Старение для человека - это не нормально, как мы привыкли думать, от него можно и нужно избавляться. С таким утверждением в престижном журнале Nature выступили ведущие ученые, изучающие процессы старения человека и животных. Единственной пока в России лабораторией генетики старения и продолжительности жизни в Московском физико-техническом институте (МФТИ) руководит профессор из Коми, доктор биологических наук 37-летний Алексей Москалев. Совместно с коллегами Антоном Буздиным и Алексом Жаворонковым в своей московской лаборатории Алексей работает над уникальным исследованием, позволяющим предсказывать способность лекарств замедлять старение. Впрочем, несмотря на то что в лаборатории уже идут испытания с человеческими клетками, Алексей предпочитает пока не делать громких заявлений: исследования еще не завершены. Но о некоторых нюансах этой работы он рассказал корреспонденту газеты "Республика".
- Алексей, утверждение о том, что старение - это ненормальный процесс для человека, звучит фантастически. Мы привыкли к тому, что старость неизбежна в нашей жизни, она логична, как и сопутствующие ей заболевания. И вдруг - такое заявление ученых-геронтологов…
- Откуда берутся такие мысли, почему старение нужно рассматривать именно как патологию? В природе обнаружены виды живых существ, которые характеризуются незначительным старением. На протяжении всей своей жизни они сохраняют репродуктивную функцию, а умирают от каких-то сторонних факторов: голод, несчастный случай, их съедают хищники и т.д. И таких видов известно уже немало. Особенно их много среди простых животных - медуз, гидр, гребневиков. Но самое удивительное, что есть нестареющие млекопитающие. Африканский мелкий грызун голый землекоп не только рекордсмен-долгожитель, он не болеет раком, диабетом, гипертонией и остеопорозом. Еще одно млекопитающее, гренландский кит, может прожить в два раза дольше любого человека - до 211 лет. Недавно эскимосы поймали кита, в теле которого оказался кусок гарпуна со старинной шхуны.
Таким образом, ученые пришли к выводу, что старение для биологических существ не является таким уж естественным процессом. Многие возражают: ведь все же ломается со временем - машины, стулья, дома, соответственно - и человек. Да, но у объектов неживой природы нет механизмов регенерации, восстановления. А у биологических существ они есть. Такие механизмы прекрасно работают, например, у растений. В Калифорнии растет остистая сосна, которая только по установленным данным достигает возраста шести тысяч лет. Есть многие хвойные породы, которые живут до пяти тысяч лет. То же можно сказать и о простых животных. Например, антарктический моллюск исландская циприна живет до 500 лет и ее ракушки не стареют.
У нас обитает маленькая летучая мышь ночница Брандта, которая весит всего пять граммов и в условиях дикой природы живет до 40 лет. Нас с коллегами из Гарварда настолько заинтересовала эта мышь, что мы впервые расшифровали ее геномную ДНК и изучили активность ее генов в разное время года. Как оказалось, в ее геноме имеются мутации, снижающие эффективность ростовых гормонов, ускоряющих в том числе и старение организма.
Кстати сказать, комбинация диеты и мутации, снижающей эффективность гормона роста, позволила другим исследователям, Миллеру и Бартке, продлить жизнь обычным мышам с 2 до 4 лет. В геноме летучих мышей обнаружилось еще как минимум три особенности, потенциально способные объяснить ее долголетие, однако проверка этих предположений - дело дальнейших исследований, если удастся получить финансирование.
Как я уже отмечал, у животных-долгожителей реже встречаются диабет и онкологические заболевания. Получается, что ассоциированные со старостью болезни вовсе не являются обязательными для живых организмов. Иными словами, нет биологического закона, утверждающего, что старение каждого организма - это норма. Скорее всего, какие-то особенности нашей генетики определяют то, что мы болеем разными заболеваниями, характерными для пожилого возраста. Мы лечим их последствия, а может, было бы лучше бороться с причиной этих болезней - возрастозависимыми изменениями? Если мы научимся их предотвращать, возвращать ткани нашего тела в наиболее оптимальное для организма состояние, то скорее всего мы избавимся и от этих болезней.
