Взломать Дарвина: генная инженерия и будущее человечества - Джейми Метцль

Несмотря на многообещающие перспективы, у ученых есть веские причины не провозглашать рапамицин источником молодости для человека. Подавление иммунной системы после трансплантации – это попытка извлечь пользу из плохой ситуации. Мы выигрываем за счет пересаженного органа, однако платим за это определенную цену. Выключение иммунной системы делает нас более уязвимыми перед опасными вирусами и бактериями, которым при обычных условиях мы могли бы успешно противостоять. У людей с угнетенным иммунитетом рапамицин может вызвать и другие опасные побочные эффекты, включая анемию, гипергликемию, катаракту и дегенерацию яичек[266]. Пока не ясно, возникнут ли те же риски, если рапамицин будут применять здоровые люди.

В настоящее время исследователи кропотливо ищут способ поставлять рапамицин или его производное в организм – способ, который смог бы максимизировать все главные плюсы вещества и минимизировать возможные недостатки[267]. Такие фармацевтические гиганты, как Novartis, и ряд стартапов (бостонские resTORbio и PureTechHealth) торопятся создать рапамицин-содержащие лекарства, которые помогут переключать наши клетки на режим восстановления, потенциально повышать наше здоровье и увеличивать продолжительность жизни.

Но до того, как завершатся испытания на людях, все же не стоит применять NMN, NR, метформин или рапамицин самостоятельно, пытаясь продлить свою здоровую жизнь.

Должен признаться, что я был удивлен, узнав, сколько исследователей NMN, NR или метформина сами принимают эти препараты, а исследователи рапамицина тайно признаются в экспериментах с применением рапамицина над собой. Лично я считаю, что в течение десятилетия многие люди во всем мире начнут применять антивозрастные препараты, в состав которых входит один или все эти ингредиенты (либо их производные), а также ряд соединений, которые мы пока что не открыли[268]. В идеале такая таблетка будет персонифицирована – своя для каждого человека, в зависимости от его пола, возраста, генетического профиля, метаболического статуса, разнообразия микробиома и других факторов. Но это будет не единственный возможный выбор.

* * *

Когда мы молоды и относительно здоровы, наши клетки постоянно делятся и заменяются. Но по мере взросления или под влиянием стресса некоторые клетки перестают делиться. Вместо того чтобы просто умереть или вымыться из организма, эти «престарелые» клетки-зомби секретируют молекулы, из-за чего повышается уровень воспаления и повреждаются ткани. Чем старше мы становимся, тем больше старых, или сенесцентных, клеток накапливаем в себе. В принципе, это не так уж и плохо, ведь сенесцентные клетки способствуют подавлению роста раковых клеток и опухолей, которые, как известно, с возрастом становятся гораздо опаснее.

По сути, нам и не хотелось бы лишиться всех старых клеток и остаться без дополнительной защиты. Но, как выяснилось, снижение уровня сенесцентных клеток в организме помогает нам чуть дольше функционировать в том же режиме, как когда мы были молоды и здоровы. С помощью генной инженерии ученые смогли создать, а затем и активировать трансгенный «суицидный ген», который разрушал сенесцентные клетки у мышей. После этого грызуны не только прожили на 25 % дольше, но и смогли заново отрастить выпавшую шерсть, восстановить мышечную силу и правильное функционирование органов, а также продемонстрировали повышенную чувствительность к инсулину и низкую частоту возникновения порока сердца и остеопороза[269]. Неплохой результат. В августе 2018 года группа исследователей из Эксетерского университета в Англии использовала три новых соединения, чтобы удалить сенесцентные клетки из митохондрий мышей, после чего эти органеллы продемонстрировали явные признаки клеточного омоложения[270].

На фоне этого исследования началась гонка за разработку и тестирование нового класса лекарств – сенолитиков направленных на разрушение старых клеток, а также возможное увеличения продолжительности жизни и поддержание здоровья. Мало кто из людей согласится искусственно внедрить в свой геном «суицидальные гены». Однако многие с радостью примут таблетку, оказывающую тот же эффект. Зная об этом, голландские ученые разработали особую цепочку аминокислот, которые помогают нашему организму очиститься от сенесцентных клеток. Примечательно, что эти аминокислоты влияют на те же гены Daf-16, которые Синтия Кеньон обнаружила, изучая нематод. Пожилая мышь, которой вводили это новое вещество, восстанавливала роскошную густую шерсть и пробегала вдвое больше, чем каких-то несколько недель назад[271].

Схожий подход к борьбе со старением сводится к управлению тем, как клетки перерабатывают собственную биомассу, чтобы получать энергию и разрушать опасные белки. Ученые называют это аутофагией. Аутофагия хорошо «работает» в молодом организме, но в зрелом возрасте может давать сбои и вызывать различные возрастные заболевания. Таким образом, новое направление в лечении возрастных заболеваний и самого старения сводится к тому, чтобы влиять на определенные этапы аутофагии и заставлять старые клетки вести себя так, будто они снова молоды.

Клинические испытания на людях только начинают раскрывать потенциальное влияние сенолитических и аутофагических препаратов на конкретные возрастные заболевания. Это первый шаг к лечению самого старения. Но до того как такие препараты станут достаточно безопасными, чтобы их можно было использовать на людях, необходимо преодолеть множество преград. Например, мы должны быть уверены, что эти лекарства не выведут из строя естественную защиту нашего организма от раковых заболеваний и не вызовут других нежелательных и негативных эффектов, ведь, по сути, мы собираемся вмешаться в миллионы лет биологического равновесия.

Если вас тоже завораживает идея о потенциальном взломе процессов старения, то приготовьтесь. Мы только начинаем.

* * *

Создание детей – дело настолько обыденное, что зачастую мы упускаем главный ключ к разгадке старения. А он как раз у нас перед глазами. При каждом зачатии ребенка что-то в наших клетках сбрасывает биологические часы.

Как мы знаем, каждая клетка содержит генетический план всего нашего генома. Именно поэтому мы могли бы клонировать человека из одной-единственной клетки его организма. Но если каждая из 30 триллионов клеток захочет стать независимой личностью, у нас возникнут серьезные проблемы. Этого не происходит просто потому, что эпигенетические сигналы клеток контролируют включение и выключение генов. По мере того, как человек из одной оплодотворенной яйцеклетки превращается в сложное существо, эпигенетические метки координируют клетки, отвечая за их развитие во взрослые специализированные клетки (например, клетки сердца, кожи и т. д.), которые выполняют свою строго определенную функцию.

В 2006 году Синъя Яманака совершил чудесное открытие: он выяснил, что четыре фактора Яманака могут перепрограммировать эти специализированные клетки в стволовые. Эпигенетические метки дифференцированных клеток стирались так же, как при зачатии ребенка.

Возможно, вы помните из детства, что если морская звезда теряет один из своих лучей (рук), паук – одну из лап, а ящерица – хвост, эти конечности могут снова отрасти. А еще вы, должно быть, помните из каждого фильма о войне, что люди такой