Стратегия для инженерного пренебрежимого старения Обри ди Грей
В этой статье расскажу почему человек стареет, по мнению знаменитого биогеронтолога, Обри ди Грея организовавшего исследовательский фонд SENS, который призван помочь внедрить регенеративную медицину, которая, возможно, имеет наилучшие шансы для излечения болезней старения.
Доктор Обри ди Грей часто сравнивает человека и автомобиль — машина со временем работает все хуже, но может ездить гораздо дольше, чем это предполагалось производителем, когда она сходила с конвейера: из-за применения своевременного техобслуживания, ремонта и замены вышедших из строя деталей. В случае с человеком происходят подобные процессы: во время жизни накапливаются повреждения за счет обмена веществ, но ремонтные механизмы человеческого тела не совершенны и не могут устранить все повреждения, поэтому с течением времени они достигают критического уровня и человек стареет и умирает.
Три подхода: почему стареет человек и как этому помешать
Обри ди Грей пропагандирует инженерный подход к старению: он предлагает исправлять всего семь типов повреждений, нанесенных обменом веществ в организме во время старения, они хорошо известны и изучены. Нам совсем необязательно стараться найти метаболические пути, который их вызывают, чтобы исправить нанесенный вред. Наглядно место данного подхода можно удивить ниже на рисунке.
три подхода к проблеме старения
Этот подход находится между двумя типовыми попытками воздействия на процессы старения: геронтология старается досконально изучить процессы старения до еще до того момента, как повреждения появляться в организме и попытаться их замедлить, а гериатрия уже после того как повреждения перешли на уровень выше – появились различные патологические изменения в организме и возрастозависимые заболевания.
Этот подход находится между двумя типовыми попытками воздействия на процессы старения: геронтология старается досконально изучить процессы старения до еще до того момента, как повреждения появляться в организме и попытаться их замедлить, а гериатрия уже после того, как повреждения перешли на уровень выше — появились различные патологические изменения в организме и возрастозависимые заболевания.
Цель регенеративная медицина по Обри ди Грею должна помочь решить проблему старения на трех уровнях:
- Органы (искусственная замена)
- Уровень клетки (терапия стволовыми клетками), и, или:
- Молекулярный уровень (ремонт на клеточном уровне)
Почему человек стареет – семь смертельных причин старения внутри наших клеток
Человек стареет из-за семи механизмов постоянно действующих внутри организма на клеточном уровне, далее подробно опишу каждый из них, взгляните на таблицу ниже. Механизмы старения открыты уже давно, но финансирование их исследований настолько незначительно, что не позволяет сделать решительных шагов к победе над ними.Я приведу методы, позволяющие убрать данные процессы для отмены старения, по мнению, Обри ди Грея, подобные технологии возможны в ближайшие 25–30 лет — если удастся увеличить финансирование исследований данных процессов.
Семь механизмов старения, методы борьбы с ними, и год открытия
Клетки умирают и не замещаются-Замена утраченных клеток
Возрастная саркопения
Наши клетки постоянно повреждаются, различными процессами в организме при этом в организме существуют процессы позволяющие восстановить часть повреждений, но далеко не все. Те клетки которые не удалось восстановить либо уничтожаются процессом под названием аутофагия и другими, или из-за несовершенства механизмов очистки остаются в организме в поврежденном состоянии. Места поврежденных клеток занимают клетки, образовавшиеся из стволовых клеток, но с возрастом эффективность этих процессов снижается.
В результате описанных выше процессов наши органы такие, как мозг, сердце, и мышцы, в которых имеются долгоживущие клетки, часть из них безвозвратно теряют, что приводит к ухудшению функционирования органов. Примером могут быть, такие возрастные заболевания, как: саркопения — потеря клеток скелетных мышц, сердечная недостаточность – отмирание клеток сердца, в мозге происходит отмирание нейронов — что выливается в ухудшение его работы, ухудшению мелкой моторики (в результате этот процесс приводит к болезни Паркинсона). Тимус — железа производящая большинство иммунных клеток с возрастом уменьшается в размерах, из-за этого люди с возрастом всем более подвержены вирусным заболеваниям — их организме не производится достаточного количества иммунных клеток.
