Пути к радикальному продлению жизни

Недалек тот день, когда целью медицины может стать достижение пренебрежимого старения человека в трудоспособном возрасте. В основе медицины будущего будут лежать новые подходы к замедлению старения, основанные на сверхранней диагностике старениезависимых процессов и их терапевтическом лечении. В определенном смысле симптоматическое лечение возрастзависимых патологий уступит место регулярной профилактике, которая будет основана не только на лекарственной, генной и клеточной терапии, но и на научно обоснованной диете, режиме дня, сбалансированной физической и умственной нагрузке. Конечной целью станет радикальное продление здорового периода жизни каждого человека.

Диагностика старения

Какие бы эффективные методы профилактики и лечения мы ни разрабатывали в лабораториях, используя животных или математические компьютерные модели, возможность их применения к человеку на практике сопряжена со многими трудностями. В модельных исследованиях замедление старения оценивается по увеличению максимальной продолжительности жизни организма. Продолжительность жизни человека составляет многие десятки лет.

Изучать влияние того или иного метода лечения на протяжении столь долгого срока с практической точки зрения нереально, и ни одна компания не согласится финансировать столь длительные исследования. Поэтому для радикального продления здорового периода жизни человека нужно разработать принципиально новые подходы к диагностике старения.

Прежде всего следует создать комплекс «биомаркеров старения» – параметров, которые воспроизводимо количественно и качественно изменяются при старении. Появление такого комплекса откроет новые возможности для разработки лечения болезней, связанных со старением. С одной стороны, биомаркеры позволят оценить эффективность лечения старения, не дожидаясь измерения продолжительности жизни. С другой стороны, многие возрастзависимые патологии развиваются длительное время в неявной форме. Чем раньше будут осуществлены их диагностика и лечение, тем вероятнее успех. Рассмотрим основные группы объектов нашего тела, в которых могут скрываться важные биомаркеры скорости старения (рис. 29).

Рис. 29. Диагностика старения будущего

Всесторонняя диагностика старения предотвратила развитие сахарного диабета

Генетик Майкл Снайдер из Стэнфордского университета в качестве эксперимента исследовал большой набор показателей своего здоровья на протяжении 400 дней.

Использованный им подход включал определение полной последовательности собственной ДНК. Кроме того, он анализировал изменение спектра матричных и микроРНК, а также уровня синтеза белков, различных метаболитов и аутоантител 20 раз в течение 14-месячного периода. Изначально Снайдер считал себя безукоризненно здоровым. В результате анализа сотен гигабайт собранной информации выявилась его предрасположенность к сахарному диабету 2-го типа, хотя никто из его родственников не страдает и не страдал от этой болезни. Поскольку Майкл был клинически здоров, то он прежде не задумывался о такой предрасположенности. Он понял, что увидел развитие сахарного диабета еще до его видимого проявления, после чего поспешил изменить образ жизни и питания – сел на диету и сбросил вес. Через некоторое время генетическая картина нормализовалась, а результаты своего исследования Снайдер опубликовал в ведущем биомедицинском журнале Cell.

Геном

Современная наука выявила 1825 генов модельных организмов и 300 генов человека, связанных со старением и продолжительностью жизни. Этот список пополняется с каждым днем. К настоящему моменту также известно несколько вариантов определенных генов, наличие или отсутствие которых наблюдается у людей с наследственным долголетием, то есть способных прожить 90 и более лет.

В результате масштабных проектов по расшифровке последовательностей ДНК отдельных людей был выполнен полногеномный поиск связи особенностей генома (прежде всего однобуквенных замен в ДНК) с различными заболеваниями (более 300), в том числе возрастзависимыми. Для этого сравнивают последовательности геномов больных и здоровых людей. Данный поиск позволил обнаружить более миллиона важных однобуквенных замен. Гены составляют лишь 3 % от длины ДНК хромосом человека. Как оказалось, более 90 % однобуквенных замен, связанных с заболеваниями, находятся в участках геномов, где вообще нет белок-кодирующих генов и функция которых не совсем ясна.

Основная цель поиска таких связей заключается в идентификации генетических факторов риска, чтобы дать обоснованный прогноз предрасположенности к конкретным заболеваниям. Кроме того, они позволяют осуществлять индивидуальный подход к лечению, указывая на невосприимчивость или сверхчувствительность к тем или иным лекарствам.

Полногеномный анализ выявил у супердолгожителей (людей, которым исполнилось более 100 лет) еще одну интересную закономерность – в среднем у них столько же аллелей риска различных заболеваний, что и у обычных людей, хотя болеют они реже или начинают болеть позже остальных. По-видимому, долгожители обладают редкими защитными вариантами генов, которые подавляют функцию «вредных» аллелей. Эти защитные варианты требуют выявления и всестороннего изучения. Для более или менее целостной картины необходимо анализировать миллионы однонуклеотидных замен в ядерной и митохондриальной ДНК.

