Дети, родившиеся через 50 лет, доживут до своего 150-летия. Как это будет

Поиск эликсира бессмертия — древнейшая сказка в мире. В прямом смысле. Самая старая письменная история, известная историкам, — «Эпос о Гильгамеше», впервые записанный шумерской клинописью на глиняных табличках около 4000 лет назад на территории современного Ирака. В нем царь Гильгамеш ищет растение, дарующее вечную жизнь. (И находит его, но хитрая змея крадет его прежде, чем он успевает им воспользоваться.)

У каждой цивилизации есть своя версия этой истории. Фонтан Молодости, Философский Камень. Человеческая жизнь коротка, старение и смерть приходят слишком рано, и люди во все времена думали о том, как можно их предотвратить.

Но теперь, впервые в истории человечества, мы начинаем реально понимать некоторые из глубинных процессов, провоцирующих старение. И, что еще более удивительно, у нас появляются знания о том, как можно их замедлить и, возможно, даже полностью отключить.

Эксперты по борьбе со старением говорят, что люди смогут жить до 150 лет, и мы увидим это раньше, чем думаем — осталось пройти буквально еще один шаг. Миллиардеры делают ставку на то, что это может случиться еще при их жизни. Джефф Безос, Юрий Мильнер и другие полгода назад вложили $3 млрд в биотехнологическую компанию Altos Labs, ориентированную на «клеточное омоложение». И в этом месяце у них появился дополнительный повод для оптимизма.

150 лет — это естественный потолок человеческой жизни, и ученые считают, что дальше этого предела пойти будет нельзя. До 160 лет в ближайший век почти гарантированно не доживет никто. А вот до 145 лет — доживут, более чем вероятно.

Тимофей Пырков, исследователь из сингапурской компании Gero, с коллегами изучили этот «темп старения» по трем большим когортам людей в США, Великобритании и России. Для оценки здоровья исследуемых они проверяли изменение количества клеток крови и число ежедневно пройденных шагов. И разбивали людей по возрастным группам.

Как при подсчете клеток крови, так и при анализе количества шагов картина была одинаковой: по мере увеличения возраста какой-то фактор, помимо болезни, приводил к предсказуемому и постепенному снижению способностей организма. Независимо от того, насколько здоров был человек, как много он двигался, падение по этим двум факторам было неизбежным и строго прогнозируемым.

Когда Пырков и его коллеги в Москве и Буффало использовали этот предсказуемый темп упадка, чтобы определить, когда устойчивость организма полностью исчезнет (что приведет к неминуемой смерти), они обнаружили крайнюю планку — 150 лет. Прочитать их исследование можно тут.

До этого самой старой из когда-либо живших людей была Жанна Кальман, скончавшаяся во Франции в 1997 году в возрасте 122 лет. То есть, до достижения этого теоретического предела запасов человеческого организма нам еще расти и расти.

Буквально за этот март ситуация в этой сфере стала очень оптимистичной. Пока в одной части света балуются спецоперацией, в другой научились существенно продлевать жизнь. Пока что у мышей.

7 марта в журнале Nature Aging была опубликована статья, в которой ученые подтвердили, что, отключая определенные гены у мышей, можно отсрочить ключевые биологические признаки старения — и, что примечательно, без каких-либо побочных эффектов (см. «факторы Яманаки»).

Другая группа ученых, опубликовавшая результаты своего труда 2 марта в Aging Cell, нашла что-то похожее: они смогли омолодить естественно состарившиеся ткани в мышах за один цикл транзиторного перепрограммирования. Дать четырем ключевым генам в клетке информацию о том, что она новая и молодая — и у неё вдруг пропадает всякое желание умирать. Биомаркеры поджелудочной железы, печени и селезенки у мышей, проживших два-три года, становятся такими, как у пятимесячных.

Исследования, проведенные за последний год, позволили увеличить продолжительность жизни самых разных животных, от круглых червей до мышей и плодовых мушек. Для некоторых видов продолжительность жизни увеличилась почти в два раза. Теперь остается только самое рискованное — перенести этот опыт на человека. Такого, по крайней мере публично, не пробовал еще никто.

Клетки нашего тела, кроме сперматозоидов и яйцеклеток, все имеют одинаковый геном. ДНК в клетках почек — точно такая же, как в клетках мозга или кожи. Но каждая из клеток занимается разными, своими вещами, они специализированы. Это возможно потому, что каждая клетка «включает» у себя только определенный набор из доступных ей генов.

При этом все клетки в нашем теле первоначально происходят только из двух клеток, сперматозоида и яйцеклетки. Чтобы создать все эти сотни различных типов клеток, в начале нашего развития в наших телах было множество неспециализированных клеток, которые могли стать чем угодно: частью почки, мозгом или кожей. Эти так называемые «плюрипотентные стволовые клетки» — это то, из чего наше тело создает свои различные специализированные части.

