Смогут ли ученые победить старение. Альтернативы смерти: как победить старение

Что такое старость? Энциклопедия даёт следующее определение: «Это период жизни человека от утраты способности организма к продолжению рода до смерти. Характеризуется ухудшением здоровья, умственных способностей, затуханием функций организма». Считается также, что это явление наследственно запрограммировано. Но, согласитесь, что не всегда биологический возраст даёт право считать человека старым. Непременно обращают на себя внимание при определении, насколько человек стар, и умственное состояние, и физическая форма, и образ жизни в обществе.

А возможно ли отсрочить, победить собственную старость?

Даже официальная медицина даёт положительный ответ на этот всегда актуальный вопрос.

Организм человека – сложнейшая система, в которой всё взаимосвязано. И эта система не может быть неизменной: происходит либо развитие, либо регресс, третьего не дано! Поэтому человек сам может сделать свой выбор: постоянная тренировка всех систем и подсистем своего организма, и как следствие – активная, насыщенная жизнь или жалкое доживание в ореоле болячек и немощей. Так как победить старость?

Самый простой способ продлить себе активную жизнь – движение. Обычная утренняя зарядка дает гарантию прожить дольше, а вот лежание с газетой на диване к подобному результату не приведет. И ведь сколько было проведено уже исследований на эту тему, сколько написано статей, снято передач – люди не слышат необходимую для них информацию или пропускают мимо ушей… А лозунг «Движение – это жизнь» знают все. Только, видимо, затертой стала эта истина, раз на неё не реагирует громадное большинство людей. Между тем, чем старше биологический возраст человека, тем больше он должен двигаться. Это не означает увеличение нагрузок, а говорит только о их продолжительности при низкой и средней интенсивности. Особенно полезно заниматься плаванием, катанием на лыжах и велосипеде.

Что же происходит с организмом при таком подходе? Если заниматься с завидным постоянством, то будет улучшаться качественный состав крови, повысится уровень гемоглобина, возрастёт защитная функция крови и укрепится иммунитет.

А если в очередной раз проигнорировать призывы к тренировке, движению и развитию? Результат будет плачевным, ведь то, что не тренируется, то отмирает. Прежде всего это нужно отнести на счёт нервных клеток мозга! Мозг тоже необходимо тренировать, как и группы мышц человеческого тела. Если мышцы не работают, они слабеют, затем атрофируются, т.е. отмирают. То же самое происходит и с клетками мозга.

Конечно, с возрастом человек уже лениво напрягает свой мозг: «Зачем мне это? Я в своё время отучился и хватит!» При таком подходе гибель от 10 тысяч нейронов в коре головного мозга в день – обычное явление уже после 25 лет жизни! А следствие этого – потеря памяти, ухудшение мыслительных процессов и другие неприятные спутники старости.

Нейроны гибнут неравномерно. Ранее других отмирают нейроны чёрной субстанции, отвечающей за плавность движений. Вот вам и первые внешние признаки старческого возраста: шаркающая походка, заторможенность…

Чтобы отсрочить все эти грустные моменты человеческой жизни, нужно заставлять мозг работать, грузить его информацией, на которой можно отрабатывать мыслительные операции.

Известно, что умственные способности пожилых людей, активно тренирующих свой мозг, не снижаются, эти люди эмоционально и интеллектуально адекватны. Поэтому-то выход на пенсию – ещё не повод давать отдых мозгу. Гораздо полезнее в этот период заняться творчеством, прочитать те книги, которые не удалось прочесть ранее, а может быть и освоить какую-то новую для себя специальность, ведь появление свободного времени этому только способствует.

Есть ещё один момент, который нельзя обойти молчанием. Выход на пенсию далеко не все (особенно в нашей стране) воспринимают как счастливое время, потому что меняется привычный уклад жизни, появляется ощущение ненужности и одиночества. На подобном эмоциональном фоне процесс старения организма ускоряется.

