Старение как болезнь, которую можно будет вылечить

Идея о победе над старостью столь же стара, как наша цивилизация. Но сейчас все более актуальна – учитывая глобальное старение населения, наряду с ускоренным прогрессом в области биотехнологий, многие компании делают ставку на различные стратегии, которые теоретически могли бы сохранить людям молодость и здоровье (или хотя бы отсрочить развитие опосредованных старением заболеваний).

В то же время старение как возрастная деградация – все еще слишком спекулятивная тема, и это отвращает от нее многих классических академических ученых. На ней зарабатывают как целители, так и недобросовестные поставщики БАДов, продающие баночки с лекарствами «от старости» за немалые деньги. Но точно так же, как неблагоприятные побочные эффекты лекарства не свидетельствуют об их неэффективности, спекуляции на «возрастные» темы вовсе не означают отсутствие научной базы и настоящих прорывов в этой области.

Действительно, как доказали многочисленные эксперименты (к сожалению, проведенные в основном на животных моделях), разнообразные генетические, диетические и фармакологические вмешательства омолаживали макроорганизмы и увеличивали продолжительность жизни, причем в некоторых случаях весьма значимо. Эти успехи положили начало новой дисциплине – геронауке, которая в последнее годы подросла и даже разделилась на отдельные направления, основные из которых мы рассмотрим.

Омолаживающее голодание

Одно из основных направлений геронауки основано на идее, что в процессе старения в тканях организма развивается состояние слабого, безжизненного, неспособного завершиться воспаления – его еще называют «тлеющее воспаление»: оно подогревает дегенеративные возрастные изменения.

Согласно этой теории, биологические процессы, лежащие в основе старения, активируются через хроническое воспаление, клеточные дисфункции (например, изменения в ДНК, укорочение теломер и пр.), нарушения дифференциации стволовых клеток и накопление стареющих клеток и патогенных белков. Эти процессы взаимосвязаны и усиливают друг друга. Например, повреждение ДНК вызывает увеличение количества стареющих клетки и митохондриальные дисфункции, они уже запускают «возрастные» болезни. И наоборот, уменьшение бремени таких нарушений и стареющих клеток может привести к снижению уровня воспаления, усилению активности стволовых клеток и замедлить старение или даже позволит восстановить утраченную функциональность деградировавших клеток и тканей.

В этом контексте для решения проблемы старения предлагается диетический подход, в частности ограничение калорийности рациона, которое снижает хроническое воспаление. Экспериментально было доказано, что это ведет к замедлению развития возрастных изменений и увеличению продолжительности жизни. В частности, такой омолаживающий «пост» продемонстрировал эффективность в экспериментах на простейших и грызунах. Это доказывает, что увеличение продолжительности жизни – в принципе реальная перспектива. Но хотя на сегодняшний день эффект ограничения калорийности рациона подтвердился в сотнях исследований, механизмы его действия все еще не раскрыты.

«Отладка» клеточного метаболизма

Также предпринимались многочисленные попытки влиять непосредственно на механизмы старения за счет регуляции метаболических процессов в клетках и тканях. Хотя это кажется неочевидным, с возрастом такие молекулярные системы начинают работать не слабее, а более интенсивно, хотя при этом неэффективно. Поэтому большинство потенциальных омолаживающих лекарственных соединений направлены на угнетение определенных обменных процессов.

Например, к таким средствам относится иммунодепрессант с свойствами антибиотика рапамицин, ингибирующий сигнальный путь mTOR (mammalian target of rapamycin): исследование показали, что ингибирование TOR рапамицином приводит к увеличению продолжительности жизни у многих организмов, от дрожжей до млекопитающих. Правда, вряд ли побочные эффекты этого препарата позволят применять его для омоложения, поэтому ученые предложили более мягкую альтернативу: метформин, который не раз становился сенсацией в геронауке. Метформин также воздействует на mTOR плюс нормализует работу митохондрий, что в итоге положительно сказывается на клеточном гомеостазе.

Метформин вошел в число терапевтических агентов, которые изучат в рамках передовых клинических исследований, прежде всего, в программе Targeting Aging with Metformin (TAME) – данные этого КИ должны стать основой для создания нормативной базы, по правилам которой будут тестировать будущие методы лечения старения.

Другие противовозрастные направления разработок сосредоточены на известном феномене, когда процесс старения довольно долгое время протекает очень медленно, а затем ускоряется из-за снижения процессов репарации.

В этом контексте в качестве молекулярных мишеней рассматриваются определенные белки и процессы, (например, белки теплового шока, а также процессы запрограммированной клеточной гибели и аутофагии). Сегодня эти системы репарации и утилизации, приходящие в негодность с возрастом, находятся под пристальным вниманием фармакологов и молекулярных биологов. И если удастся вернуть им былую активность, может быть, молодость и функциональность макроорганизмов – в том числе человеческого – удастся существенно продлить.