Около 15 лет назад ученые обнаружили, что они могут включить определенный набор из четырех генов в любой клетке, и это может побудить эту клетку снова стать стволовой клеткой. Снова вернуться на начальный этап развития, как будто мы находимся в утробе матери. Эти гены, c-Myc, Oct4, Sox2 и Klf4, известны как «факторы Яманаки» в честь их первооткрывателя, японского биолога, лауреата Нобелевской премии Шинья Яманаки.

Эксперименты по изучению того, что произойдет, если вы включите факторы Яманаки, проводятся уже давно, как минимум с 2006 года. Но, к сожалению, если вы включаете их все время — путем генной инженерии мышей, у которых эти гены были бы включены, — это приводит к катастрофе. Мыши умирают разными страшными способами. У них появляются ужасные тератомы, опухоли из волос и зубов. Рак, отказы органов и так далее. Потому что клетки органов не делают то, для чего они были предназначены.

Недавно ученые открыли, что в клетках есть очень точные биологические часы. ДНК состоит из длинной цепочки более мелких молекул, известных как нуклеотиды. Их четыре: С (цитозин), А (аденин), G (гуанин) и Т (тимин).

По мере того, как мы становимся старше, C немного меняется: присоединяется небольшой химический маркер, называемый метильной группой. И, оказывается, оценка количества нуклеотид C в вашем геноме, которые стали метилированными, позволяет определить возраст человека с точностью до трех лет. А у мышей — примерно до трех недель.

Эта точность гораздо выше, чем возрастные прогнозы на основе длины теломер. Оценка по метилированию ДНК — самый точный биомаркер старения, о котором мы знаем. Пока неясно, является ли метилирование причиной старения или просто позволяет нам понимать возраст индивидуума. Но в любом случае это полезно. А длительное включение факторов Яманаки в клетке, доказано, сбрасывает часы метилирования на ноль, то есть клетка становится даже моложе, чем у новорожденного — она становится эмбриональной. Если бы только это не вызывало побочных эффектов…

Исследователи из статьи Nature Aging генетически модифицировали мышей так, чтобы факторы Яманаки включались только в присутствии определенного лекарства: антибиотика доксициклина. Затем они попробовали давать мышам доксициклин по разным схемам. И обнаружили, что у мышей, которым давали препарат спорадически — например, в течение двух дней из каждых семи — часы метилирования их ДНК пошли назад. По этому надежному показателю биологического возраста мыши стали моложе. Причем им не пришлось всю жизнь как-то расти с генами в таком состоянии, поэтому ужасных последствий и многочисленных опухолей не наблюдалось.

По косвенным признакам — тому, как долго мыши могут оставаться на беговой дорожке, внешним признакам, состоянию сердца — улучшения тоже получались существенными, обозреваемыми.

Конечно, «перевести такое на людей» — это пока что мечта. Главное препятствие — мыши, на которых проводились эти исследования, были генетически модифицированы. В их клетки была запрограммирована такая реакция на доксициклин. Подобная генная инженерия на людях запрещена почти во всех странах мира. И даже если бы это было разрешено, редактирование ДНК эмбриона не принесло бы никакой пользы для всех тех людей, которые живут сейчас. Как максимум — мы можем создать новое поколение, способное в любой момент, по желанию, запускать обнуление своих биологических часов.

Генная модификация человека тоже всё-таки потихоньку, но происходит. Явление генной терапии было предложено наукой еще с 1970-х годов. Это дало надежду людям, страдающим генетическими заболеваниями, предложив изменять генетический код в клетках реального, существующего человека.

Это гораздо сложнее, чем генная модификация на стадии эмбриона. Требуется редактирование ДНК не в одной или двух клетках, а в миллионах или миллиардах — скажем, с помощью вируса, встраивающего в клетки новый генетический код.

Недавно генотерапия наконец начала давать реальные плоды. В 2017 году в Калифорнии прошла первая в мире процедура по «редактированию» генома взрослого человека прямо внутри его тела. Пациентом стал 44-летний мужчина с синдромом Хантера, до этого из-за болезни перенесший 26 операций. Операция показала успех, и в 2018 году ей подвергли уже 6 пациентов.

Это реально работает. Людей уже начинают лечить от серповидноклеточной анемии, врожденной слепоты и других страшных болезней. Пока что индустрия находится в зачаточном состоянии, но технология уже существует, и дальше она будет только развиваться. Только за последние пять лет генная инженерия совершила несколько новых рывков.

В итоге у нас есть технология, работающая на человеке, и концепция продления жизни, показавшая реальные успехи в мышах. Осталось их совместить. Ученые из Aging Cell и Nature Aging считают, что омоложение путем перепрограммирования генов станет доступно людям уже в следующие 10-15 лет, возможно даже раньше. Особенно если не будет препятствий со стороны государства и общества.