- А что за исследование Вы проводите с коллегами Антоном Буздиным и Алексом Жаворонковым в своей московской лаборатории? Федеральная пресса уже сообщила, что новые разработки позволят продлить молодость…
- Мои коллеги разработали компьютерную программу, позволяющую по активности всех генов тканей организма оценить то, насколько эта ткань отличается от молодого состояния. Предположим, мы измеряем активность генов какой-то отдельной ткани у молодых людей лет двадцати. Делаем это много-много раз. Усредняем эти показатели и получаем идеальную картину состояния этой ткани. И, допустим, кто-то, кому уже далеко не двадцать лет, обращается в клинику и просит оценить его биологический возраст. Берем у человека его клетки и смотрим, насколько средний уровень активности его генов разошелся с идеальным показателем. Это первое. Второе: в лабораторных условиях обрабатываем эти клетки определенными лекарствами, чтобы подобрать те из них, которые способны вернуть ткань в то самое идеальное, молодое состояние.
Нам известно около двух сотен различных веществ, которые, если говорить по-простому, могут замедлять старение. Они продлевали жизнь разным лабораторным животным - это наши собственные исследования, выполненные в Институте биологии Коми научного центра и Сыктывкарском госуниверситете, а также данные ученых со всего мира. Мы взяли из этого списка десять наиболее эффективных препаратов, которые и будем использовать в дальнейшей работе для выявления маркеров, которые позволят находить все новые и даже более действенные соединения.
Можно пойти дальше: допустим, для пожилого человека взять за идеал не молодое состояние клеток, а параметры, характерные для столетних долгожителей, у которых тоже активно изучается геном. Потом мы смотрим, какие вещества, лекарства могут приблизить активность генов пожилого человека к состоянию генов долгожителей.
А можно пойти еще дальше и взять за основу, скажем, гены гренландского кита. Он практически не стареет и живет вдвое дольше человека. Как известно, с млекопитающими у нас много общих генов, даже с мышью мы совпадаем генетически на 70 процентов, а с шимпанзе - на все 99,5 процента.
Сейчас в моей лаборатории в МФТИ на средства частного инвестора Дмитрия Каменского идут эксперименты на "пожилых" человеческих клетках, которые обработали специальными веществами из списка топ-10. Уже в ближайшее время появятся первые результаты.
- А могли бы Вы назвать несколько этих препаратов? Насколько я понимаю, они вполне доступные…
- Да, некоторые препараты можно купить в аптеке. Но необходимо понимать: без совета с врачом и без индивидуального подхода они могут лишь навредить. Кстати сказать, не только серьезные лекарства, но и многие витамины, биологически активные вещества и микроэлементы тоже замедляют старение. Например, альфа-липоевая кислота, которая содержится в шпинате, брокколи, помидорах и горохе. Альфа-кетоглутарат, известный бодибилдерам. Магний помогает оберегать молодость нашей нервной системы. Витамины, такие как пантотеновая кислота и витамин D3, продлевали животным жизнь на 20-40%. Есть данные, что некоторые лекарственные вещества, которые назначаются при различных заболеваниях, тоже продлевают молодость. Но каждый из этих препаратов имеет побочные эффекты, более того, чтобы достигать нужных результатов по омоложению, необходимы серьезные клинические исследования и персонализированный подход. То есть взять образец кожи, посмотреть, как воздействуют на него разные препараты, выбрать наиболее подходящий и уже потом делать пациенту назначения в определенной концентрации. Такой проект мы хотели бы реализовать с коллегами-косметологами.
- Что будет после того, как вы с Антоном Буздиным и Алексом Жаворонковым получите результаты исследования?
- После этого должны последовать публикация в научном издании, и дальше по идее клинические испытания. Но разрешения на них дает государство. В чем здесь заключается проблема? Ведь то, что старение - это заболевание, а не естественный процесс, должно быть признано на государственном уровне.
Но о том, что сейчас происходит с населением во всем мире, мало кто задумывается всерьез. Создается беспрецедентная ситуация: доля пожилого населения в ближайшие десятилетия будет превышать четверть от всего населения земли, а в обозримом будущем возрастет и до трети. Этот процесс называется серебряное цунами. Отсюда и все вытекающие проблемы социально-экономического характера.
Поэтому ученые с мировыми именами пытаются добиться того, чтобы на государственном уровне было признано: да, старение - это болезнь, с которой нужно бороться, в том числе с использованием специальных препаратов, диет, клеточных и генных терапий. Вообще, было бы здорово, если бы ведущие исследователи в этой области собрались и написали статью, где привели бы все "за" и "против" такого отношения к старости. Должна быть некая дискуссия, чтобы понять истинное положение дел. Пока же ни один медик не может дать четкого определения, что такое болезнь. И у биологов нет общепризнанной формулировки, что такое старение.
