Дольше жить или медленнее стареть: технологический подход к старости

Старение касается каждого человека в мире — без исключений. При этом современная наука пока довольно слабо представляют себе сам механизм старения, и до сих пор не может внятно ответить даже на простой вопрос — от чего именно умирает человек, от «старости» как таковой, или все-таки от вызванных возрастом болезней?

К проблеме старения с разных сторон подходят традиционные биология с генетикой, гиганты фармакологической индустрии, технологические визионеры-инноваторы и социально-ориентированные стартапы, которые пытаются улучшать качество жизни стареющего населения. О некоторых теориях и подходах, а также о том, куда бежать со своими решениями связанных со старением социальных проблем, сегодня и пойдет речь.

«Традиционные» научные теории

Сегодня в активе ученых есть ряд теорий, которые в основном изучают только отдельные аспекты старения, ищут некий частный механизм, который объяснял бы его. Подходы к комплексному и системному пониманию этого процесса пока еще впереди.

Свободнорадикальная теория старения

Самая популярная несколько десятилетий назад теория гласит, что старение наступает из-за накопления повреждений в клетках, вызываемых активными формами кислорода ^[1] (АФК) — так называемыми свободными радикалами. Это побочный продукт нормального клеточного метаболизма, но со временем АФК накапливаются, начинают массово повреждать клетки и провоцировать мутации.

Голый землекоп (фото: National Geographic Creative/Alamy Stock)

В наши дни, эту теорию опровергает ряд экспериментальных наблюдений на птицах и мелких грызунах — выяснилось, что продолжительность жизни у родственных видов с одинаковым уровнем производства АФК отличается на порядки. Больше всех отличился голый землекоп ^[2] (Heterocephalus glaber) — мелкий грызун семейства землекоповых, который живет аномально долго, в среднем до 30 лет (это примерно в десять раз дольше, чем все другие известные науке грызуны такого размера).

Концевая недорепликация

Данная теория имеет дело с теломерами ^[3] — концевыми участками хромосом, которые укорачиваются при каждом делении клетки. Происходит это из-за того, что ДНК-полимераза (фермент, участвующий в репликации ДНК) не может синтезировать копию ДНК с самого конца, а должна добавлять нуклеотиды к уже существующей гидроксильной группе. Впервые это явление пронаблюдал в начале 1960-х Леонард Хейфлик, профессор микробиологии и анатомии из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, в честь которого и назвали «предел Хейфлика ^[4]» — максимальное число делений, которое может пережить одна клетка (для человеческого организма, предел был определен в 52 деления).

Оригинал картинки: wiki-юзер Azmistowski17 ^[5] (лицензия CC BY-SA 4.0)

Но и она не пережила испытание временем. В последние два десятилетия биологи пронаблюдали в организме некоторых морских птиц обратный процесс, когда с возрастом теломеры, наоборот, удлиняются.

Эпигенетические теории

Эпигенетика — это достаточно новая отрасль в науке, которая изучает наследуемые изменения в функции генов. Впервые термин был предложен еще в середине XX века, но современное определение эпигенетики сформулировали уже практически в наши дни, в 1990-е, с подачи американского генетика Артура Риггса.

В ядре каждой клетки организма в молекуле ДНК хранится геном — идентичная наследственная программа, которая не меняется в течение всей жизни и не подвергается влиянию каких-либо внешних факторов. Каким же образом из этого одинакового кода формируются совершенно разные по своему устройству, функциям и протекающим в них процессам клетки (из которых, в свою очередь, вырастают различные ткани и органы)? Клетки разного типа активируют разные участки генома, в процессе деления изменяют активность отдельных генов. И этот процесс регулируется дополнительными факторами, отдельной «управляющей программой», которая также записана в геноме — это и есть эпигеном.

Мировая наука только начинает заниматься серьезным систематическим изучением эпигенома — в 2007-м вышла первая публикация в рамках американской национальной Программы Эпигенома ^[6], а три года спустя был основан Международный консорциум человеческого эпигенома ^[7] (IHEC), объединивший исследовательские проекты в нескольких странах.

Некоторые аспекты эпигенетических изменений, такие как метилирование ДНК ^[8] или гистонные модификации ^[9], изучены уже относительно подробно; многие другие биологам еще только предстоит понять. Но уже сейчас понятно, что эпигенетические процессы наиболее точно коррелируют с возрастными изменениями в организме, и вероятнее всего именно в них скрыт ключ к получению точной, полной и непротиворечивой теории старения на клеточном уровне. Есть все основания полагать, что полное картографирование эпигенома человека станет для современной науки таким же значимым прорывом, как открытие клетки Робертом Гуком в XVII веке и полная расшифровка ДНК человека в 2003 году.