Но ведь с окончанием трудовой деятельности жизнь не заканчивается! Если нет возможности или желания продолжать трудиться (например, на каком-то ином рабочем месте), то просто необходимо обзавестись хобби: это может быть прикладное творчество, коллекционирование, садоводство и огородничество и многое другое, выбор поистине велик! Главное, найти в себе силы сделать выбор, понять, что в любом возрасте человек может оставаться нужным, интересным и полезным для других.

Неизбежность старения и ухода из жизни всегда воспринималась человечеством болезненно. Люди давно осознали уникальность каждой личности - и в любой традиционной мифологии есть система представлений о том, что душа человека бессмертна и отправляется после окончания его жизни либо в новое тело, либо в загробный мир. Однако вера - это не твёрдое знание, что понимают даже воцерковлённые люди, поэтому мечта о земном бессмертии сохраняется, передаваясь от поколения к поколению. Со временем возник ещё один миф - о существовании «эликсира молодости», которым пользуются боги. С возникновением алхимии многие учёные средневековья пытались получить его, смешивая измельчённые благородные металлы с различными редкими веществами, но безуспешно.

Сохранилось множество легенд о долгожителях, каким-то образом узнавших тайну эликсира. Самая свежая рассказывает о радже Тапасвиджи, который прожил 186 лет и скончался только в 1956 году. По собственному утверждению, он пользовался особым напитком, которым с ним поделился старик-отшельник, но после смерти раджи каких-либо следов чудодейственного эликсира найти не удалось. Понятно, что идея бессмертия вдохновляет и фантастов. Варианты вечного существования можно встретить в самых разных текстах: от вампирских саг и фэнтезийных эпопей до комиксов и футурологических романов.

Наука давно установила, что даже если победить все болезни, включая рак, люди всё равно будут умирать - от старости. Получается, что старость - это тоже своего рода болезнь, которая овладевает нами с возрастом? Некоторые геронтологи, изучающие механизм старения, именно так и считают. Но раз существует болезнь, то её когда-нибудь научатся лечить.

Жанна Кальвин в возрасте 22 и около 120 лет, старейшая из когда-либо живших на Земле людей

К ХХI веку накопилось свыше двухсот теорий старения, причём каждая из них подразумевает свои способы борьбы с ним. Геронтологи полагают, что ключ к «вечной молодости» следует искать на генном уровне. К этому выводу они пришли, исследуя животных-долгожителей. Настоящую сенсацию произвёл голый землекоп - небольшой грызун, обитающий в сухих саваннах Кении, Эфиопии и Сомали. Эти невероятно уродливые создания демонстрируют поистине фантастические способности к выживанию. Голые землекопы никогда не болеют раком, могут долгое время обходиться без еды и воды, малочувствительны к боли. Но главное - они живут до тридцати лет, практически не старея (для сравнения - обычная мышь живёт не дольше четырёх лет). Поскольку голые землекопы относятся к тому же классу животных, что и мы, есть надежда найти в их геноме принципиальное отличие, которое делает их самыми долгоживущими среди млекопитающих таких размеров.

Roman Klementschitz [СС BY-SA 3.0]

Тщательное изучение «вечно молодых» грызунов уже приносит первые плоды. Например, учёные установили, что голые землекопы - неотенические животные, то есть их организмы остаются «младенческими» даже при достижении зрелости; этим объясняется их малый вес, отсутствие шерсти и ушных раковин, повышенное любопытство, нарушенные функции по поддержанию постоянной температуры тела и так далее. Неотению ранее обнаружили у некоторых членистоногих, червей и земноводных. Считалось, что млекопитающие просто не способны выжить при таком механизме адаптации: оставаясь детьми, они вымрут в первом же поколении. Однако голые землекопы нашли способ обойти суровые законы эволюции за счёт эусоциальности: они живут колониями, построенными по типу улья, поэтому рядовым индивидам нет необходимости развиваться до полноценных особей.

Человеку, конечно, такой вариант «вечной молодости» не подходит. Но, может быть, есть другие пути? Наблюдение за клетками голого землекопа в процессе развития показало, что они стареют подобно клеткам мышей, однако при этом проявляют феноменальную устойчивость к повреждениям ДНК. То есть на генном уровне у землекопов есть защита от влияния факторов внешней среды, стимулирующих «износ» организма. Остаётся выяснить, что это за защита и можно ли её применить в организме человека.