- Фармацевтические компании следят за разработками геронтологов?
- Пока ни одна фармакологическая компания не может вкладываться в геропротекторы - вещества, замедляющие старение, потому что не смогут зарегистрировать их на рынке. Официально не существует такой болезни, как старение. Многие компании пытаются исхитриться и предлагают геропротектор в качестве препарата от некой болезни. Например, сделать из него глазные капли и посмотреть, как они влияют на старческую катаракту. Это тоже путь, но возникает вопрос: а зачем нужен "большой фарме" этот привесок, если можно и без оглядки на старение генерировать симптоматические лекарства?
Однако существуют крупные компании, которые намерены лоббировать на международном уровне восприятие старения как болезни. Например, европейский производитель "АстраЗенека". По его инициативе этой осенью в Базеле состоится конференция MipTec, куда съедутся ведущие фармкомпании и ученые. Впервые за историю этого съезда у нас будет секция, посвященная геропротекторам. Я буду выступать там с докладом. Более того, крупнейшая мировая корпорация "Google" в конце того года основала компанию "Calico", куда пригласила ведущих ученых-геронтологов. Миссией этой компании является борьба со старением. В этом году с такой же целью лидер проекта "Геном человека" Крейг Вентер создал компанию "Human Longevity Inc". Это уже не кажется чем-то заоблачным и нереализуемым даже крупному бизнесу, не говоря об ученых-геронтологах.
- И все-таки как Вы думаете, в ближайшее время удастся выпустить на рынок первые геропротекторы?
- Допускаю, что геропротекторы нас буквально окружают. Нужно провести масштабное исследование: проверить уже существующие и разрешенные к применению лекарственные препараты на геропротекторные свойства. Сейчас аналогичные исследования ведутся в области онкологии. Уже известные средства от других болезней исследуют на противораковые свойства и открывают новые лекарства против опухолей. Могу сказать, что геропротекторными свойствами обладают противовоспалительные препараты. Ведь во многих проявлениях старения кроется хронический воспалительный процесс.
- Поскольку Вы не называете конкретных препаратов, которые, по Вашему мнению, уже сейчас можно было назвать геропротекторами, скажите тогда, что Вы сами предпочитаете есть и пить?
- Ну поскольку я часто в разъездах и не могу придерживаться определенного режима, то вряд ли стоит брать с меня пример. Дело в том, что регулярность сама по себе - одно из важных условий долголетия. Режим питания и отдыха играет здесь определяющую роль. Это вообще тема отдельного большого разговора. У каждой нашей клеточки есть свои внутренние часы, которые синхронизируются с солнечными часами, расположенными в центральной нервной системе. Но помимо солнечного света для наших клеточек не менее важен режим питания и отдыха. Если организм голоден, что ему внешний фактор - солнечный свет?.. Свои часы наш организм подстраивает прежде всего под режим питания и сна. Если же нет никакого режима, постоянства в приеме пищи, если спать мы ложимся в разное время, то процессы старения идут намного быстрее. Это все сказывается не только на внешнем виде, но и на том, что происходит внутри организма, и на том, сколько мы живем.
Если говорить о количестве пищи, то давно известно, что съедать нужно чуть-чуть меньше, чем нам хочется. В лабораторных условиях еще в начале прошлого века было доказано: если давать мышам на 30 процентов меньше еды, чем они готовы съесть, грызуны живут в полтора раза дольше обычного. Впрочем, если ограничить употребление некоторых продуктов, то эффект будет такой же. Но речь не идет о том, чтобы исключать их полностью. Негативный эффект дает избыток аминокислоты под названием метионин. Ее много в красном мясе, тунце, яйцах, молоке и в рисе. Я повторюсь, что вреден именно избыток метионина, но в определенном количестве эта аминокислота должна поступать в организм. Есть еще одна аминокислота - триптофан. Помимо того, что она ускоряет процесс старения, ее производные в организме обладают мутагенными свойствами - то есть вызывают мутации генов, что приводит к старению и раку. Триптофан тоже должен поступать в организм, но в ограниченном количестве. А чего уже точно не стоит употреблять в пищу - это так называемые трансжиры, которые в большом количестве содержатся в маргарине. Наши ферменты просто не способны расщеплять трансжиры, поэтому они плохо выводятся из организма, окисляясь и забивая в том числе наши сосуды. У американцев, например, до десяти процентов жировой ткани составляют именно трансжиры.
