Search

Ученые хотят сделать вас снова молодыми

Исследовательские лаборатории разрабатывают технологии, чтобы «перепрограммировать» стареющие тела

Чуть более 15 лет назад ученые Киотского университета в Японии сделали замечательное открытие. Когда они добавили всего четыре белка в клетку кожи и подождали около двух недель, некоторые из клеток претерпели неожиданное и поразительное преобразование: они снова стали молодыми. Они превратились в стволовые клетки, почти идентичные тем, которые обнаруживаются у однодневного эмбриона, только начинающего свой жизненный путь. 

Исследователи, использующие эту процедуру, утверждать, что могут взять увядшие клетки кожи 101-летнего человека и перемотать их так, как будто они никогда не старели. 

Теперь, после более чем десятилетия изучения и настройки так называемого клеточного перепрограммирования, ряд биотехнологических компаний и исследовательских лабораторий говорят, что у них есть намеки на то, что этот процесс может стать воротами к беспрецедентной новой технологии для омоложения . Применяя контролируемые дозы перепрограммирующих белков к лабораторным животным, ученые видят доказательства того, что процедура делает животных — или, по крайней мере, некоторые из их органов — более молодыми.

Один из ключевых пропагандистов этой идеи, Ричард Клаузнер, выступил в июне на конференции в Сан-Диего с ценой билета в 4000 долларов , где он продемонстрировал данные неопубликованных экспериментов, в которых больные мыши возвращались к здоровому состоянию после прохождения эксперимента.

 

 

Клаузнер предлагал не что иное, как «медицинское омоложение» — взять старых животных и сделать их «молодыми». Он является организатором и главным научным сотрудником Altos Labs , новой исследовательской компании, получившей более 3 миллиардов долларов от сверхбогатых людей из Силиконовой долины. Клаузнер и его финансисты привлекли десятки ведущих ученых, предложив зарплату в 1 миллион долларов и заставили их работать над технологией, которую компания теперь называет «программированием омоложения».

Это работает путем сброса так называемого эпигенома — химических меток на ДНК, которые контролируют, какие гены включены или выключены в клетке. С возрастом некоторые из этих маркеров переворачиваются в неправильное положение. Перепрограммирование — это технология, которая может вернуть их обратно. Но он также может изменять клетки неконтролируемым образом, даже вызывая рак.

Цель Altos Labs состоит в том, чтобы понять это явление и, в конечном итоге, применить для лечения широкого спектра заболеваний. Клауснер говорит, что это возможно, потому что молодые клетки обладают большей устойчивостью и могут оправиться от биологического стресса так, как старые не могут. И у Клаузнера есть данные, позволяющие предположить, что это может сработать. Во время своего выступления он показал слайды с пометкой «Конфиденциально», в которых утверждалось, что толстые мыши вылечились от диабета после лечения, а другие смогли пережить обычные смертельные дозы обезболивающих — и все благодаря здоровой дозе медицинского омоложения.  

«Мы думаем, что можем повернуть время вспять», — сказал он аудитории. 

Клаузнер — бывший глава Национального института рака и бывший руководитель глобального здравоохранения в Фонде Гейтса. Он крупный игрок, который также стоял за некоторыми из самых известных биотехнологических предприятий, таких как компания Grail, занимающаяся анализами крови на рак. Тем не менее, даже для него омоложение является очень амбициозной идеей. Это потому, что если вы можете заставить клетки действовать моложе, здоровее и устойчивее, у вас может быть универсальное средство предотвращения многих болезней одновременно. «Это противоположность точной медицине», — сказал Клаузнер.

Фонтан омоложения

Безусловно, слово «омоложение» звучит подозрительно, аналогично маркетинговым обещаниям на флаконе дорогого крема для лица. И все же омоложение всегда вокруг нас, если приглядеться. Миллионы детей рождаются каждый год из стареющих сперматозоидов и яйцеклеток своих родителей. Клонирование животных — еще один пример. Когда Барбра Стрейзанд клонировала свою 14-летнюю собаку, клетки из ее рта и желудка превратились в двух резвящихся щенков. Все это примеры того, как клетки перепрограммируются из старости в молодость — именно то явление, которое такие компании, как Altos, хотят подчинить, разлить по бутылкам и продать. 