Другое важное направление геронтологии - сравнение геномов обычных людей с геномами людей-долгожителей. Сейчас известно уже больше полутора тысяч различных генов, влияющих на старение. При этом они меняют степень своей активности в зависимости от различных факторов, например состава пищи или качества сна. Кроме того, их можно «включать» и «выключать» медикаментозными способами. Специалисты определили список препаратов (геропротекторов), которые теоретически должны замедлять старение: рапамицин (имуннодепрессант), акарбоза и метформин (лекарства для диабетиков). Ожидается, что вскоре список пополнит синтетический аналог «гормона голодания» FGF21, который довольно эффективно противостоит повреждениям клеток. Геронтологи считают, что совокупное применение лекарственной терапии и управляемых клеточных мутаций способно увеличить продолжительность жизни в пять раз! Впрочем, разработанная методика пока не испытывалась на человеке, поэтому нельзя сказать, насколько она будет эффективна.

В поисках фактора, определяющего «пределы» жизни, исследователи обратили внимания на теломеры - концевые участки хромосом, играющие защитную роль в ДНК. При каждом делении клетки теломеры укорачиваются, пока не достигнут своего естественного предела, после чего либо деление клеток останавливается, либо возникают мутации, ведущие к развитию всевозможных заболеваний.

Связь между сокращением теломерных участков и развитием старческих признаков установил советский учёный Алексей Оловников в 1971 году. Поскольку некоторые из клеток - например, половые и раковые - могут делиться бесконечное число раз и, по сути, бессмертны, он предположил, что природа предусмотрела механизм восстановления теломер. Его предсказание подтвердилось в 1984 году, когда молекулярный биохимик Кэрол Грейдер обнаружила теломеразу - фермент, компенсирующий укорочение теломер. В 2009 году Грейдер и ещё двое учёных, работавших над этой темой, получили Нобелевскую премию.

Оказалось, что теломеразная активность - одно из обязательных свойств раковых клеток, то есть эволюция дала преимущество тому, что нас убивает. Но, зная это, учёные могут обратить вред в пользу. Например, прямо сейчас проходит испытания методика лечения клеток кожи на основе теломераз, которая позволит сохранять моложавый вид до глубокой старости. К сожалению, такая косметика пока что стоит баснословных денег - один грамм теломеразы обходится в 4 миллиона долларов.

Эксперименты проводятся не только с кожей, но и с другими клетками человеческого организма: за счёт терапии удалось поднять продолжительность их жизни в полтора раза. В то же время метод подавления теломеразной активности - одно из направлений борьбы с раком. Компания Geron Corporation сейчас испытывает на людях препарат-ингибитор теломеразы GRN163L, и результаты весьма обнадёживающие.

В сентябре 2015 года американка Элизабет Пэрриш, директор фармацевтической компании BioViva, решилась испытать на себе новейшую генную терапию, способствующую выработке теломеразы. Через полгода исследователи отчитались о промежуточных результатах, которые оказались положительными: длина теломер в клетках крови Пэрриш увеличилась на 9%, что соответствует омоложению на двадцать лет.

Лиз Пэрриш, директор BioViva
и главный подопытный

Научное сообщество негативно отнеслось к эксперименту. Первооткрыватели теломеразы говорят, что подход Пэрриш не имеет ничего общего с подлинной наукой и преследует исключительно рекламные цели: вероятно, BioViva собирается выпустить на рынок очередной «эликсир молодости» и заранее стимулирует спрос на него. Впрочем, свежих новостей о ходе эксперимента Пэрриш давно нет - вероятно, что-то пошло не так.

