Қартаю туралы ғылым: Біз мәңгі өмір сүре аламыз ба және керек пе?

Күнделікті адамның қартаюы - уақыттың өтуінің нәтижесі. Қартаю физикалық тұрғыдан өз әсерін тигізеді, ол сұр шаштарда, әжімдерде және есте сақтау ықылында көрінеді. Ақырында, әдеттегі тозудың жиналуы қатерлі ісік, Альцгеймер немесе жүрек ауруы сияқты ауыр аурулар мен патологияларға жол береді. Содан кейін, бір күні біз бәріміз соңғы демді шығарып, түпкілікті белгісіздікке: өлімге түсеміз. Қартаюдың бұл сипаттамасы қаншалықты анық емес және анық емес болса да, бәрімізге белгілі нәрсе.

Дегенмен, біздің жасты түсінуіміз бен тәжірибемізді өзгертуі мүмкін идеологиялық өзгерістер орын алуда. Қартаюдың биологиялық процестері туралы жаңа зерттеулер және жасқа байланысты ауруларға бағытталған биомедициналық технологиялардың дамуы қартаюға ерекше көзқарасты білдіреді. Қартаю, шын мәнінде, енді уақытқа тәуелді емес, дискретті механизмдердің жинақталуы болып саналады. Оның орнына қартаюды аурудың өзі ретінде жақсырақ бағалауға болады.

Обри де Грей, компьютер ғылымында білімі бар Кембридж PhD докторы және өзін-өзі оқытатын биомедициналық геронтолог. Оның қамыс тәрізді кеудесі мен тұлпарынан асып түсетін ұзын сақалы бар. Ол тез сөйлейді, аузынан сүйкімді британдық акцентпен сөздер шығады. Жылдам сөйлейтін сөз жай ғана кейіпкердің таңғажайып көрінісі болуы мүмкін немесе ол қартаюға қарсы жүргізіп жатқан соғысқа қатысты жеделдік сезімінен туындаған болуы мүмкін. Де Грей – негізін қалаушы және бас ғылыми қызметкер SENS зерттеу қоры, жасқа байланысты ауруларды зерттеу мен емдеуді ілгерілетуге арналған қайырымдылық.

Де Грей - есте қаларлық кейіпкер, сондықтан ол көп уақытын сөйлеп, адамдарды қартаюға қарсы қозғалысқа шақырады. бір эпизод бойынша NPR ұсынған TED радио сағаты, ол «Негізінен 100 немесе 200 жаста өлетін заттардың түрлері 20 немесе 30 жаста өлетін нәрселердің түрлерімен бірдей болады» деп болжайды.

Ескерту: көптеген ғалымдар мұндай болжамдардың алыпсатарлық екенін және мұндай үлкен мәлімдемелер жасамас бұрын нақты дәлелдер қажет екенін тез арада атап өтеді. Шын мәнінде, 2005 жылы MIT Technology Review жариялады SENS Challenge, SENS-тің қартаюды қалпына келтіруге қатысты талаптары «білімді пікірталасқа лайық емес» екенін жеткілікті түрде көрсете алатын кез келген молекулярлық биологқа 20,000 10,000 доллар ұсына отырып. Осы уақытқа дейін, төрешілер XNUMX XNUMX доллар табуға жеткілікті шешен деп санаған бір маңызды мәлімдемені қоспағанда, ешкім жүлдені толық талап еткен жоқ. Бұл біздің қалған адамдарға ең жақсы жағдайда нәтижесіз, бірақ лайықты болуға уәде беретін дәлелдермен күресуге мүмкіндік береді. оның салдарын қарастыру.

Көптеген зерттеулер мен тым оптимистік тақырыптарды сүзіп шыққаннан кейін мен қартаюға және жасқа байланысты ауруға қатысты нақты технологиялар мен терапиясы бар зерттеулердің бірнеше негізгі бағыттарына ғана тоқталуды шештім.

Гендер кілтті ұстай ма?