Как это исправить? Обри ди Грей отвечает на этот вопрос:
При помощи клеток предшественников, стволовых клеток способных превращаться в клетки любого органа, сначала мы программируем их на нужную функцию в лаборатории, после чего вводим их в организм и они заменяют недостающие клетки.
Внеклеточный мусор - накопление амилоида
Бета-амилоид
В межклеточном пространстве может накапливаться дефектные слипшиеся белки, которые больше не выполняют своих функций, но могут своим существованием нанести вред организму за счет связывания полезных белков. Обычно такие скопления называют — амилоид. Существует несколько видов амилоида, но наиболее известный это бета-амилоид — похожее на паутину соединение которое, образует бляшки в сосудах головного мозга у пациентов больных болезнью Альцгеймера и влияет на ухудшение когнитивных функций.
Подобные виды дефектного белка образуются так, же и в других тканях организма и способствуют возраст-зависимым заболеваниям: скопление амилоида у больных сахарным диабетом второго типа, скопление амилоида в сердце — амилоидоз сердца. Есть предположение что сердечный амилоидоз являться основной причиной смерти долгожителей переживших возраст 110 лет, так, как более чему у половины умерших после 90 лет вскрытие находит такую патологию в сердце.
Как с этим бороться? Обри ди Грей считает самым перспективным путем борьбы с проблемой накопления амилоида, активацию собственного иммунитета человека, иммунитет может эффективно расправиться с амилоидом, главное, чтобы при этом не было побочных аутоиммунных эффектов на органы человека. Сейчас над этой проблемой работают уже десятки компаний вкладывающих крупные суммы в решение этой задачи, из всех писаных механизмов старения на этот тратятся самые большие средства за счет связи его и болезни Альцгеймера. Когда будет достигнут прогресс в области лечения болезни Альцгеймера при помощи вакцин, будет легко перенести отработанную технологию и на любой другой тип амилоидоза, и окончательно расправится с ним.
Внеклеточные сшивки белков
Многие из структур внутри вашего организма построены из долгоживущих белков, которые работают от самого рождения и до момента смерти, или работают в течении десятков лет, не подвергаясь переработке или обновлению. От этих белков зависит эластичность например: внутренней стенки артерий, эластичность кожи, прозрачность хрусталик глаза. В процессе старения эти белки реагируют с молекулами глюкозы и некоторыми другими находящимися в крови (процесс называется гликирование белков), это приводит к образованию “сшивок”- два ранее независимых белка, которые могли свободно двигаться становятся связанными друг с другом, что мешает их нормальному функционированию.
процесс образования глюкозной сшивки
Когда такие сшивки поражают белки артерий они теряют возможность нормально двигаться относительно друг друга, артерии теряют эластичность, этим обусловлен постепенный рост систолического артериального давления с возрастом, с ростом артериального давления сильно увеличивается риск инсультов и других патологий. Старение кожи с возрастом тоже обусловлено образованием гликированых сшивок коллагена – основного белка в теле человека отвечающего за эластичность тканей.
Как бороться со сшивками белков? Нам уже хорошо известны химическая природа содержащих сшивки веществ, и она достаточно сильно отличается от нормальных клеток в организме. Необходимо разработать такие вещества которые их разрушать на влияя на остальные составляющие организма.
Удаление старых дефектных клеток
В наших организмах с течением времени клетки отработавшие свою функцию зачастую являются балластом, который больше не нужен организму, с возрастом очищение от этих клеток организме замедляется, это не раковые клетки – они не растут и не делятся, но в тоже время они мешают организму нормально обновляться.
Примеры таких клеток:
- Классические стареющие (сенесцентные) клетки
- клетки жировой ткани
- иммунные клетки
Как можно избавить организм от стареющих клеток? Обри ди Грей говорит, что при помощи специальных препаратов можно вызывать самоубийство стареющих клеток (апоптоз), исследования подобных препаратов ведутся сейчас большим числом компаний. В начале 2016 года в исследовании на лабораторных мышах удалось провести успешный эксперимент- животные жили на 17-36% процентов дольше, чем мыши которым не давали препарат.
