Ծերացման գիտություն. Կարո՞ղ ենք մենք հավերժ ապրել և պե՞տք է ապրել:

Առօրյա մարդուն ծերանալը պարզապես ժամանակի արդյունք է: Ծերացումը ֆիզիկապես իր վնասն է կրում՝ դրսևորվելով մոխրագույն մազերով, կնճիռներով և հիշողության խանգարումներով: Ի վերջո, բնորոշ մաշվածության կուտակումն իր տեղը զիջում է ավելի լուրջ հիվանդության և պաթոլոգիայի, ինչպիսիք են քաղցկեղը, Ալցհեյմերը կամ սրտի հիվանդությունը: Հետո, մի օր մենք բոլորս արտաշնչում ենք վերջին շունչը և սուզվում ենք վերջնական անհայտության մեջ՝ մահ: Ծերության այս նկարագրությունը, որքան էլ անորոշ և անորոշ լինի, մեզանից յուրաքանչյուրին սկզբունքորեն հայտնի մի բան է:

Այնուամենայնիվ, տեղի է ունենում գաղափարական տեղաշարժ, որը կարող է հեղափոխել մեր տարիքը հասկանալու և ապրելու ձևը: Ծերացման կենսաբանական գործընթացների վերաբերյալ առաջացող հետազոտությունները և տարիքային հիվանդություններին ուղղված կենսաբժշկական տեխնոլոգիաների զարգացումը նշանակում են ծերացման նկատմամբ հստակ մոտեցում: Ծերացումը, փաստորեն, այլևս համարվում է ոչ թե ժամանակից կախված գործընթաց, այլ ավելի շուտ դիսկրետ մեխանիզմների կուտակում: Փոխարենը ծերությունը կարող է ավելի լավ որակվել որպես հիվանդություն:

Մուտքագրեք Օբրի դե Գրեյը, Քեմբրիջի դոկտոր, համակարգչային գիտության գծով և ինքնաուսուցիչ կենսաբժշկական հերոնտոլոգ: Նա երկար մորուք ունի, որը հոսում է եղեգի նման կրծքավանդակի և իրանի վրայով։ Նա արագ է խոսում, բառերը հմայիչ բրիտանական առոգանությամբ դուրս են գալիս բերանից։ Արագ կրակոտ ելույթը կարող էր պարզապես լինել բնավորության տարօրինակություն, կամ այն ​​կարող էր առաջանալ հրատապության զգացումից, որը նա զգում է ծերության դեմ մղվող պատերազմի վերաբերյալ: Դե Գրեյը համահիմնադիրն է և գլխավոր գիտական ​​տնօրենը SENS հետազոտական ​​հիմնադրամ, բարեգործական կազմակերպություն, որը նվիրված է տարիքային հիվանդությունների հետազոտությունների և բուժման առաջխաղացմանը:

Դե Գրեյը հիշարժան կերպար է, այդ իսկ պատճառով նա շատ ժամանակ է տրամադրում ելույթներ ունենալով և մարդկանց հավաքելով հակածերացման շարժման համար: -ի մի դրվագի վրա TED ռադիոժամը NPR-ի կողմից, նա կանխատեսում է, որ «Հիմնականում այն ​​իրերի տեսակները, որոնցից դուք կարող եք մահանալ 100 կամ 200 տարեկանում, նույնն են, ինչ այն տեսակները, որոնցից դուք կարող եք մահանալ 20 կամ 30 տարեկանում»։

Մի նախազգուշացում. շատ գիտնականներ շտապում են նշել, որ նման կանխատեսումները ենթադրական են, և նման մեծ պնդումներ անելուց առաջ վերջնական ապացույցների կարիք կա: Փաստորեն, 2005 թվականին MIT Technology Review-ն հայտարարեց SENS մարտահրավեր, առաջարկելով $20,000 ցանկացած մոլեկուլային կենսաբանի, ով կարող էր բավարար չափով ցույց տալ, որ SENS-ի պնդումները ծերացման հակադարձման վերաբերյալ «արժանի չեն սովորել բանավեճի»: Մինչ այժմ ոչ ոք չի պահանջել ամբողջական մրցանակը, բացառությամբ մեկ նշանավոր ներկայացման, որը դատավորների կարծիքով բավականաչափ խոսուն էր 10,000 դոլար վաստակելու համար: Այնուամենայնիվ, դա թույլ է տալիս մեզ՝ մահկանացուներիս, պայքարել լավագույն դեպքում անորոշ, բայց բավական խոստումնալից ապացույցների հետ: հաշվի առնելով դրա հետևանքները:

Հետազոտությունների և չափազանց լավատեսական վերնագրերի միջով մաղելուց հետո ես որոշեցի կենտրոնանալ միայն հետազոտության մի քանի հիմնական ոլորտների վրա, որոնք ունեն շոշափելի տեխնոլոգիա և թերապիա՝ կապված ծերացման և տարիքային հիվանդությունների հետ:

Արդյո՞ք գեները պահում են բանալին:

Կյանքի նախագիծը կարելի է գտնել մեր ԴՆԹ-ում: Մեր ԴՆԹ-ն լի է կոդերով, որոնք մենք անվանում ենք «գեներ». գեներն են, որոնք որոշում են, թե ինչ գույն կունենան ձեր աչքերը, որքան արագ է ձեր նյութափոխանակությունը և արդյոք դուք կզարգանաք որոշակի հիվանդություն: 1990-ականներին Սինթիա Քենյոնը՝ Սան Ֆրանցիսկոյի համալսարանի կենսաքիմիական գիտաշխատող և վերջերս 15 թվականին ճանաչվել է գիտության ոլորտում լավագույն 2015 կանանցից մեկը՝ ըստ XNUMXթ. Business Insider, ներկայացրեց պարադիգմը փոխող գաղափար, որ գեները կարող են նաև կոդավորել, թե որքան ենք մենք ապրում, և որոշ գեների միացումն ու անջատումը կարող է երկարացնել առողջ կյանքի տևողությունը: Նրա նախնական հետազոտությունը կենտրոնացած էր C. Elegans, փոքրիկ ճիճուներ, որոնք օգտագործվում են որպես հետազոտության մոդելային օրգանիզմներ, քանի որ նրանք ունեն մարդկանց գենոմի զարգացման շատ նման ցիկլեր: Քենյոնը պարզել է, որ որոշակի գենի՝ Daf2-ի անջատումը հանգեցրել է նրան, որ իր որդերն ապրում են երկու անգամ ավելի երկար, քան սովորական որդերը:

Նույնիսկ ավելի հետաքրքիր է, որ որդերը ոչ թե պարզապես երկար են ապրել, այլև ավելի երկար են առողջ եղել: Պատկերացրեք, որ դուք ապրում եք մինչև 80 տարի, իսկ 10 տարին անցնում է թուլության և հիվանդությունների դեմ պայքարում: Մարդը կարող է տատանվել մինչև 90 տարեկան ապրելու հարցում, եթե դա նշանակում է կյանքի 20 տարի անցկացնել տարիքային հիվանդություններով և կյանքի ցածր որակով: Սակայն Քենյոնի որդերն ապրել են մինչև 160 տարի, և այդ կյանքից միայն 5 տարին է անցել «ծերության մեջ»: մեջ հոդվածում The GuardianՔենյոնը բացահայտեց այն, ինչ մեզանից ոմանք միայն թաքուն հույս ունենային. «Դուք պարզապես մտածում եք. «Վա՜յ: Միգուցե ես կարող եմ լինել այդ երկարակյաց որդը»: Այդ ժամանակից ի վեր Քենյոնը սկսել է հետազոտել ծերացման գործընթացը վերահսկող գեները հայտնաբերելու ուղղությամբ:

Գաղափարն այն է, որ եթե մենք կարողանանք գտնել հիմնական գեն, որը վերահսկում է ծերացման գործընթացը, ապա մենք կարող ենք մշակել դեղամիջոցներ, որոնք ընդհատում են այդ գենի ուղին կամ օգտագործել գենետիկական ինժեներիայի տեխնիկան՝ այն ամբողջությամբ փոխելու համար: 2012 թ.-ին հոդված գիտություն հրապարակվել է գենետիկական ինժեներիայի նոր տեխնիկայի մասին, որը կոչվում է CRISPR-Cas9 (ավելի հեշտությամբ կոչվում է CRISPR): Հետագա տարիներին CRISPR-ն անցավ հետազոտական ​​լաբորատորիաներով ամբողջ աշխարհում և ազդարարվեց բնություն որպես կենսաբժշկական հետազոտությունների ամենամեծ տեխնոլոգիական առաջընթացը ավելի քան մեկ տասնամյակի ընթացքում:

CRISPR-ը ԴՆԹ-ի խմբագրման պարզ, էժան և արդյունավետ մեթոդ է, որն օգտագործում է ՌՆԹ-ի մի հատված՝ կրող աղավնիի կենսաքիմիական համարժեքը, որն ուղղորդում է խմբագրող ֆերմենտները դեպի թիրախ ԴՆԹ շերտ: Այնտեղ ֆերմենտը կարող է արագ հեռացնել գեները և տեղադրել նորերը: Ֆանտաստիկ է թվում, որ կարողանալ «խմբագրել» մարդու գենետիկական հաջորդականությունները: Ես պատկերացնում եմ, որ գիտնականները լաբորատորիայում ԴՆԹ-ի կոլաժներ են ստեղծում, երեխաների պես գեներ են կտրում և կպցնում արհեստագործական սեղանի շուրջ՝ ընդհանրապես դեն նետելով անցանկալի գեները: Կենսաբանության համար մղձավանջ կլինի ստեղծել արձանագրություններ, որոնք կարգավորում են, թե ինչպես է օգտագործվում նման տեխնոլոգիան և ում վրա:

Օրինակ, այս տարվա սկզբին աղմուկ բարձրացավ, երբ չինական հետազոտական ​​լաբորատորիան հրապարակեց, որ փորձել է գենետիկորեն ձևափոխել մարդկային սաղմերը (տե՛ս հոդվածի բնօրինակը այստեղ. Սպիտակուցներ և բջիջներ, իսկ հետագա քրֆուֆլը ժամը բնություն). Գիտնականները ուսումնասիրում էին CRISPR-ի ներուժը՝ թիրախավորելու β-թալասեմիայի՝ արյան ժառանգական խանգարման համար պատասխանատու գենը: Նրանց արդյունքները ցույց են տվել, որ CRISPR-ին հաջողվել է անջատել β-թալասեմիայի գենը, սակայն այն նաև ազդել է ԴՆԹ-ի հաջորդականության այլ մասերի վրա՝ հանգեցնելով չնախատեսված մուտացիաների: Սաղմերը չեն գոյատևել, ինչն էլ ավելի է ընդգծում ավելի հուսալի տեխնոլոգիայի անհրաժեշտությունը։

Ինչ վերաբերում է ծերացմանը, ենթադրվում է, որ CRISPR-ը կարող է օգտագործվել տարիքի հետ կապված գեների թիրախավորման և միացնելու կամ անջատելու ուղիները, որոնք կօգնեն դանդաղեցնել ծերացման գործընթացը: Այս մեթոդը իդեալականորեն կարող է իրականացվել պատվաստումների միջոցով, սակայն տեխնոլոգիան ոչ մի կերպ մոտ չէ այս նպատակին հասնելուն, և ոչ ոք ի վիճակի չէ վճռականորեն ասել, թե արդյոք դա երբևէ կանի: Թվում է, որ մարդու գենոմի հիմնովին վերամշակումը և մեր ապրելու և (հնարավոր) մեռնելու ձևի փոփոխությունը առայժմ մնում է գիտաֆանտաստիկայի մի մասը:

Բիոնիկ Էակներ

Եթե ​​ծերացման ալիքը հնարավոր չէ կանխել գենետիկ մակարդակով, ապա մենք կարող ենք փնտրել մեխանիզմներ, որոնք կարող են ընդհատել ծերացման գործընթացը և երկարացնել առողջ կյանքը: Պատմության այս պահին պրոթեզային վերջույթները և օրգանների փոխպատվաստումը սովորական բան են. Մենք շարունակում ենք մղել մարդկային միջերեսի սահմանները. Տեխնոլոգիաները, թվային իրականությունը և օտար նյութն ավելի շատ են արմատավորված մեր սոցիալական և ֆիզիկական մարմիններում, քան երբևէ: Քանի որ մարդու օրգանիզմի եզրերը մշուշվում են, ես սկսում եմ մտածել, թե ո՞ր պահին մենք կարող ենք մեզ այլևս խիստ «մարդ» չհամարել:

