни.
Сокращение потребления пищи, не вызывая недоедания, было научно известным способом продлить жизнь на протяжении почти столетия. По данным Национального института старения, исследования червей, крабов, улиток, плодовых мушек и грызунов показали, что ограничение калорий «задерживает начало возрастных заболеваний», таких как рак, болезни сердца и диабет. Некоторые исследования также выявили увеличение продолжительности жизни: в исследовании 1986 года мыши, которым давали только треть обычной дневной нормы калорий, доживали до 53 месяцев - мышь, которую содержали в качестве домашнего питомца, могла прожить около 24 месяцев.
Однако исследования на людях были менее информативными, отчасти потому, что многие из них были сосредоточены на потере веса, а не на долголетии. Однако для Синклера сокращение количества приемов пищи стало важным фактором в сбросе его личных часов: недавние тесты показали, что его биологический возраст составляет 42 года при рождении 53 года назад. «Я провожу биологический тест уже 10 лет, и последнее десятилетие я неуклонно становлюсь моложе», - сказал Синклер. «Самое большое изменение в моих биологических часах произошло, когда я ел реже - теперь я ем только один раз в день. Это оказало самое большое влияние на мою биохимию».
Дополнительные способы повернуть время вспять.
Синклер использует в своей жизни и другие инструменты, основываясь на исследованиях своей лаборатории и других. В своей книге «Продолжительность жизни: почему мы стареем и почему нам это не нужно» он пишет, что мало что из того, что он делает, подвергалось своего рода «строгим долгосрочным клиническим испытаниям», необходимым для «полного понимания широких диапазон возможных результатов». На самом деле, добавил он, «я понятия не имею, правильно ли мне это делать».
С этой оговоркой Синклер готов поделиться своими советами: он сводит потребление крахмала и сахара к минимуму и отказался от десертов в 40 лет (хотя иногда признается, что ворует вкус). Он ест большое количество растений, избегает употребления в пищу других млекопитающих и держит вес своего тела на низком уровне оптимального. Он тренируется, делая много шагов каждый день, ходит наверх, а не на лифте, и посещает спортзал со своим сыном, чтобы поднимать тяжести и бегать трусцой, прежде чем отправиться в сауну и окунуться в бассейн с ледяной водой. «Я вернул свое 20-летнее тело», - сказал он с улыбкой.
Говоря о холоде, наука долгое время считала, что более низкие температуры увеличивают продолжительность жизни у многих видов, но, согласно исследованию 2018 года, правда это или нет, может зависеть от генома человека. Тем не менее, кажется, что холод может увеличить количество бурого жира у людей, который медведи используют, чтобы согреться во время спячки. Доказано, что бурый жир улучшает обмен веществ и борется с ожирением.
Синклер ежедневно принимает витамины D и K2 и детский аспирин, а также добавки, которые продемонстрировали многообещающее увеличение продолжительности жизни дрожжевых, мышиных и человеческих клеток в пробирках. Одна добавка, которую он принимает после того, как обнаружила ее преимущества, - это 1 грамм ресвератрола, антиоксидантоподобного вещества, содержащегося в кожуре винограда, черники, малины, шелковицы и арахиса. Он также принимает 1 грамм метформина, основного препарата в арсенале препаратов, используемых для снижения уровня сахара в крови у людей с диабетом. Он добавил его после того, как исследования показали, что он может уменьшить воспаление, окислительное повреждение и клеточное старение, при котором клетки повреждаются, но отказываются умирать, оставаясь в организме как тип неисправной «зомби-клетки».
Однако некоторые ученые спорят об использовании метформина, указывая на редкие случаи накопления молочной кислоты и отсутствие знаний о том, как она функционирует в организме. Синклер также принимает 1 грамм NMN, или никотинамидмононуклеотида, который в организме превращается в NAD+, или никотинамидадениндинуклеотид. Коэнзим, присутствующий во всех живых клетках, НАД+ играет центральную роль в биологических процессах организма, таких как регулирование клеточной энергии, повышение чувствительности к инсулину и устранение митохондриальной дисфункции.
Когда организм стареет, уровни NAD+ значительно снижаются, падая к среднему возрасту примерно до половины уровня юности, что способствует возрастным метаболическим заболеваниям и нейродегенеративным расстройствам.
Многочисленные исследования показали, что восстановление уровня NAD+ безопасно улучшает общее состояние здоровья и увеличивает продолжительность жизни у дрожжей, мышей и собак. По словам Синклера, клинические испытания молекулы на людях ведутся уже три года. «Эти добавки и образ жизни, который я веду, предназначены для включения нашей защиты от старения», - сказал он.
«Теперь, если вы сделаете это, вы не обязательно повернете время вспять. Это просто вещи, которые замедляют эпигенетические повреждения и другие ужасные признаки старения. «Но настоящим достижением, на мой взгляд, была способность просто сказать телу: «Забудь обо всем этом. Просто снова будь молодым», просто щелкнув выключателем. Снова 20 лет», - сказал Синклер.
«Но я оптимистичен в том, что мы можем воспроизвести этот очень фундаментальный процесс, который существует во всем, от летучей мыши до овцы, от кита до человека. Мы сделали это у мыши. Я не могу придумать, почему он должен не работать и в человеке».
Источник:
https://edition.cnn.com/2022/06/02/health/reverse-aging-life-itself-scn-wellness/index.html