Өмірдің сызбасын біздің ДНҚ-да табуға болады. Біздің ДНҚ біз «гендер» деп атайтын кодтарға толы; гендер сіздің көзіңіздің түсі қандай болатынын, зат алмасуыңыздың қаншалықты жылдам екенін және белгілі бір ауруды дамытатыныңызды анықтайды. 1990 жылдары Синтия Кенион, Сан-Франциско университетінің биохимия зерттеушісі және жақында 15 жылы ғылымдағы ең үздік 2015 әйелдің бірін атады. Business Insider, парадигманы өзгертетін идеяны енгізді - гендер біздің қанша өмір сүретінімізді де кодтай алады, ал кейбір гендерді қосу немесе өшіру салауатты өмір сүру ұзақтығын ұзартуы мүмкін. Оның алғашқы зерттеулеріне назар аударылды C. Элеганс, Зерттеу үшін үлгі организмдер ретінде пайдаланылатын кішкентай құрттар, өйткені олардың геномдық даму циклдері адамдарға өте ұқсас. Кенион белгілі бір генді - Daf2-ді ​​өшіру оның құрттарының қарапайым құрттарға қарағанда екі есе ұзақ өмір сүретінін анықтады.

Ең қызығы, құрттар ұзағырақ өмір сүрген жоқ, сонымен бірге олар ұзақ өмір сүрді. Сіз 80 және 10 жыл өмір сүретініңізді елестетіп көріңіз, бұл өмір әлсіздік пен аурумен күресумен өтеді. Егер бұл жасына байланысты аурулармен және өмір сапасының төмендеуімен 90 жыл өмір сүруді білдіретін болса, 20-ға дейін өмір сүруге күмәндануы мүмкін. Бірақ Кенионның құрттары адам баласында 160 жыл өмір сүрді және бұл өмірдің тек 5 жылы «қарттықта» өтті. мақалада Guardian, Кенион кейбіреулеріміз жасырын түрде үміттенетін нәрсені ашты; «Сіз жай ғана ойлайсыз:« Уау. Мүмкін мен ұзақ өмір сүретін құрт болар едім.'» Содан бері Кенион қартаю процесін бақылайтын гендерді анықтау бойынша алғашқы зерттеулерді бастады.

Идея мынада: егер біз қартаю процесін бақылайтын басты генді таба алсақ, онда біз бұл геннің жолын үзетін дәрілерді жасай аламыз немесе оны толығымен өзгерту үшін гендік инженерия әдістерін қолдана аламыз. 2012 жылы мақалада ғылым CRISPR-Cas9 (CRISPR деп оңайырақ аталады) деп аталатын гендік инженерияның жаңа әдісі туралы жарияланды. CRISPR келесі жылдары бүкіл әлем бойынша зерттеу зертханаларын аралап шықты және жарияланды табиғат онжылдықтағы биомедициналық зерттеулердегі ең үлкен технологиялық жетістік ретінде.

CRISPR – ДНҚ-ны өңдеудің қарапайым, арзан және тиімді әдісі, ол РНҚ сегментін – тасымалдаушы көгершіннің биохимиялық эквиваленті – өңдеу ферменттерін мақсатты ДНҚ жолағына бағыттайды. Онда фермент гендерді тез ажыратып, жаңаларын енгізе алады. Адамның генетикалық тізбегін «өңдеу» мүмкіндігі фантастикалық болып көрінеді. Мен ғалымдардың зертханада ДНҚ коллаждарын жасап, қолөнер үстеліндегі балалар сияқты гендерді кесіп, жапсыруын, қажетсіз гендерді мүлде тастап жатқанын елестетемін. Мұндай технологияның қалай және кімге қолданылатынын реттейтін хаттамалар жасау биоэтиктің қорқынышты арманы болар еді.