Երիտասարդ աղջիկը՝ Հաննա Ուորենը, ծնվել է 2011 թվականին առանց շնչափողի։ Նա չէր կարողանում ինքնուրույն խոսել, ուտել կամ կուլ տալ, և նրա հեռանկարները լավ տեսք չունեին: 2013 թվականին, սակայն, նա ենթարկվել է ա հիմնարար ընթացակարգ որը պատվաստել է իր սեփական ցողունային բջիջներից աճեցված շնչափողը: Հաննան արթնացավ պրոցեդուրայից և կարողացավ շնչել առանց մեքենաների, իր կյանքում առաջին անգամ: Այս ընթացակարգը արժանացավ լրատվամիջոցների մեծ ուշադրությանը. նա երիտասարդ, քաղցր արտաքինով աղջիկ էր և առաջին անգամն էր, որ այս պրոցեդուրան երբևէ իրականացվեց ԱՄՆ-ում

Այնուամենայնիվ, Պաոլո Մաքիարինին անունով մի վիրաբույժ արդեն կատարել էր այս բուժումը հինգ տարի առաջ Իսպանիայում։ Տեխնիկան պահանջում է փայտամած կառուցել, որը նմանակում է արհեստական ​​նանոմանրաթելից տրախեային: Այնուհետև փայտամածը «սերմացվում է» հիվանդի սեփական ցողունային բջիջներով, որոնք հավաքվել են նրա ոսկրածուծից: Ցողունային բջիջները խնամքով մշակվում են և թույլ են տալիս աճել փայտամածի շուրջ՝ կազմելով մարմնի լիարժեք ֆունկցիոնալ մաս: Նման մոտեցման գրավչությունն այն է, որ այն կտրուկ նվազեցնում է փոխպատվաստված օրգանը մարմնի մերժման հնարավորությունը։ Ի վերջո, այն կառուցված է իրենց սեփական բջիջներից:

Բացի այդ, այն թուլացնում է ճնշումը օրգանների դոնորության համակարգի կողմից, որը հազվադեպ է ունենում խիստ անհրաժեշտ օրգանների բավարար պաշար: Հաննա Ուորենը, ցավոք, ավելի ուշ մահացել է նույն տարում, սակայն այդ պրոցեդուրաների ժառանգությունը պահպանվում է, քանի դեռ գիտնականները պայքարում են նման վերականգնողական բժշկության՝ ցողունային բջիջներից օրգաններ կառուցելու հնարավորությունների և սահմանափակումների շուրջ:

Ըստ Macchiarini-ի Նշտար2012 թվականին «Ցողունային բջիջների վրա հիմնված այս թերապիայի վերջնական ներուժն է խուսափել մարդու դոնորությունից և ցմահ իմունոպրեսիայից և կարողանալ փոխարինել բարդ հյուսվածքները և, վաղ թե ուշ, ամբողջ օրգանները»:

Շուտով հակասությունները հաջորդեցին այս ուրախալի թվացող ժամանակաշրջանին: Քննադատներն իրենց կարծիքը հնչեցրել են 2014 թվականի սկզբին ան խմբագրական է Կրծքավանդակի և սրտանոթային վիրաբուժության ամսագիր, կասկածի տակ դնելով Macchiarini-ի մեթոդների հավաստիությունը և ցույց տալով մտահոգություն նմանատիպ ընթացակարգերի բարձր մահացության մակարդակի վերաբերյալ: Նույն տարում ավելի ուշ Ստոկհոլմի Կարոլինսկայի ինստիտուտը, հեղինակավոր բժշկական համալսարան, որտեղ Մաքիարինին հրավիրյալ պրոֆեսոր է, հետաքննություն է սկսել իր աշխատանքի մեջ: Մինչ Մաքիարինին էր մաքրվել է չարաշահումից Այս տարվա սկզբին դա ցույց է տալիս գիտական ​​հանրության երկմտանքը նման քննադատական ​​և նոր աշխատանքի սխալ քայլերի վերաբերյալ: Այնուամենայնիվ, կա մի կլինիկական փորձարկման Ներկայումս ԱՄՆ-ում իրականացվում է ցողունային բջիջներով մշակված շնչափողի փոխպատվաստման անվտանգությունն ու արդյունավետությունը, և գնահատվում է, որ ուսումնասիրությունը կավարտվի մինչև այս տարվա վերջ:

Macchiarini-ի նոր պրոցեդուրան միակ քայլը չէ պատվերով օրգաններ ստեղծելու գործում. 3D տպիչի հայտնվելը հասարակությանը պատրաստ է տպել ամեն ինչ՝ մատիտներից մինչև ոսկորներ: Փրինսթոնից հետազոտողների մի խմբին հաջողվել է տպել ֆունկցիոնալ բիոնիկ ականջի նախատիպը 2013 թվականին, որը կարծես դարեր առաջ է՝ հաշվի առնելով, թե որքան արագ է զարգանում տեխնոլոգիան (տե՛ս նրանց հոդվածը. Նանո Նամակներ) 3D տպագրությունն այժմ առևտրային է դարձել, և բիոտեխնոլոգիական ընկերությունների համար կարող է մրցավազք լինել՝ տեսնելու, թե ով կարող է շուկա հանել առաջին 3D տպագրված օրգանը:

Սան Դիեգոյի ընկերություն Օրգանովո հրապարակվել է 2012 թվականին և օգտագործում է 3D տպագրության տեխնոլոգիա՝ կենսաբժշկական հետազոտություններն առաջ մղելու համար, օրինակ՝ զանգվածային արտադրելով մանր լյարդներ, որոնք կօգտագործվեն դեղորայքի փորձարկումներում: 3D տպագրության առավելություններն այն են, որ այն չի պահանջում նախնական փայտամած, և այն ապահովում է շատ ավելի ճկունություն. հնարավոր է էլեկտրոնային ենթակառուցվածքը միահյուսել կենսաբանական հյուսվածքի հետ և նոր գործառույթներ մտցնել օրգանների մեջ: Մարդկանց փոխպատվաստման համար լիարժեք օրգաններ տպելու նշաններ դեռ չկան, սակայն այդ քայլը կա, ինչպես ցույց է տալիս Organovo-ի համագործակցությունը: Մեթուսելահ հիմնադրամ – տխրահռչակ Օբրի դե Գրեյի ևս մեկ մտահղացում:

«Մեթուսելահ» հիմնադրամը շահույթ չհետապնդող կազմակերպություն է, որը ֆինանսավորում է վերականգնողական բժշկության հետազոտությունն ու զարգացումը, ըստ տեղեկությունների՝ ավելի քան 4 միլիոն դոլար նվիրաբերելով տարբեր գործընկերներին: Մինչդեռ դա այնքան էլ շատ չէ գիտական ​​R&D-ի առումով, ըստ Forbes, խոշոր դեղագործական ընկերությունները կարող են ծախսել 15 միլիոնից մինչև 13 միլիարդ դոլար մեկ դեղի համար, իսկ կենսատեխնոլոգիայի հետազոտությունները և զարգացումը համեմատելի են. դա դեռ մեծ գումար է:

Ավելի երկար ապրելը և Տիտոնոսի ողբերգությունը

Հունական դիցաբանության մեջ Տիտոնուսը Էոսի՝ արշալույսի Տիտանի սիրահարն է։ Տիտոնոսը թագավորի և ջրային նիմֆի որդի է, բայց մահկանացու է։ Էոսը, որը հուսահատ ցանկանում է փրկել իր սիրեցյալին վերջնական մահից, աղաչում է Զևսի աստծուն, որ Տիթոնոսին անմահություն պարգեւի: Զևսն իսկապես անմահություն է տալիս Տիթոնոսին, բայց դաժան շրջադարձով Էոսը հասկանում է, որ մոռացել է հավերժական երիտասարդություն խնդրել նաև: Տիտոնոսը հավերժ է ապրում, բայց նա շարունակում է ծերանալ և կորցնել իր ունակությունները։