- В этом году у Вас было знаменательное событие - Вы получили президентский грант на свои исследования в Институте биологии Коми научного центра…
- Президентский грант - это скорее почетно, чем денежно, при наших-то затратных разработках. Сумма этого гранта составляет всего один миллион рублей в год на лабораторию, в которой работают девять человек. Только на реактивы нам необходимо тратить намного больше. К тому же эти средства мы пока не получили…
А деньги с ранее полученных грантов постепенно заканчиваются, этой осенью нам придется готовить новые заявки, чтобы получить средства на дальнейшие исследования. Впрочем, то, что в моей лаборатории много молодежи, это не только заслуга самой идеи, но и хорошее финансирование благодаря полученным грантам. Не секрет, что молодые специалисты помимо интересной работы выбирают еще и хорошую зарплату. В республике это еще не так сильно выражено, как, например, в Москве, где сразу говорят: "Вы единственная в России лаборатория генетики старения, мы очень хотим к вам прийти поработать, но уточните, какая зарплата нас ждет".
В Гарвардском университете принято, что ученые до 40 лет реально живут на работе, проводят там все выходные, часто там и ночуют. За это время они стараются как можно больше сделать серьезных исследований и публикаций, которые позволят им в будущем открыть свою лабораторию. Нам же приходится много работать, публиковаться для того, чтобы получить гранты на дальнейшие испытания. Исследования современного уровня требуют больших затрат, а тех денег, которые выделяет бюджет, хватает лишь на зарплату.
Но гранты в связи с реформой Академии наук и Министерства образования России получить все труднее и труднее. Конкурсные деньги максимально оседают в Москве и еще паре-тройке центров. Достаточно сказать, что ни один из конкурсных проектов из Коми в этом году не получил поддержку нового Российского научного фонда (РНФ). При том, что только у нашей лаборатории за два года вышло около 10 международных публикаций в высокорейтинговых журналах, достаточно упомянуть хотя бы Nature communications. Кстати говоря, идея, с которой нас не поддержал РНФ, этой осенью, надеюсь, все же будет реализована, но уже с Гарвардским университетом. И мы в ней будем на вторых ролях.
Наши лаборатории достаточно сильны, чтобы выигрывать гранты, но здесь необходима еще и помощь республиканской власти, чтобы она лоббировала интересы региональной науки в федеральном центре.
- Если честно, я удивлена, что Вы со своими знаниями до сих пор не уехали за рубеж или как минимум в Москву…
- Вы правы, в последнее время меня достаточно активно стараются переманить. Но видите ли, в чем дело: если менять город или даже страну, нужно потратить немало времени, чтобы освоиться в новой среде, наладить контакты с вузами, собрать дружную команду молодых исследователей. А поскольку идей много, то не хочется терять время на адаптацию. В Сыктывкаре меня почти все устраивает. Тот факт, что я заведую кафедрой в Сыктывкарском университете, позволяет воспитывать молодых специалистов, которые защищают диплом под моим руководством, приходят к нам в лабораторию и работают уже над диссертацией. Очень надеюсь, что в ближайшее время среди моих учеников будут не только кандидаты, но и доктора наук.
Современная наука не терпит одиночества. Надо, чтобы было достаточное количество светлых умов и умелых рук, заинтересованных людей, которые будут заниматься глубокими исследованиями. Мы в Институте биологии достаточно активно публикуемся в научных журналах, только в этом году у нас вышло уже четыре статьи на английском языке. Сейчас мы готовим большое монографическое издание по заказу международного издательства Springer. Это книга, где будут освещены аспекты исследований по старению дрозофил, которые ведутся в 20 университетах мира. Готова наша собственная монографическая работа по результатам трехлетних исследований сыктывкарской лаборатории.
А уже в октябре в московском издательстве "Эксмо" выйдет моя научно-популярная книга, посвященная практическим вопросам долголетия и старения применительно к человеку. Сам факт, что эти идеи получат массовое распространение, меня очень привлекает…