Мысалы, осы жылдың басында қытайлық зерттеу зертханасы адам эмбриондарын генетикалық түрлендіруге әрекет жасағанын жариялаған кезде шу болды (бастапқы мақаланы мына жерден қараңыз: Ақуыз және жасуша, және одан кейінгі kerfuffle at табиғат). Ғалымдар CRISPR-ның тұқым қуалайтын қан ауруы болып табылатын β-талассемияға жауап беретін генді нысанаға алу мүмкіндігін зерттеді. Олардың нәтижелері CRISPR β-талассемия генін ажырата алғанын көрсетті, бірақ ол сонымен қатар күтпеген мутацияларға әкелетін ДНҚ тізбегінің басқа бөліктеріне әсер етті. Эмбриондар аман қалмады, бұл сенімдірек технологияның қажеттілігін көбірек көрсетеді.

Бұл қартаюға қатысты болғандықтан, CRISPR жасқа байланысты гендерді нысанаға алу және қартаю процесін бәсеңдетуге көмектесетін жолдарды қосу немесе өшіру үшін қолданылуы мүмкін деп болжанады. Бұл әдісті, ең дұрысы, вакцинация арқылы жеткізуге болады, бірақ технология бұл мақсатқа жетуге жақын емес және оның болатынын ешкім нақты айта алмайды. Адам геномын түбегейлі қайта құру және өмір сүру және (әлеуетті) өлу жолын өзгерту ғылыми фантастиканың бір бөлігі болып қалатын сияқты - әзірге.

Бионикалық тіршілік иелері

Егер қартаю толқынын генетикалық деңгейде тоқтату мүмкін болмаса, біз қартаю процесін тоқтататын және салауатты өмірді ұзартатын жолдың одан әрі тетіктерін іздей аламыз. Тарихтағы қазіргі уақытта аяқ-қолды протездеу және органдарды трансплантациялау әдеттегі жағдай болып табылады - біз өмірді сақтау үшін биологиялық жүйелеріміз бен органдарымызды жетілдірдік және кейде мүлдем ауыстырдық. Біз адам интерфейсінің шекараларын ілгерілетуді жалғастырамыз; технология, цифрлық шындық және бөгде заттар біздің әлеуметтік және физикалық денемізге бұрынғыдан да көбірек еніп кетті. Адам ағзасының шеттері бұлыңғыр бола бастағанда, мен қай кезде өзімізді қатаң түрде «адам» деп санай алмаймыз деп ойлаймын?

Ханна Уоррен есімді жас қыз 2011 жылы тыныс алу құбырысыз дүниеге келген. Ол өз бетінше сөйлей, тамақ жей немесе жұта алмады және оның болашағы жақсы көрінбеді. Алайда 2013 жылы ол а негізін салу процедурасы ол өзінің дің жасушаларынан өсірілген трахеяны имплантациялады. Ханна процедурадан оянып, өмірінде бірінші рет аппаратсыз дем ала алды. Бұл процедура бұқаралық ақпарат құралдарының назарын аударды; ол жас, сүйкімді қыз болды және бұл процедура АҚШ-та алғаш рет жасалды.

Алайда, Паоло Маккиарини есімді хирург Испанияда осыдан бес жыл бұрын бұл емдеуді бастаған болатын. Техника жасанды наноталшықтардан трахеяға ұқсайтын тірек жасауды талап етеді. Содан кейін тіреуіш пациенттің сүйек кемігінен алынған өз дің жасушаларымен «тұқымды» себіледі. Дің жасушалары мұқият өсіріледі және толық жұмыс істейтін дене бөлігін құра отырып, орманның айналасында өсуіне рұқсат етіледі. Мұндай тәсілдің тартымдылығы органның трансплантацияланған органнан бас тарту мүмкіндігін күрт төмендетеді. Өйткені, ол өз жасушаларынан салынған!

Сонымен қатар, ол өте қажет органдарды сирек қамтамасыз ететін орган донорлық жүйесінен қысымды жеңілдетеді. Ханна Уоррен, өкінішке орай, кейінірек қайтыс болды сол жылы, бірақ бұл процедураның мұрасы ғалымдар регенеративті медицинаның мүмкіндіктері мен шектеулерімен күресіп жатқанда - дің жасушаларынан органдарды құруда.

Маккиаринидің айтуынша Lancet2012 жылы, «Бұл дің жасушаларына негізделген терапияның түпкілікті әлеуеті адамның донорлығы мен өмір бойы иммуносупрессиядан аулақ болу және күрделі тіндерді және ерте ме, кеш пе, бүкіл мүшелерді алмастыра алу болып табылады».

Көп ұзамай бұл қуанышты кезеңнен кейін қайшылықтар басталды. Сыншылар өз пікірлерін 2014 жылдың басында жариялады редакциялық ішінде Кеуде және жүрек-қан тамырлары хирургиясы журналы, Маккиарини әдістерінің дұрыстығына күмән келтіру және ұқсас процедуралардың жоғары өлім-жітім көрсеткіштеріне алаңдаушылықты көрсету. Сол жылы Стокгольмдегі Каролинска институты, Макчиарини шақырылған профессор болып табылатын беделді медициналық университет, тергеу амалдарын бастады оның жұмысына. Маккиарини болған кезде теріс қылықтардан тазартылды Осы жылдың басында ол ғылыми қоғамдастықтың осындай сыни және жаңа жұмыстағы қателіктерге қатысты күмәнділігін көрсетеді. Дегенмен, бар клиникалық сынақ Қазіргі уақытта АҚШ-та дің жасушасының инженерлік трахея трансплантациясы қауіпсіздігі мен тиімділігін сынау жүргізілуде және зерттеу осы жылдың соңына дейін аяқталады деп болжануда.

Маккиаринидің жаңа процедурасы тапсырыс беруші органдарды жасаудағы жалғыз қадам емес - 3D принтерінің пайда болуы қоғамды қарындаштан сүйекке дейін басып шығаруға дайын болды. Принстондық зерттеушілердің бір тобы 2013 жылы функционалды бионикалық құлақтың прототипін басып шығара алды, бұл технологияның қаншалықты жылдам дамып келе жатқанын ескерсек, ғасырлар бұрын болған сияқты (олардың мақаласын қараңыз: Нано хаттары). 3D басып шығару қазір коммерциялық болды және биотехнологиялық компаниялар 3D басып шығарылған органды кім шығара алатынын білу үшін жарыс болуы мүмкін.

Сан-Диегода орналасқан компания Органово 2012 жылы жария болды және биомедициналық зерттеулерді ілгерілету үшін 3D басып шығару технологиясын қолданады, мысалы, есірткі сынауында қолданылатын кішкентай бауырларды жаппай өндіру арқылы. 3D басып шығарудың артықшылығы оның бастапқы құрылысты қажет етпеуі және әлдеқайда икемділігін қамтамасыз ету болып табылады – электронды инфрақұрылымды биологиялық тінмен біріктіруге және органдарға жаңа функцияларды енгізуге болады. Адам трансплантациясы үшін толыққанды органдарды басып шығарудың белгілері әлі жоқ, бірақ Органовоның серіктестігі көрсеткендей, жетек бар. Метусела қоры – атышулы Обри де Грейдің тағы бір туындысы.

Метусела қоры регенеративті медицина зерттеулері мен әзірлемелерін қаржыландыратын коммерциялық емес ұйым, әр түрлі серіктестерге 4 миллион доллардан астам қайырымдылық береді. Бұл ғылыми ҒЗТКЖ тұрғысынан көп болмаса да – сәйкес Forbes, ірі фармацевтикалық компаниялар бір дәріге 15 миллионнан 13 миллиард долларға дейін кез келген жерде жұмсай алады, ал биотехнологиялық ғылыми-зерттеу жұмыстары салыстырмалы - бұл әлі де көп ақша.