Закрытые исследования
В отличие от научных институтов и спонсируемых государственными грантами программ, которые раскрывают результаты всех своих исследований и экспериментов, множество частных R&D-центров работают над проблемами старения и возрастных болезней за закрытыми дверьми. Иногда секретные лаборатории «большой фармы» встречаются с тэк-индустрией, и появляются стартапы вроде калифорнийского Calico ^[10], который был запущен в 2013 году при поддержке и финансировании Google.

Штаб-квартира Calico без каких-либо опознавательных знаков (фото: Google Maps)

Также в компанию вкладывает био-фармацевтический концерн AbbVie — в общей сложности, уже $750 миллионов (и планирует добавить еще полмиллиарда в первом квартале 2019 года). Calico до сих пор не произвела на свет ни одного препарата или биотэк-продукта, и пока в открытый доступ попадают лишь отдельные научные статьи, опубликованные её сотрудниками.

Теория футурологическая

В оппозиции с другими научными теориями стоит оригинальный подход британского геронтолога Обри ди Грея, сооснователя Фонда Мафусаила ^[11], а также отпочковавшегося от него в 2009 году Исследовательского Фонда SENS ^[12]. Ди Грей убежден, что в человеческом организме вообще не заложено никакой естественной программы старения, и все проблемы возникают лишь в силу несовершенства естественных механизмов «анти-старения». Он разработал комплекс Инженерных стратегий пренебрежимого старения (SENS) — терапевтических практик, которые направлены на омоложение и регенерацию организма через нейтрализацию раковых мутаций, очистку от внутриклеточного и межклеточного мусора, восстановление потерянных и уничтожение некорректно функционирующих клеток.

На сегодняшний день, весь SENS-комплекс является чистой воды мысленным экспериментом, и явных подвижек в сторону практической реализации не наблюдается. И пока одни биологи и генетики высказываются об исследованиях ди Грея скептически, сам он успел заручиться поддержкой весьма авторитетных фигур, вроде футуролога Рэя Курцвейла и Питера Тиля, жертвующего на развитие Фонда SENS миллионы долларов.

Здоровое долголетие vs. долгая жизнь

Если научное сообщество больше интересует старение как биологический механизм, социально-ориентированные исследователи и стартапы смотрят на эту проблему с точки зрения максимально долгосрочного повышения качества жизни человека. Термин «продолжительность жизни» (lifespan) в их лексиконе постепенно заменяется понятием «продолжительность здоровой жизни» (health span). В такой парадигме целью становится максимальное удлинение именно активной и здоровой фазы жизни, когда человеку доступны все интересные ему занятия, и снижение негативных аспектов старости и преклонного возраста. Например, термин «healthspan» фигурирует в описании нового трека по биотехнологиям, запущенного YC Combinator в начале этого года ^[13]:

Y Combinator Bio
«Я рад представить наш новый эксперимент по финансированию медико-биологических компаний на ранних этапах развития — YC Bio.

Биология – достаточно обширная отрасль, и первой более узкой темой, на которой мы хотим сосредоточиться, станут продление здоровой жизни и возрастные заболевания. Мы считаем, что сейчас появляется отличная возможность помочь людям сохранять их здоровье гораздо дольше; возможно, это один из лучших путей выхода из кризиса в сфере здравоохранения.

Некоторое время мы финансировали биологические компании, и за это время начали понимать, что работает, а что – нет. Мы постараемся разработать программу с опорой на этот опыт, и почти наверняка в процессе работы что-то еще поменяется.

Для YC Bio мы запустим отдельный трек, как было в случае с YC AI, например. Но есть и несколько отличий – вместо стандартной сделки для YC компаний ($120 тысяч с долей участия 7%), мы будем предлагать компаниям любую сумму от $500 тысяч до $1 млн за долю в 10-20% соответственно. Мы также поможем компаниям найти лабораторию (через партнера), откроем доступ к широкому кругу экспертов и другим специальным предложениям.

Мы подготовили отдельную форму заявки в нашей RFS-системе для всех биологических компаний, которые занимаются старением и продлением здоровой жизни.Но и все остальные био-стартапы мы, конечно же, с удовольствием приглашаем подать заявки на стандартную программу YC.» — Сэм Альтман, январь 2018

(Спасибо MagisterLudi ^[14] за перевод)

Здесь может быть ваш проект

Этой осенью, Philtech-акселератор запускает третий поток — для стартапов, которые предлагают масштабируемые технологические решения проблемы старения. Если у вас или ваших знакомых есть идеи или проект технологического решения социальных, экономических и культурных проблем, связанных со старением, самое время подать заявку ^[15]: до 20 сентября времени осталось немного!

Автор: pzctfw

Источник ^[16]