На данный момент ни у кого нет четкого представления о том, как могут выглядеть эти будущие методы омолаживания. Некоторые говорят, что это будет генетическая терапия ДНК людей; другие полагают, что можно найти химические таблетки, которые сделают свое дело. Один из сторонников этой технологии, Дэвид Синклер, который руководит лабораторией исследования старения в Гарвардском университете, говорит, что она может позволить людям жить намного дольше, чем сегодня. «Я предсказываю, что однажды станет нормальным пойти к врачу и получить рецепт на лекарство, которое вернет вас на десятилетие назад», — сказал Синклер на том же мероприятии в Калифорнии. «Нет причин, по которым мы не могли бы прожить 200 лет».

В дополнение к Altos, собравшей 3 миллиарда долларов, что является крупнейшим сбором средств для стартапов в истории биотехнологий, криптовалютный миллиардер Брайан Армстронг, соучредитель Coinbase, помог привлечь 105 миллионов долларов в свою собственную компанию по перепрограммированию NewLimit, миссия которой, по его словам, заключается в следующем: радикальное увеличение продолжительности жизни человека». Компания Retro Biosciences, которая заявляет, что хочет «увеличить продолжительность здоровой жизни человека на 10 лет», привлекла 180 миллионов долларов.

Эти огромные инвестиции производятся несмотря на то, что ученые до сих пор расходятся во мнениях относительно причин старения. На самом деле, нет единого мнения о том, когда вообще начинается старение. Некоторые говорят, что оно начинается при зачатии, в то время как другие думают, что это происходит при рождении или после полового созревания.

Но все эти вопросы делают явление перепрограммирования таким привлекательным. Клаузнер признает, что детали того, почему перепрограммирование работает, остаются «полной загадкой», но это также помогает объяснить внезапный порыв вложить инвестиции в эту идею. Если в геноме есть источник молодости, то тот, кто первым обнаружит его, сможет заново изобрести медицину и обеспечить себя на всю свою новую и очень долгую жизнь.

Алхимический проект

Специалист по стволовым клеткам Альфонсо Мартинес, чья лаборатория находится в Университете Помпеу Фабра в Барселоне, написал, что ему приходилось держать живот, пока он изучал видеозапись выступления Клузнера – настолько грандиозными были заявления. «Он проповедовал то, что на данный момент интересно, но очень абстрактно и неопределенно», — говорит Мартинес. Клаузнер говорил «как будто немного выпил». 

Мартинес говорит, что для него Altos — сродни алхимическому проекту, который средневековые правители когда-то финансировали в поисках философского камня — вещество, которое, как они верили, могло превращать свинец в золото, не говоря уже о том, чтобы излечивать все болезни. Однако Мартинес не был полностью скептичным. В Altos есть люди, которые знают, как заниматься наукой, — говорит он. И, отмечает он, даже алхимики в конечном итоге сделали ценные открытия.

Базовая техника, которую исследует Altos, — это процедура, открытая в 2006 году японским ученым Шинья Яманака, который в настоящее время является научным консультантом компании. Четыре белка (теперь называемые «факторами Яманаки»), которые он и его ученики идентифицировали, могут вызывать превращение обычных клеток в мощные стволовые клетки, такие же, как у эмбрионов. Это открытие принесло ему Нобелевскую премию по медицине в 2012 году .  

Есть ли какие-либо доказательства проекта стоимостью 3 миллиарда долларов?

Первоначально открытие Яманаки использовалось для перепрограммирования клеток пациентов для создания стволовых клеток, которые затем можно было использовать для производства трансплантируемых тканей, клеток сетчатки или нейронов. Другие ученые задавались вопросом, что произойдет, если они введут белки факторы Яманаки в живых животных. В 2013 году испанская команда сделала именно это с ужасающими результатами. У мышей вырастали опухоли. 

Проблема этих перепрограммированных мышей заключалась в том, что этот процесс не просто делает клетки молодыми; он также стирает их идентичность и превращает в эмбриональные стволовые клетки, которые не принадлежат взрослой особи. Джо Беттс-Лакруа, генеральный директор и основатель Retro, говорит, что вскоре исследователи задались новым вопросом: «Есть ли какой-то способ, которым эти два явления можно разъединить, чтобы можно было частично стереть старость, чтобы вы не превращались в наборы протоплазмы стволовых клеток и умирали?»

В 2016 году исследователи из Калифорнийского института Солка во главе с Хуаном Карлосом Изписуа Бельмонте сообщили, что ответ может быть положительным. Они генетически сконструировали мышей, страдающих прогерией, состоянием, вызывающим чрезвычайно быстрое старение, так, чтобы все их клетки производили факторы Яманака, но только тогда, когда им давали специальную пищевую добавку. Это позволило ученым включать факторы на ограниченный период — всего на несколько часов за раз. Если оставить гены включенными слишком долго, у мышей разовьется рак. Но с более короткими импульсами — частичным перепрограммированиеи — этого не произошло. Более того, мыши стали здоровее и стали жить немного дольше . 

Как это работает

 

Именно то, как работает этот феномен частичного перепрограммирования, сейчас находится в центре внимания Altos и других исследовательских организаций. Исследователи из Соединенного Королевства, связанные с Altos, сообщили, что они сделали клетки кожи 53-летнего человека такими же молодыми, как у человека, только что закончившего колледж . Они утверждали, что «процесс омоложения» был достигнут после 13 дней воздействия факторов Яманаки. 

Британская команда пришла к выводу, что клетки стали моложе, используя «часы старения». Это измерения, которые обнаруживают эпигенетические модификации ДНК, химические метки, определяющие, включен или выключен данный ген. Поскольку эти метки претерпевают характерные изменения на протяжении всей жизни, можно оценить возраст человека или любого животного за пару лет, проверив всего две-три сотни из них. 

Некоторые исследователи теперь полагают, что старение может быть вызвано в первую очередь постепенной деградацией эпигенетического кода, что немного похоже на поцарапанный компакт-диск, который пропускает музыкальные дорожки. Это многообещающая теория, и в первую очередь потому, что перепрограммирование надежно сбрасывает эти метки; после небольшой обработки факторами Яманаки клетка 90-летнего человека будет иметь эпигенетический профиль клетки подростка. 

Для Клаузнера тот факт, что клетки могут восстановить юношеское эпигенетическое состояние, примечателен и, вероятно, является воротами в новую биологию. «Понимание того, как клетки помнят, как быть нецарапанным компакт-диском», может привести к открытию «недостающих кодов», регулирующих весь процесс старения, считает он.

 

Хуан Карлос Изписуа Бельмонте, директор института Altos, заявил, что может «замедлить старение» лабораторных мышей.

На самом деле результаты оказались менее определенными, чем рекламировались. Исследователи не видели опухолей, но они значительно изменили эпигенетический возраст клеток всего в двух органах: почках и коже. И еще кое-что в результате вызвало недоумение – несмотря на заявление о замедлении старения, исследователи не прокомментировали, как долго прожили перепрограммированные мыши.

Действительно, до сих пор ни одна исследовательская группа или компания не сообщала о мышах, живущих дольше после частичного перепрограммирования. И это то, что следовало ожидать.

«Давайте не будем делать вид, что самое важное уже произошло, если это не так», — говорит Мартин Борх Йенсен, главный научный сотрудник Gordian Biotechnology и основатель организации, предоставляющей гранты. «Есть ли какие-либо доказательства вашего проекта стоимостью 3 миллиарда долларов?»