В программе минимум это может означать, что мы просто замедлим появление различных болезней, вызываемых старением. В программе максимум — что мы сможем останавливать старение и по желанию один раз обращать процесс вспять. В результате средний срок жизни человека повысится почти в два раза. Правда, для этого придется начать подвергать экспериментам нерожденных детей, что очень ставит серьезные этические барьеры на пути процедуры.

Поэтому в ближайшей перспективе первый вариант куда более вероятен. Но даже простое замедление процесса старения и уменьшения числа связанных с возрастом болезней уже было бы огромным делом. За последние 200 лет продолжительность жизни резко увеличилась, с 35-40 лет до примерно 80 сейчас. Но в результате люди и дольше болеют. Они по-прежнему заболевают раком в том же возрасте, у них развиваются хронические заболевания, к которым они предрасположены. Если генотерапия позволит противостоять таким болезням или хотя бы отсрочить их появление, это уже будет гигантским успехом для медицины.

Каждый раз, когда упоминаются исследования в области борьбы со старением, неизменно возникают два вопроса. Один из них — перенаселение. Что будет с миром, если люди перестанут умирать?

Ученые считают, что это беспокойство сильно преувеличено. И приводят расчеты. Например, ООН говорит, что к 2050 году население мира будет составлять 9,8 миллиарда человек. Если мы вдруг совершим прорыв и полностью вылечим старение к 2025 году (что вообще нереалистично), это число составит 11,5 миллиарда человек. Что всего на 16% больше. Возможно, это немного усложнит борьбу с изменением климата. Но возможность излечить миллионы людей, умирающих от рака или страдающих от болезни Альцгеймера, стоит того.

Второй вопрос состоит в том, что единственными людьми, которые увидят преимущества от этой технологии, будут очень богатые люди. Мол, это поможет только Безосу, Маску и их детям, но точно не нам. Но такое тоже маловероятно. Во-первых, каждая новая технология сначала стоит дорого, а потом становится дешевле. Чтобы получить мощность современного смартфона 30 лет назад нужен был многомиллиардный суперкомпьютер.

Во-вторых, если вы Джефф Безос, вы не захотите принимать самую первую таблетку, которую выпустит Altos Labs. И вторую тоже не захотите. Вместо этого вам нужно будет, чтобы лекарство тщательно протестировали в большом рандомизированном контролируемом исследовании. Желательно на сотни тысяч людей. А если вы хотите провести такое испытание, вам нужно сократить расходы, чтобы каждая доза не стоила по $100 млн. Генная модификация — это не яхта и не суперкар на одного человека, тут потребуются большие испытания.

Так что миллиардеры, которые вкладывают в продление жизни, нуждаются в индустрии, работающей в огромных масштабах. В идеале они хотят стать не первым, а миллионным человеком, принявшим лекарство.

Кроме того, любой прорыв в лечении старения сэкономит системам здравоохранения сотни миллиардов, а возможно, и триллионов в год. Которые можно будет переправить на другие цели.

Ну и, конечно, третье — мы еще не у предела, и о бессмертии сейчас говорить не приходится, только об откладывании старости. Подход, основанный на факторах Яманаки и метилировании, не всеобъятен. Например, можно вспомнить о таком белке, как коллаген — это самый распространенный белок в вашем организме, «строительный материал» соединительных тканей. И по мере того, как вы становитесь старше, его качество меняется. Но он находится вне наших клеток, поэтому омоложение клеток вряд ли сможет помочь с его восстановлением.

Но существуют и другие подходы. В исследованиях все чаще упоминаются рапамицин и метформин (применяется при лечении сахарного диабета 2-го типа). Это два очень многообещающих препарата. У мышей они показали увеличение длительности жизни на 5-14%, при этом начало возрастных заболеваний было отсрочено. Получается, в людях это дало бы +11 лет. На этот год назначены первые испытания этих лекарств на людях — будут проверять, что происходит с биомаркерами, и подбирать нужные дозы.

На протяжении последних 4000 лет человечество мечтало найти способ остановить старение. Нам никогда не удавалось справиться с этим, и от старости до сих пор умирает около 100 000 человек каждый день. Мы смирились с этим и даже рационализировали это как некое благо. Но мы — или, почти наверняка, наши дети — смогут стать первым поколением, увидевшим конец такому «естественному» процессу.

Гильгамеш бы позавидовал.

Лучшие вакансии с релокейтом — в телеграм-бот getmatch. Тысячи предложений от топовых компаний. Указываете желаемую зарплату, и бот выдает вам лучшие предложения, и помогает пройти интервью. Всё бесплатно.