Согласно гипотезе демографической селекции, в той части популяции, которая характеризуется долгожительством, могут быть утрачены варианты генов (аллели), определяющие преждевременную смертность от заболеваний, связанных с возрастом, или, напротив, накоплены генетические варианты, связанные с замедлением старения и повышенной стрессоустойчивостью. Однако исследования последнего времени, выполненные Томасом Перлсом с коллегами в Бостоне, Ниром Барзилаем и Юшин Су в Бронксе, Стюартом Кимом с коллегами в Лос-Анджелесе, не выявили каких-либо заметных генетических отличий людей, живущих более 110 лет. По-видимому, это связано с тем, что в силу малочисленности выборки было получено слишком мало данных, чтобы сделать однозначный вывод об ассоциации каких-либо генов с сверхдолгожительством. У некоторых супердолгожителей даже найдены генетические варианты, которые ассоциировались с высоким риском сердечно-сосудистых патологий, однако носитель гена не только не имел симптомов этого заболевания, но и умер от не связанной с ним причины. Интересно, что многие долгожители не вели здоровый образ жизни, около половины курили, некоторые регулярно употребляли алкоголь, что свидетельствует о большом вкладе наследственности в их долгожительство.

Перлс выдвинул предположение, что долгожительство, скорее всего, связано с уникальным сочетанием в генотипе совокупности сразу нескольких десятков вариантов генов (аллелей), каждая из которых по отдельности не дает столь значимого продления жизни. Однако на столь малой выборке доказать статистическую значимость сочетания десятка генов невозможно. Другие исследователи, в том числе и я, склоняются к точке зрения, что долгожительство у человека определяется не только редкими аллелями (мутантным состоянием гена), а эпиаллелями, которые обусловлены особым расположением участков метилирования геномной ДНК. Однако эпигеном «супердолгожителей» до сих пор остается неисследованным, и здесь нас еще ждут новые захватывающие открытия.

На мировом рынке существуют компании, где желающий может заказать анализ своего генома и узнать предрасположенность к тем или иным заболеваниям. Например, это сервисы Pathway Genomics, Gene Essence, Navigenics. Недавно такую услугу качественно и недорого предоставляли deCODEme и 23andMe, однако из-за противоречий с существующим законодательством они временно прекратили работу с частными лицами по выявлению рисков заболеваний. Огромную проблему представляет также пересылка собственных образцов на анализ из России за рубеж. Она практически запрещена. Стоит помнить, что без генетической консультации врача результаты анализов могут быть неправильно интерпретированы.

Российский рынок услуг в этой области пока не развит, но в Москве успешно проводятся различные виды генетической диагностики в таких компаниях, как Генотек и Atlas Biomed Group. Услуги по генотипированию предоставляют и некоторые онкоцентры.

Геномный анализ помогает определить индивидуальную непереносимость и пользу различных продуктов питания (потребность в витаминах, переносимость молочного сахара, кофеина, аминокислоты фенилаланина и др.), выбрать наиболее подходящий вид спорта, провести успешную профилактику множества возрастзависимых заболеваний и подобрать индивидуальную дозировку лекарств.

Некоторые фирмы предоставляют услуги по выявлению генетически заданных личностных качеств, родословных, этнических корней по отцовской и материнской линиям и даже доли неандертальских генов.

Как относиться к данным о собственных рисках? Приятно обнаружить в своем геноме варианты последовательностей, свойственных долгожителям, однако вероятность этого низка.

Более часто люди узнают о некотором превышении над средним уровнем рисков того или иного вида рака, диабета 2-го типа, болезни Альцгеймера, дегенерации желтого пятна, инфаркта миокарда, псориаза, ревматоидного артрита, рассеянного склероза, артериальной гипертензии и др.

Повышенный риск – это не приговор, это информация, которая послужит сохранению здоровья. Необходимо проконсультироваться с лечащим врачом и разработать индивидуальные меры профилактики, в том числе основываясь на знаниях, почерпнутых из данной книги. Стоит более пристально отнестись к своему питанию, образу жизни и выполнять регулярное медицинское обследование, для того чтобы выявить возможное наступление болезни как можно раньше или вовсе предотвратить ее развитие.

Однобуквенные замены – это еще не все, что мы можем узнать из анализа своего генома. Очень часто заболевания связаны с выпадениями или удвоениями целых участков генома, хромосомными перестройками. Анализ таких нарушений может быть выполнен при помощи полногеномного секвенирования. В настоящее время эта услуга на мировом рынке является очень дорогой – порядка 5000 долларов, однако к концу года ожидается серьезное удешевление в связи с выходом на рынок более высокопроизводительных приборов для секвенирования.