Теломерами заинтересовались и специалисты по космической медицине. На вопрос, как внеземные факторы влияют на старение, нет однозначного ответа. Известно, что длительная невесомость негативно воздействует на основные функции организма - следовательно, она должна ускорять старение. Но при этом, как ни странно, она может оказаться благоприятной для сохранения молодости. Ключевой эксперимент под названием Twins Study был проведён в ходе полёта американского астронавта Скотта Келли на орбиту. Он пробыл в космосе почти год, с марта 2015-го; при этом на Земле оставался его однояйцевый брат-близнец Марк Келли. Суть эксперимента состояла в том, чтобы в сравнении изучить, как космический полёт меняет активность генов. Как и ожидалось, невесомость довольно существенно повлияла на те гены, которые отвечают за иммунную систему и рост костной ткани. Причём некоторые из них (до 7%) так и остались в изменённом состоянии через полгода после завершения полёта. Специалисты говорят, что это нормально: похожие эффекты наблюдаются у людей, занимающихся альпинизмом и дайвингом. Однако больше всего удивили теломеры: они не уменьшились, как предсказывали пессимисты, а, наоборот, увеличились в размерах. Получается, Скотт Келли, будучи на орбите, стал биологически моложе своего брата на Земле!

Учёные пока не знают, что привело к удлинению теломер. Может быть, причину следует искать не в невесомости или особом составе атмосферы на орбитальной станции, а в космической диете и специфических нагрузках, которые испытывают космонавты? Одного эксперимента явно недостаточно, чтобы ответить на поставленный вопрос. Но само открытие заставляет задуматься: неужели наш путь к бессмертию лежит через космос - в прямом, а не фигуральном смысле?

Человек всегда мечтал о вечной молодости — в мифе люди получают возможность жить вечно, выпив эликсир; в сказке появляется могущественный Кощей Бессмертный, а неизбежность старения Дориана Грея берет на себя его волшебный портрет. Таких примеров в культуре можно найти еще много, но реально ли победить старость на самом деле? 24 марта в Самару с лекцией приезжал микробиолог из МГУ и популяризатор науки Дмитрий Кнорре. Узнали у ученого, как человек стареет, можно ли омолодиться кремом за 200 рублей и есть ли надежда, что люди станут бессмертными, как в фильме “Господин Никто”.

Источник: Фото Александра Коростинского

Дмитрий Кнорре

Кандидат биологических наук, сотрудник НИИ Физико-Химической Биологии имени А. Н. Белозерского МГУ

Что такое старость в биологии?

Считается, что система стареет, если с течением времени увеличивается вероятность ее поломки. Человек, животное, насекомое — это биологические системы, которые с возрастом становятся более хрупкими. Таким образом, старость - это такой период жизни системы, в котором вероятность ее поломки, смерти значительно выше, чем в момент ее рождения.

Почему мы стареем?

Согласно мутационной теории, старение — совокупность наследственных заболеваний, которые проявляются в позднем возрасте. Почему же эволюция сохраняет на первый взгляд вредные мутации? Ученый Питер Медавар обратил внимание, что если какая-либо вредная мутация проявляется в том возрасте, когда живой организм уже размножился и оставил много потомков, то естественный отбор не будет выбраковывать носителей данной мутации. К примеру, болезнь Хантингтона обычно проявляется у людей лишь в 35-40 лет, когда они уже завели детей и передали им гены, отвечающие за это заболевание. Но болезнь Хантингтона - крайний пример, это очень тяжелое заболевание. В то же время большая часть мутаций проявляется не так сильно. Например, с возрастом может снижаться острота зрения или ослабевать мышцы. Постепенно таких мутаций становится все больше, и это приводит к тому, что стареющие живые организмы становятся все более и более уязвимы.

Отличается ли механизм старения человека от животных и других живых существ?

Конечно. У каждого живого организма срабатывают свои механизмы. К примеру, у слонов старение выражается в стачивание зубов: когда они выпадают, животные не могут нормально питаться и погибают. С точки зрения выживания зубы у слонов — самое слабое место.

У человека все по-другому. Зубы тоже, конечно, выпадают с возрастом, но в первую очередь проявляется ослабление мышц или снижается работоспособность головного мозга. Вообще существует более 300 теорий, которые объясняют старение человека. Они обычно не являются взаимоисключающими.

Так, по теории Хармана человек стареет из-за образования токсичных соединений из кислорода, в большом количестве присутствующего в нашей атмосфере. В процессе эволюции мы научились жить в такой среде, но Харман обратил внимание, что многие признаки старения человека очень похожи на признаки повреждения клеток перекисью водорода - одного из токсичных продуктов, в который может превращаться кислород в наших клетках. При этом в процессе жизнедеятельности кислород в клетках может превращаться в перекись водорода. По всей видимости, за время нашей долгой жизни мы начинаем немножко терять устойчивость к высокой концентрации кислорода, с которой постоянно сталкиваемся.

Почему одни люди стареют быстрее других?

Во многом это зависит от условий жизни. Так, если человек подвергает себя воздействию неблагоприятных факторов, например никотина, то вероятность “поломки” систем его организма увеличивается.

Также продолжительность жизни передается по наследству. Это было очень хорошо показано в исследованиях с близнецами. Ученые сравнили разницу между датами смерти генетически одинаковых (однояйцевых) и разных (разнояйцевых) близнецов. Оказалось, что однояйцевые близнецы чаще погибают ближе по времени друг к другу, чем разнояйцевые.

Седина — признак старения?

Да. Если мы возьмем сто случайных человек в возрасте 20 лет и столько же в возрасте 60 лет, то среди вторых несомненно седых будет намного больше. Но седина никак не предопределяет, сколько человек проживет. Так, если взять сто человек в возрасте 40 лет, разделить их на группы седых и не седых и посмотреть, сколько они проживут, то окажется, что в целом, примерно одинаково. Получается, что седина коррелирует с возрастом, но никак не предопределяет продолжительность жизни человека.

Может ли человек простыми методами дольше поддерживать свою молодость?

Учеными хорошо доказан только один способ — меньше есть. Диетолог Клайв Маккей узнал это в эксперименте с крысами, где одна группа животных получала столько еды, сколько могла съесть, а вторая — в три раза меньше. Сокращение количества доступной пищи резко увеличило продолжительность жизни крыс. Мы сейчас привыкли есть гораздо больше с меньшими физическими нагрузками. Нашим предкам нужно было неделю гоняться за добычей, чтобы получить то же количество пищи, что мы привыкли есть семьей на ужин.

Какие сегодня есть медицинские способы омоложения?

Многие медикаменты, которые предположительно замедляют старение, на самом деле имитируют то же ограничение калорийности питания. Но, если рассматривать старение как большое количество заболеваний, то в принципе использование современной медицины в каком-то смысле способ поддерживать молодость.

Насколько помогают кремы от старения за 200 рублей, которые есть в любом магазине?

Если купить крем от старения вместо дополнительной булочки, то, я думаю, это может помочь омолодиться. Лично я не сталкивался с какими-то большими клиническими исследованиями, которые бы подтверждали, что есть подобные средства, продлевающие жизнь. Как любой ученый, я остаюсь скептиком, пока что-то не доказано.

Ди Грей и его команда в Sens Research Foundation заявляют, что определили пути решения всех этих проблем при помощи разрабатываемых ими методов лечения.

«Решение первой проблемы наличия недостаточного количества клеток заключается в терапии стволовыми клетками», говорит Ди Грей. Она обеспечивает свежий запас молодых клеток на замену погибших в процессе старения. Другие проблемы, например, когда клетки не умирают, а должны бы, могут потребовать более сложных решений.

«В принципе, мы могли бы использовать нацеливание генов для введения суицидальных генов - генов, которые будут экспрессировать клетки, производящие белки, убивающие клетку», говорит Ди Грей. Трюк в том, чтобы спроектировать гены таким образом, что они будут экспрессировать смертельный белок только в том случае, если схема роста клеток будет приносить больше вреда, чем пользы.

Ди Грей не считает, что эти подходы однозначно положат конец старению, но могут дать пациенту 30 лишних лет жизни. Он предвидит будущее, в котором к пожилым людям будут применяться «технологии омоложения», обращающие их клетки в молодые клетки, давать им больше времени. Идея в том, чтобы продлить жизнь 60-летнего на 30 лет, к примеру. Но поскольку методы лечения не обеспечивают постоянного результата, через 30 лет клетки вернутся к своему 60-летнему состоянию.