«Անմահ տարիքը անմահ երիտասարդության կողքին / Եվ այն ամենը, ինչ ես մոխրի մեջ էի», ասում է Ալֆրեդ Թենիսոնը հավերժ անիծված մարդու տեսանկյունից գրված բանաստեղծության մեջ: Եթե ​​մենք կարողանանք համոզել մեր մարմինը, որ երկու անգամ ավելի երկար գոյատևի, ոչ մի երաշխիք չկա, որ մեր միտքը կհետևի օրինակին: Շատ մարդիկ դառնում են Ալցհեյմերի կամ այլ տեսակի դեմենցիայի զոհը, նախքան նրանց ֆիզիկական առողջությունը կսկսի ձախողվել: Նախկինում լայնորեն պնդում էին, որ նեյրոնները չեն կարող վերականգնվել, ուստի ճանաչողական ֆունկցիան ժամանակի ընթացքում անդառնալիորեն կնվազի:

Այնուամենայնիվ, հետազոտությունն այժմ հաստատապես հաստատել է, որ նեյրոնները իրականում կարող են վերականգնվել և ցուցադրել «պլաստիկություն», որը նոր ուղիներ ձևավորելու և ուղեղում նոր կապեր ստեղծելու ունակություն է: Հիմնականում դուք կարող եք ծեր շանը սովորեցնել նոր հնարքներ: Բայց դա հազիվ թե բավարար լինի 160 տարվա ընթացքում հիշողության կորուստը կանխելու համար (ապագա կյանքի տևողությունս ծիծաղելի կլինի դը Գրեյի համար, ով պնդում է, որ մարդիկ կարող են հասնել մինչև 600 տարեկան): Դժվար թե ցանկալի լինի երկար կյանք ապրել՝ առանց այն վայելելու մտավոր ունակությունների, բայց տարօրինակ նոր զարգացումները ցույց են տալիս, որ դեռ հույս կա՝ փրկելու մեր միտքն ու հոգին թառամելուց:

2014 թվականի հոկտեմբերին Սթենֆորդի համալսարանի հետազոտողների թիմը սկսեց բարձր հրապարակայնությունը կլինիկական փորձարկման որն առաջարկում էր Ալցհեյմերի հիվանդներին երիտասարդ դոնորների արյուն ներարկել: Հետազոտության նախադրյալն ունի որոշակի սարսափելի որակ, ինչին մեզանից շատերը թերահավատ կլինեն, բայց այն հիմնված է մկների վրա արդեն իսկ արված խոստումնալից հետազոտության վրա:

2014 թվականի հունիսին հոդված է հրապարակվել բնություն Սթենֆորդից մի խումբ գիտնականների ամսագիր, որը մանրամասնում է, թե ինչպես է երիտասարդ արյան փոխներարկումը տարեց մկներին իրականում հակադարձում ուղեղի ծերացման հետևանքները մոլեկուլայինից մինչև ճանաչողական մակարդակ: Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ տարեց մկները երիտասարդ արյուն ստանալուց հետո նորից կաճեն նեյրոնները, ավելի շատ կապ կցուցաբերեն ուղեղում և կունենան ավելի լավ հիշողություն և ճանաչողական գործառույթ: -ին տված հարցազրույցում ԽնամակալԹոնի Ուիս-Կորայը՝ այս հետազոտության վրա աշխատող առաջատար գիտնականներից մեկը և Սթենֆորդի նյարդաբանության պրոֆեսորը, ասաց. «Սա բացում է բոլորովին նոր դաշտ: Այն մեզ ասում է, որ օրգանիզմի կամ ուղեղի նման օրգանի տարիքը քարի վրա գրված չէ։ Այն ճկուն է։ Դուք կարող եք այն տեղափոխել այս կամ այն ​​ուղղությամբ»:

Անհայտ է, թե կոնկրետ ինչ գործոններ են արյան մեջ առաջացնում նման կտրուկ հետևանքներ, բայց մկների մոտ ստացված արդյունքները բավական խոստումնալից էին, որպեսզի թույլ տա մարդկանց վրա կլինիկական փորձարկումներ հաստատել: Եթե ​​հետազոտությունը լավ ընթանա, ապա մենք կարող ենք բացահայտել եզակի գործոններ, որոնք երիտասարդացնում են մարդու ուղեղի հյուսվածքը և ստեղծել դեղամիջոց, որը կարող է հակադարձել Ալցհեյմերի հիվանդությունը և թույլ տալ մեզ լուծել խաչբառերը մինչև ժամանակի վերջ: