Ученые во всем мире уже много лет пытаются преодолеть самую тяжелую человеческую болезнь — старение. Возможно, в этом нам помогут 3D-принтеры и черви.
Когда солнечным техасским утром молекулярный биолог Мэн Ван спешила к своей лаборатории, она и представить не могла, что там ее ждет.
Десятки тысяч червей извивались в коробках. Взглянув на них, ученый вдруг поняла: то, что она видела перед собой, могло вылечить наиболее тяжелый недуг человечества: старение.
Болезни, связанные со старением, как рак, ревматизм, болезнь Альцгеймера, ежедневно во всем мире убивают 100 000 человек. Но все больше ученых убеждены, что этого можно избежать.
Зубы — признак долголетия
Что на самом деле означает старение? Если увеличить изображение человека до молекулярного уровня, можно увидеть небольшие дефекты в клетках, тканях и органах, которые постепенно распространяются.
В конце концов весь организм начинает страдать от накопления поврежденных клеток.
«В тот момент, когда организм больше не способен восстанавливать себя, начинается старение», — объясняет датский врач Кааре Кристенсен.
Кристенсен работал врачом много лет, пока однажды не понял, что он хочет не лечить уже больных людей, а остановить само появление болезней. С тех пор он возглавил Датский центр по исследованию старения.
Он отмечает, что ситуация в целом улучшилась. В середине 1800-х годов ожидаемая продолжительность жизни составляла около 40 лет в большинстве стран мира. Сегодня некоторые страны Северной Европы приближаются к 80 лет, а остальные планеты настигает.
Все больше ученых уверены, что мы можем преодолеть болезни, связанные со старением
Это прежде всего объясняется снижением детской смертности, а не удлинением продолжительности жизни человека. Однако есть и другая положительная тенденция.
«Сегодня люди доживают до старшего возраста с лучшим состоянием здоровья, чем ранее, — объясняет Кристенсен. — И одним из свидетельств этого является лучшее состояние зубов у них. Зубы у людей преклонного возраста становятся лучше с каждым десятилетием.
Зубы — это своеобразный показатель общего здоровья, отмечает специалист. Ведь их состояние напрямую влияет на правильное питание и получение необходимых питательных элементов.
Зубы также могут указывать на состояние здоровья тех или иных органов нашего тела.
По словам Кристенсена, у пожилых людей сегодня лучшими являются не только зубы, но и результаты в тестах IQ, что исследователь связывает с улучшением условий жизни во всем мире.
«Это все вместе: лучшие условия жизни, лучшее образование… и работа, которой вы занимались», — добавляет он.
Но как долго такое улучшение сможет продолжаться?
Мировой рекорд долголетия принадлежит француженке Жанне Луизе Калман, которая дожила до 122 лет. Но интересно то, что она умерла в 1997 году — более 20 лет назад. С того времени много что изменилось.
Органы на 3D-принтере
Биофизик Тухін Боумік, родом из семьи медиков из индийского города Бангалор, вспоминает, как его отец и дяди обсуждали пациентов за обеденным столом.
Каждый раз когда он спрашивал, почему они не спасли жизнь, отец отвечал, что они сделали все, на что была способна медицина. То есть медицина имела свои ограничения.
Сегодня люди доживают до старшего возраста здоровее, чем раньше. Одним из доказательств этого является лучшее состояние зубов у пожилых людей
«И тогда я говорил: «Ладно, я не хочу быть врачом, я стану тем, кто изменит медицину», — вспоминает Боумік.
Исследователь отмечает, что смерть от старости часто связана с нарушением функций жизненно важных органов, как сердце, легкие или печень.
Если пациент получит жизнеспособный орган от донора, медики, как отец Боуміка, могли бы дарить людям второй шанс на жизнь.
Впрочем, все не так просто.
Людей, которым нужна пересадка органов, больше, чем доноров. Пациенты пожилого возраста во всем мире ждут в длинных очередях на новые почки или сердце, но найти подходящий орган очень сложно. Во многих случаях человек умирает не дождавшись.
Тогда Боумік задумался об искусственном создании органов. Он увлекся идеей научиться печатать живые органы, которые не отторгнет организм пациента.
«Скажем, нужна печень, с помощью компьютерной томографии или МРТ можно определить точный размер и форму органа», — объясняет свою идею исследователь.
А потом напечатать его не чернил, а белков и клеток, и не просто клеток, а собственных клеток пациента. Таким образом, риск отторжения органа снижается.
Боумік и его команда уже создали первую в Индии искусственную ткань печени человека. Следующий шаг — увеличить ее до размеров миниатюрной копии человеческого органа.
По мнению ученых, міленіали будут жить до 135 лет
По мнению ученого, это удастся сделать за пять лет. Это будет портативный внешний устройство, которое пациенты смогут носить с собой.
А через восемь-десять лет ученый надеется достичь главной цели — создать полностью жизнеспособную печень, которую можно трансплантировать в организм человека.
Но если у человека прекращает функционировать какой-либо орган, значит ли это, что ее естественный цикл жизни просто подходит к концу? А если сердце и легкие также выходят из строя?
Боумік считает, что каждый случай является индивидуальным.
«Если заменить пациенту орган, который был основной причиной смерти, человек мог бы прожить еще 20 лет. У него, к примеру, могла отказать печень, но мозг и сердце работают», — отмечает ученый.
Так какой может быть наша продолжительность жизни? Учитывая такие инновации, люди, которые родились в 1981 году и позже, имеют все шансы дожить до 135 лет, считает ученый.
Опыт червей
Бабушка Мэн Ван умерла, когда ей исполнилось 100 лет. Она была здоровой и активной до самого конца. Наблюдая, как она стареет, Ван начали задумываться о процесс старения.
Теперь Ван — профессор молекулярной генетики в медицинском колледже Бэйлора в США. Исследовательница проводит эксперименты в одной из самых интересных новых отраслей медицины — микробиоме человека.
«Это крошечные микроорганизмы, которые живут вместе с нами, от пищеварительного тракта к коже, — говорит она. — Итак, они везде».
Их не видно невооруженным глазом, но наш микробиом повсюду внутри и снаружи нашего тела. Он состоит преимущественно из бактерий, но также содержит грибы, вирусы и других микробов.
В прошлом ученые не уделяли ему особого внимания. Но теперь мы знаем, что микробиом имеет огромное влияние на наш организм.
Возможно, ключ к старению лежит в человеческом микробиоме?
Последние исследования свидетельствуют, что наш микробиом выполняет функцию не менее важную, чем любой другой орган. Он может влиять даже на наше поведение, а также на реакцию организма на лекарства.
Ванг решила узнать, может ли микробиом влиять на старение организма. Чтобы проверить эту гипотезу, она принялась исследовать определенный вид червя, который живет всего две-три недели — достаточный срок для проведения «эксперимента в течение всей жизни».
Или будет жить червь дольше, если изменить его микробиом, задала себе вопрос ученый.
Ван выбрала один вид бактерий, который живет в кишечнике червя, отредактировала его гены и накормила две группы червей бактериями с измененным геномом.
Через три недели — срок, когда животные должны были умереть — она проверила их состояние.
«Я была очень взволнована, поскольку несколько червей не умерли», — вспоминает она.
Некоторые исследования показывают, что корректировка нашего мікробіому может продлить жизнь
В обычных червей в этот период происходит снижение физической активности, но существа с новым мікробіомом не только энергично двигались, но и были менее подвержены заболеваниям.
Сейчас Ван продолжает похожи тесты на мышах. Возможно, когда-нибудь врачи смогут назначить нам таблетки с таким же эффектом. Но насколько хватит их действия?
«Кое-кто из моих коллег считает, что люди могут жить 200, 300 лет, — говорит ученый. — Но, по моему мнению, и 100 лет — отличное число».
Срок годности
Когда наш организм стареет, в нем происходит нечто странное. Когда клетки стареют, они делятся, заменяя таким образом те, что погибли или износились. Однако этот процесс не идеальный. Чем чаще клетка делится, тем быстрее она превращается в «постаревшей» клетку.
Жизненный цикл таких клеток подходит к концу, но вместо того, чтобы умереть, они продолжают жизнедеятельность, передавая информацию другим клеткам и нанося, таким образом, вред организму.
«Такие клетки как будто говорят: «Мы старые, но мы находимся в организме примерно столько же времени, сколько и вы, ребята, так вы тоже, наверное, уже старые», — отмечает Лорна Герріс, профессор молекулярной генетики из Английского университета в Эксетере.
Эти старые клетки заражают другие клетки старостью, и с возрастом таких клеток становится все больше.
Но Герріс, кажется, придумала способ бороться с такими клетками-хулиганами. Некоторое время назад исследовательница провела эксперимент, она нанесла химическое вещество на старые клетки кожи.
С возрастом все больше клеток начинают сигнализировать другим клеткам, что они тоже должны стареть
Чтобы проверить возраст клеток в ходе эксперимента, исследователи применили краситель, который обозначал синим цветом клетки, что начали стареть.
«Я ожидала, что старые клетки остаются синими, — рассказывает Герріс. — Но после нанесения вещества, они стали больше похожи на молодые клетки».
Эксперимент повторили приблизительно девять раз, вспоминает Герріс.
Клетки не только прекратили стареть, но и омолаживались. Впервые в истории науки старение клеток человека удалось остановить.
Кое-кто решил, что секрет долголетия наконец-то найдено. Гэрри начала получать телефонные звонки от инвесторов и ученых со всего мира.
Но исследовательница не склонна верить в вечную жизнь. Человеческий организм имеет естественный срок службы. Впрочем, ее открытие может проложить путь для создания нового поколения препаратов от деменции и сердечно-сосудистых заболеваний.
В ходе недавнего эксперимента ученые смогли остановить старение в клетках человека
«Я надеюсь, что мы сможем одним методом бороться с несколькими проблемами сразу, и таким образом, продлим людям жизнь до отведенного им природой срока», — говорит Хэррис.
Однако вернемся к вопросу: сколько может прожить человек?
Возможно, однажды мы сможем заменять поврежденные органы, принимать добавки, которые омолодят наш микробиом, и останавливать старение клеток.
Сколько лет мы сможем прожить еще в таком случае? Если верить Тухіну Боуміку, продолжительность жизни міленіалів может достичь 135 лет.
А тогда, в начале XXII века, кто знает, что еще станет возможным?
Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.
Хотите получать главные статьи в мессенджер? Подписывайтесь на наш Telegram.
…
комментарии закрыты.