К тому времени Ди Грей надеется, что терапия может быть применена повторно, появится «вторая версия», обращающая те же клетки снова в молодые. В результате клетки человека не станут 60-летними, пока им не исполнится уже 150 лет.

Конечно, такие заявления нужно делать с осторожностью. Нет никаких экспериментальных подтверждений того, что наши тела должны реагировать на это «обновление ПО». Как и с компьютерами, большое количество обновлений может перегрузить наше тело.

Но Ди Грей считает, что это мышление, которое он называет «старческим трансом», сдерживает развитие технологий борьбы со старением. Проблема в том, что мы на культурном уровне принимаем старение как неизбежное, и попытки смягчить ущерб, наносимый старением, часто воспринимаются как панацея и шарлатанство.

И он не единственный, кто считает, что возрастные болезни могут быть побеждены. Джордж Черч, генетик из Гарвардской школы медицины, говорит, что хотя некоторые из его коллег утверждают, что многие возрастные болезни настолько сложны, что их нельзя просто лечить, он считает, что такое мышление неверно.

«Если вы можете управлять средой и генетикой, вы сможете дать людям здоровую и долгую жизнь», говорит Черч. «В развитых странах большая часть болезней связаны с возрастом, и я думаю, что их можно побороть».

Среди известных подходов к увеличению срока жизни есть жуткая на первый взгляд процедура, которая называется «вампирской терапией». Пациенты со старческим слабоумием, которые переливали плазму крови молодых доноров в возрасте 18-30 лет, показали признаки улучшения. Пациенты с болезнью Альцгеймера в ранней стадии восстановили способность самостоятельно купаться или одеваться, а также выполнять другие задачи по дому.

Хотя это испытание еще идет, американский стартап Ambrosia уже предлагает пожилым пациентам шанс получить переливание крови молодых доноров по 8000 долларов за прием. Компания утверждает, что эти переливания могут улучшить производительность летаргических клеток пожилых людей, а также сделают более темными волосы и избавят от ранних симптомов Альцгеймера. Впрочем, слова стартапа еще предстоит подтвердить исследованиями и устранить эффект плацебо.

Есть также несколько исследований, проведенных на животных, которые предполагают, что у таких эффектов лечения может быть и биологическая основа. В 2013 году ученые из Института стволовых клеток Гарварда показали, что мышечная сила мышей может быть увеличена фактором роста, обнаруженным в молодой крови, только вот результаты не удалось воспроизвести. Также есть мнение, что ключ к долголетию лежит в сокращении потребляемых калорий.

Но можно ли будет «вылечить» смерть? Уже давно появились предложения сделать это путем криогенного замораживания мозга или тела человека сразу же после смерти, чтобы их можно было оживить позднее, когда технология станет достаточно успешной. Некоторые компании даже дают возможность богатым клиентам сохранить свои тела, например, Alcor Life Extension Foundation. Впрочем, пока никто воскрешен из мертвых не был.

Некоторые предлагают достичь бессмертия при помощи загрузки сознания. В целом эти идеи кажутся скорее фантастическими, чем реальными. И даже если человеческую жизнь удастся продлить на десятки или даже сотни лет, это неизбежно приведет к серьезным социальным последствиям. Некоторые переживают, что бессмертие приведет к дикому перенаселению и наша планета не выдержит нагрузки.

Сам Ди Грей говорит, что его часто спрашивают о том, будут ли злоупотреблять этими технологиями богатые тираны, пользуясь благами медицины во имя бессмертия; также задают вопросы о том, не станет ли нам скучно жить вечно.

У него не так много времени размышлять над этими вопросами, и Ди Грей считает, что другие технологии - искусственное мясо, опреснение воды, солнечная энергетика и другие возобновляемые источники - увеличат пропускную способность для жизни на планете и позволят людям жить дольше и счастливее.

Когда-то подобные опасения мешали первым создателям вакцин и антибиотиков. Неудивительно, что они будут мешать тем, кто хочет прервать цикл жизни и смерти. Достижения медицины за последние двести лет научили нас, что у нас есть сила сражаться с болезнями. Возможно, мы сможем одолеть и старость.