Мутации митохондриальной ДНК
Митохондриальная ДНК
Ох уж эти митохондрии, последнее время про исследования в этой области новости выходят очень часто. Митохондрии обеспечивают энергией наши организмы, являясь своеобразными миниатюрными батарейками внутри наших клеток. Митохондрии преобразуют питательные вещества в энергию – АТФ, которая участвует во всех биохимических реакциях в организме.
В митохондриях есть своя, отличная от основной, расположенной в ядре клетки цепь ДНК, во время генерации энергии происходит постоянный выброс отходов – высокоактивных молекул свободных радикалов, которые со временем повреждают внутреннюю ДНК митохондрий так, как она расположена очень близко, в ДНК происходят мутации. Из-за этих процессов митохондрии перестают нормально функционировать и давать необходимое количество энергии, что вызывает множественные старческие болезни, и снижение общей энергетики.
Чтобы защитить митохондриальную ДНК от повреждений предлагается скопировать ее внутрь ядра клетки, вместе к основной ДНК, при этом она будет выполнять все положенные ей функции но будет защищена от повреждений свободными радикалами – говорит др. ди Грей.
Внутриклеточный мусор
Внутри наших клеток могут скапливаться продукты жизнедеятельности – различные элементы белковых структур, которые были повреждены в процессе жизни клети, или выполнили свою функцию и больше не нужны. В клетке существует встроенный механизм очищения – его я описывал в статье “клеточная аутофагия” механизм эффективный, но даже он иногда дает сбой в этом случае лизосомы не могут переварить весь скопившийся в них мусор, если это происходит, то аутофагосома может чрезмерно увеличить свои размеры и в итоге разорваться – это приведет к гибели клетки, или к катастрофическим повреждениям из-за, которых будет нарушена ее работа. С течением времени таких клеток все больше в организме – это еще одна причина того, почему стареет человек.
Эпимутации в ядре – образование раковых клеток
Во время старения в нашем организме накапливаются два типа изменений мутационные и эпимутационные: мутации повреждают саму ДНК находящюся в ядре клетки, а эпимутации нарушают “каркас” ДНК отвечающий за процесс то, когда когда и как гены активируются. В итоге оба этих процесса нарушаю правильную работу клеток организма и может привести к неконтролируемому делению и росту клеток – раку.
Какие способы предлагает SENS для борьбы с раком? Иммунотерапия видится наиболее перспективным способом борьбы в ближайшей перспективе – организм может без труда справиться с раковыми клетками если сможет их найти. Нам нужно лишь направить иммунитет человека в нужную сторону. Обри ди Грей предлагает еще более радикальный метод для того, чтобы рак вообще не мог возникать в наших клетках: удалить ген теломеразы из наших клеток, что бы запретить деление клеток организма как таковое. При этом восстанавливать ткани которые требуют постоянного обновления путем регулярного ввода извне стволовых клеток. Подробно с этим подходом можно ознакомиться в его книге “Отменить старение”, которую можно скачать в разделе “книги”.
так все таки, Почему человек не стареет?
Я описал семь известных механизмов вызывающих старение, вы не поверите, но существует нескольких десятков теорий старения, которые пытаются объяснять процессы вызывающие эти механизмы! На некоторых сайтах в интернете безапелляционно пишут, что старение вызывают радиационное воздействие, или свободные радикалы, но правда в том, что нет единого мнения на механизмы вызывающие старение, в этом вопросе слишком много противоречивых моментов. Все теории очень интересны если их изучать, и разбираться, на блоге я обязательно опишу самые популярные из них. Но инженерный подход Обри ди Грея, хотя до конца и не говорит о том, почему стареет человек, но может помочь исправить повреждения организма от старения даже не полностью понимая фундаментальные процессы, это выглядит гораздо более перспективным.
Видео. Почему стареет человек: рассказывает обри ди грей
|
|
Что ж, теперь у вас много знаний, о том почему стареет человек, и что ученые думают об этом, подробнее о подходе Обри ди Грея вы может прочитать в его книге “Отмена старения”, которую можно скачать на нашем сайте в разделе “книги”, также если знаете английский язык, на сайте SENS есть более подробная информация данном подходе а также, последних новостях о работе которую ведет фонд SENS и Обри ди Грей в борьбе против старения человека.