Ұзақ өмір сүру және Титонның трагедиясы

Грек мифологиясында Титон – Эостың, таңның титанының әуесқойы. Титон патшаның және су нимфасының ұлы, бірақ ол өлімші. Сүйіктісін ақыры өлімнен құтқарғысы келген Эос Зевс құдайынан Титонға өлместік сыйлауды өтінеді. Зевс шынымен де Титонға өлместік сыйлайды, бірақ қатыгездікпен Эос мәңгілік жастықты сұрауды ұмытып кеткенін түсінеді. Титон мәңгі өмір сүреді, бірақ ол қартаюды жалғастырып, қабілеттерін жоғалтады.

«Өлмейтін жастың қасында өлмейтін жас / Мен күл болдым» дейді Альфред Теннисон мәңгілік қарғысқа ұшыраған адам тұрғысынан жазылған өлеңінде. Егер біз денемізді екі есе ұзағырақ өмір сүруге көндіре алсақ, біздің ақыл-ойымыз осыған сәйкес келетініне кепілдік жоқ. Көптеген адамдар физикалық денсаулығы бұзылмай тұрып Альцгеймер немесе деменцияның басқа түрлерінің құрбаны болады. Бұрын нейрондарды қалпына келтіру мүмкін емес деп кеңінен мәлімделген, сондықтан когнитивті функция уақыт өте келе қайтымсыз төмендейді.

Дегенмен, қазір зерттеулер нейрондардың шын мәнінде қалпына келтіріліп, жаңа жолдарды қалыптастыру және мида жаңа байланыстар құру қабілеті болып табылатын «пластикалықты» көрсете алатынын нақты анықтады. Негізінде ескі итке жаңа амалдарды үйретуге болады. Бірақ бұл 160 жыл бойы есте сақтау қабілетінің жоғалуының алдын алу үшін жеткіліксіз (менің болашақ өмірімнің ұзақтығы адамдар 600 жасқа дейін жетуі мүмкін деп мәлімдеген де Грейге күлкілі болар еді). Одан ләззат алу үшін ешқандай ақыл-ой қабілеттерінсіз ұзақ өмір сүру екіталай, бірақ оғаш жаңа оқиғалар біздің санамыз бен рухтарымызды құрып кетуден сақтайтын үміт әлі бар екенін көрсетеді.

2014 жылдың қазан айында Стэнфорд университетінің зерттеушілер тобы жоғары деңгейде жарияланған зерттеуді бастады клиникалық сынақ Ол Альцгеймер ауруымен ауыратын науқастарға жас донорлардың қанын енгізуді ұсынды. Зерттеудің алғышарты белгілі бір сұмдық қасиетке ие, оған көпшілігіміз күмәнданатын болар едік, бірақ ол тышқандарға жасалған перспективалы зерттеулерге негізделген.

2014 жылдың маусым айында мақала жарияланды табиғат Стэнфордтық ғалымдар тобының журналы жас қанды кәрі тышқандарға құю мидағы қартаюдың әсерін молекулалық деңгейден когнитивтік деңгейге қалай өзгерткенін егжей-тегжейлі сипаттайды. Зерттеу көрсеткендей, егде жастағы тышқандар жас қанды қабылдағаннан кейін нейрондарды қалпына келтіріп, мидың байланысын арттырып, есте сақтау және когнитивті функцияларды жақсартады. берген сұхбатында қамқоршы, Тони Висс-Корей – осы зерттеумен айналысатын жетекші ғалымдардың бірі және Стэнфордтағы неврология профессоры – «Бұл мүлдем жаңа саланы ашады. Ағзаның немесе ми сияқты мүшенің жасы тасқа жазылмағанын айтады. Ол икемді. Сіз оны бір бағытта немесе басқа бағытта жылжыта аласыз ».

Қандағы қандай факторлардың мұндай әсер ететіні белгісіз, бірақ тышқандардағы нәтижелер адамдарда клиникалық сынақты мақұлдауға мүмкіндік беретіндей перспективалы болды. Егер зерттеу жақсы жүргізілсе, біз адам миының тінін жасартатын ерекше факторларды анықтай аламыз және Альцгеймерді жақсы қалпына келтіретін және бізді ақырзаманға дейін кроссвордтарды шешуге мүмкіндік беретін дәрі жасай аламыз.