Iespējams, ka visdedzīgākais nāves pretinieks pēc vecuma akadēmiskajā vidē ir Obrijs de Grejs, britu biologs ar doktora grādu Kembridžas universitātē un gariem, gariem matiem, kurus viņš sasēja zirgaste. Pēc viņa domām, novecošana ir neveselīgs process - sava veida nevēlamu mūsu dzīves blakusparādību kolekcija. Viņš izdara līdzību starp vecumu un malāriju, jo tā arī nogalina daudzus cilvēkus. Ja tev būtu iespēja viņu izārstēt, vai ne?
“Katra diena, kad guvu panākumus cīņā ar novecošanos, ietaupa 100 000 cilvēku. Simts tūkstoši dzīvību ir 30 pasaules tirdzniecības centri,”viņš teica 2014. gadā.
Kvalificētu zinātnieku grupa, kas pēta nozīmīgo dzīves ilguma pieaugumu, turpina pieaugt: ģenētiķis Kreigs Venters, kurš viens no pirmajiem sekvencēja cilvēka genomu; bioķīmiķe Sintija Kenijona, kura atklāja, ka tikai viena gēna mutācija dubultoja tārpa mūžu (Kenija tagad ir Google meitasuzņēmuma Calico novecošanas pētījumu viceprezidente); biologs Bils Endrjūss, kurš vadīja komandu, kas atklāja cilvēka telomerāzes gēnu - fermentu, kas, domājams, ir galvenais novecošanās procesā.
Viņu solījumi ir 90 gadus vecā veselība 50 gadu vecumā (pēc Methuselah fonda datiem), dzīve līdz 150 gadiem (pēc Endrjūsa teiktā) un mūžīgais bioloģiskais vecums 25 gadi (pēc Greja domām).
Mums ir iemācīts, ka nāve ir dabiska un mēģinājums no tās izvairīties ir sapņu vadīts trakums. Tomēr šie pētnieki veica reālus atklājumus. Viņi ir publicējuši savu darbu ļoti cienījamos žurnālos un ir piesaistījuši ievērojamu finansējumu. Kad šie zinātnieki apgalvo, ka ir iespējams dzīvot ilgāk vai pat bezgalīgi, viņi vēlas ticēt.
Galu galā mēs 20. gadsimta sākumā jau dubultojām dzīves ilgumu. Kurš var droši teikt, ka mēs to nevaram izdarīt tagad, kad mēs tik daudz zinām par novecošanos? Varbūt ideja novērst nāvi nemaz nav tik traka?
Kas noveco
Reklāmas video:
Pagājušā gada decembrī pētījums Salk institūtā satrauca medijus. Zinātnieki ir eksperimentējuši ar pelēm ar progeria, slimību, kas izraisa priekšlaicīgu novecošanos. Pētnieki varēja ģenētiski modificēt peles, lai ieslēgtu četrus ar novecošanos saistītus gēnus, pakļaujot pelēm antibiotiku. Peles ar Progeria dzīvoja par 30% ilgāk. Kā izrādījās, veselīgas peles pēc ārstēšanas kļuva jaunākas un ātrāk atveseļojās. "Mūsu pētījumi rāda, ka novecošanai nav jābūt vienā virzienā," paskaidroja vadošais pētnieks.
Ik pēc pāris mēnešiem zinātnieki paziņo par vēl vienu atklājumu, kas parāda, kā ļoti specifisks izmaiņu kopums palēnināja dažus dzīvnieku novecošanas aspektus. Protams, katrs pētījums kļūst informatīvāks, ja tas tiek pasniegts kā daļa no viena novecošanās izpētes procesa.
Lai novērtētu pētnieku progresu šajā jomā, ir jāsaprot, ko zinātniskā kontekstā nozīmē “novecošana”. Jo īpaši novecošana attiecas uz ķermeņa vitālo funkciju pasliktināšanos vai iznīcināšanu laika gaitā - "visu orgānu sistēmu integritātes pakāpeniska izsīkšana", sacīja Dens Belxi, Duke Universitātes Medicīnas skolas Geriatrijas katedras medicīnas docents. Mēs zinām, ka tādas slimības kā Alcheimera slimība, diabēts, sirds un asinsvadu slimības un vēzi vismaz daļēji izraisa novecošana.
Novecojot, mūsu ķermenī notiek intracelulāras izmaiņas, kas ietekmē ne tikai sirdi un plaušas, bet arī muskuļus un nervu sistēmu. “Šīs izmaiņas ietekmē visa veida sistēmas mūsu ķermenī. Un katra no šīm sistēmām individuāli sāk darboties nedaudz sliktāk, kad mēs novecojam, un pamazām tas veicina disfunkciju attīstību, kas izraisa slimības, invaliditāti un galu galā arī nāvi,”secina Belksi.
Tagad mēs saprotam, ka bioloģiskais vecums ne vienmēr atbilst hronoloģiskajam. Iedomājieties dvīņus: viens daudz dzer, ir nepietiekams uzturs, neguļ pietiekami daudz un nekad nesporto, bet otrs rīkojas pretēji. Iespējams, ka pirmais no pāriem noveco agrāk un attīstās ar novecošanu saistītas slimības.
Tas, kas notiek ar mūsu orgāniem, ir atkarīgs no šūnām, tāpēc lielākais sasniegums mūsu zināšanās par novecošanos, iespējams, bija izprast dažus ceļus, kas ietekmē novecošanos šūnu līmenī.
Galvenais slēpjas procesā, kuru zinātnieki sauc par signalizāciju - caur kuru šūnas savstarpēji sazinās, lai regulētu tādas pamatfunkcijas kā šūnu labošana vai imūnā atbilde. Kaut arī kļūdas šūnu signālā var izraisīt autoimūnas slimības, diabētu un vēzi, izrādās, ka modificējošie signālu ceļi var arī palēnināt novecošanos, vismaz dzīvniekiem.
Pētnieki identificēja divus ar vecumu saistītus signalizācijas ceļus: insulīnam līdzīgu augšanas faktoru (IGF-1), kas saistīts ar augšanu un metabolismu, un Rapamicīna mērķi (TOR), kas papildus augšanai regulē šūnu kustību un replikāciju. Jo vairāk mēs iedziļināsimies atjaunošanās zinātnē, jo biežāk šie saīsinājumi notiks.
Tiek pieņemts, ka, ja ir iespējams pietiekami palēnināt bioloģisko pulksteni, ir iespējams aizkavēt vecuma iestāšanos un ar to saistītās slimības. Nāves karotāji, piemēram, Pīters Tīls, Lerijs Elisons un Lerijs Peidžs, finansē atjaunošanās pētījumus un uzskata, ka šādi atklājumi kopā ar narkotikām pārvērtīsies par kombinētu risinājumu un pagarinās dzīvi, iespējams, uz visiem laikiem.
Gavēšana, gēnu uzlaušana un citas iejaukšanās
Šodien Sintija Kenonija vada novecošanās pētījumus Calico. 1993. gadā viņa strādāja Kalifornijas universitātē Sanfrancisko, kur vispirms apdomāja faktu, ka dažādiem dzīvniekiem ir atšķirīgs dzīves ilgums. Sintija sāka atrast dzīves ilguma ģenētisko pamatu, iedziļinoties apaļtārpu sugas, ko sauc par C. elegans, ģenētiskajā kodā.
Un, lai gan lielākoties apaļajos tārpos mēs redzam parazītus (piemēram, sirds tārpus, kas dzīvo suņos), C. elegans, pēc Kenona domām, nepārsniedz komata lielumu šajā teikumā un nav parazīts. Kenijs izvēlējās šo izskatu divu iemeslu dēļ. Pirmkārt, viņu vidējais dzīves ilgums ir 2-3 nedēļas, kas atvieglo tā mērīšanu. Otrkārt, kādā agrākā pētījumā tika atklāts mutēts C. elegans celms, kas noslēpumaini dzīvoja ilgāk nekā citi.
Kenjons un viņas laboratorijas pētnieku komanda ir sākuši nejauši modificēt C. elegans gēnus, lai noskaidrotu, vai tie varētu likt tārpiem dzīvot ilgāk. Laika gaitā viņi atklāja, ka viena gēna, ko sauc par daf-2, bojājumi dubultoja C. elegans dzīves ilgumu. Un modificētie tārpi ne tikai dzīvoja ilgāk, bet arī novecoja lēnāk. Divas nedēļas vecais modificētais C. elegans pārvietojās ātrāk un bija daudz veiklāks nekā dabiskais kolēģis. Kenijs atklāja, ka modificētam tārpam ir vajadzīgas divas dienas, lai tas novecotu tikpat daudz, cik normāls tārps noveco vienā dienā.
Atklājums neaprobežojās tikai ar C. elegans tārpu. Kad pētnieki modificēja līdzīgu gēnu mušām un pelēm, viņi arī dzīvoja ilgāk. Pats interesantākais ir tas, ka tārpos daf-2 gēns modificē hormona receptorus, kas ir ļoti līdzīgi cilvēka IGF-1 receptoriem. Simtgadniekiem, kuri nodzīvojuši 100 gadus vai ilgāk, biežāk nekā tiem, kas mirst agrāk, ir mutācijas, kas samazina IGF-1 receptoru aktivitāti.
Tajā pašā laikā līdzīgi pētījumi ar raugu ir parādījuši, ka, ja TOR signālu ceļi tiek ģenētiski mainīti, lai ierobežotu saziņu, arī raugs dzīvos ilgāk. Kopumā pētījums liecina, ka, ja jūs atradīsit veidus, kā apturēt visus šos signālus, pastāv iespēja palēnināt novecošanu.
Cilvēka ģenētiskā modifikācija rada virkni ētisku un praktisku izaicinājumu, tāpēc liela daļa atjaunošanas zinātnes uzmanības centrā ir TOR un IGF-1 signalizācijas ceļu pieradināšana, nemainot gēnus.
Viens veids, kā nomākt TOR ceļu signālu, kas jums nepatiks, ja jums patīk ēst. Pētījumi parādīja, ka peles, kuras baroja par 65% mazāk, dzīvoja par 60% ilgāk. Par laimi, zinātnieki ir atklājuši citus iejaukšanās veidus, kas darbojas līdzīgi. Rapamicīns, zāles, ko lieto pret noraidīšanu nieru transplantācijā, palielināja peles dzīves ilgumu par 14%; maza aspirīna deva pagarināja tārpa dzīvi par 23%.
Atjaunošanās teorētiķi ir sajūsmā par ķīmiskām iejaukšanās darbībām, tostarp par D vitamīna, metformīna un akarbozes lietošanu, kas darbojas Kenija eksperimentos atklātajā IGF ceļā. D vitamīns pagarināja tārpu dzīvi par 31%, bet metformīns un akarboze, kas izstrādāti II tipa cukura diabēta ārstēšanai, pagarināja pelēm par 5%. Atsevišķs britu pētījums atklāja, ka diabēta slimnieki, kuri tika ārstēti ar metformīnu, dzīvoja ilgāk nekā pacienti, kas nebija diabētiķi, lai gan viņiem bija jāmirst vidēji 8 gadus agrāk. Ja zāles izārstēja diabētu, viņiem vajadzēja nomirt apmēram tādā pašā vecumā kā veseliem cilvēkiem, nevis dzīvot ilgāk par viņiem.
Nacionālais klīniskais pētījums, ko sauc par novecošanu ar metformīnu vai TAME, lai pārbaudītu metformīna anti-novecošanās ietekmi uz cilvēkiem, ir saņēmis FDA apstiprinājumu. "Mēs vēlamies parādīt, ka novecošanās aizkavēšana ir arī labākais veids, kā aizkavēt slimības," Nature paskaidro Dr Nir Barzilai, viens no projekta pētniekiem.
Ir vēl viena stratēģija, kas neietver signalizācijas ceļus.
Ja kādreiz esat domājis, kāpēc bērni, šķiet, ir enerģijas pārņemti, kad jūs tik tikko tiekat līdz dienas beigām, vismaz daļa atšķirību slēpjas mitohondrijos. Viņu mitohondriji - šūnu spēkstacijas - ir produktīvāki nekā jūsējie. Kad mēs kļūstam vecāki, mitohondriji tikpat labi pārstāj darboties tādu iemeslu dēļ, kas vēl nav pilnībā izprasti, izraisot izmaiņas, kas lēnām uzkrājas orgānu līmenī.
Dažu pēdējo gadu laikā priekšplānā izvirzījušies sirtuīni, olbaltumvielu veidi, kas kontrolē saimniekšūnu procesus, ieskaitot mitohondriālos procesus, kas saistīti ar novecošanos. Un, lai gan sirtuīnu loma joprojām ir pretrunīga, pētnieki ir atklājuši, ka ķermeņa sirtuīnu barošana var ne tikai palēnināt novecošanos, bet arī mainīt to. Peles, kuras baroja ar sirtuīna aktivatoriem, dzīvoja par 16-20% ilgāk. Japānā šogad tika uzsākts pirmais nikotīnamīda mononukleotīda (NMD) klīniskais pētījums.
Viss iepriekš minētais - dzīvesveids, medicīniskā un ģenētiskā iejaukšanās - ļāva sliekām dzīvot 10 reizes ilgāk, bet pelēm - 15-20%. Tas nenozīmē, ka kāda no šīm iejaukšanās darbosies cilvēkiem, taču tā sniedz zinātniekiem sākumpunktu.
“Pirms desmit gadiem mums būtu bijis grūti domāt par kaut ko citu, izņemot fizisko aktivitāti un diētu. Mums tagad ir apmēram 10-15 dažādas iejaukšanās, kas var darboties,”secina Brian Kennedy, Buka novecošanas pētījumu institūta profesors, kurš šo jautājumu pēta vairāk nekā 20 gadus.
Vēlēšanās
Teorētiski, ja mēs varam atklāt, kura no šīm iejaukšanās darbībām cilvēka ķermenī darbojas labāk nekā citas, un pievienot dažus klonētus orgānus pilnīgi nolietotu orgānu vietā, tas ļaus mums izstrādāt efektīvu pasākumu kopumu, kas, ja tas nebeigtu novecošanos, tad vismaz ievērojami palēninātu to. … Diemžēl šodien šo iespēju vairāk atbalsta sapņi nekā faktiskā zinātne.
Resveratrola, ekstrakta, kas visbiežāk sastopams vīnogās, popularitātes pieaugums un kritums ir brīdinoša pasaka.
Daudzos pētījumos ar dzīvniekiem ir konstatēts, ka resveratrols pagarina rauga dzīvi par 70 procentiem un zivju par 59 procentiem. Cits pētījums atklāja, ka resveratrols uzlaboja peles veselību un dzīvi ar augstu kaloriju diētu - kas, šķiet, izskaidro franču paradoksu (francūžiem joprojām ir zems sirds un asinsvadu slimību līmenis, neskatoties uz diētu ar augstu tauku saturu). Nu, kopā ar viņu ar kūku visi domāja, ļaujiet viņiem dzert vīnu. Resveratrola piedevu pārdošanas apjoms pieauga līdz 30 miljoniem ASV dolāru gadā.
Diemžēl ietekme uz cilvēkiem nav apstiprināta. JAMA publicētais 2014. gada pētījums, kurā tika aplūkota senioru dzīve slavenajā Kjanti vīna reģionā Itālijā, atklāja, ka cilvēki ar augstāku resveratrola līmeni vairs nedzīvo. Iepriekšējie pētījumi par to, vai resveratrols var palīdzēt novērst vai ārstēt vēzi, ir devuši atšķirīgus rezultātus. "Uztura atbalsts ar resveratrolu vēža dzīvnieku modeļos ir novedis pie pozitīviem, neitrāliem, kā arī negatīviem rezultātiem atkarībā no resveratrola ievadīšanas veida, devas, audzēja veida, sugas un citiem faktoriem," raksta 2014. gada ziņojuma autori.
Vīna glāzes
Viena no novecošanās eksperimentēšanas problēmām ir tā, ka cilvēki dzīvo pārāk ilgi. Pele dzīvo apmēram divus gadus; pagarinot viņas dzīvi par 20 procentiem, viņa pagarinās par apmēram pieciem mēnešiem. To ir diezgan viegli iemācīties un atkārtot kontrolētos apstākļos. Šādus eksperimentus ar cilvēkiem atkārtot ir daudz grūtāk.
Zinātniekiem būtu jāgaida, kamēr viņu pacienti nomirs, kas kopā ar viņu pašu mirstību kļūst par problēmu. Lai pareizi veiktu eksperimentu, var būt nepieciešamas zinātnieku paaudzes, lai izpētītu pacientu dzīves ciklu.
Pretnovecošanās pētnieki var pielāgoties darbam ar veciem cilvēkiem, taču tas padarīs neiespējamu pārbaudīt profilaktiskās tehnoloģijas. Tajā pašā laikā manipulācijas ar jauniešiem ir ētiska problēma. Pārbaudīt, teiksim, gēnu terapiju veselam jaunam cilvēkam var būt potenciāli riskanti.
Labākais risinājums būtu atrast veidu, kā izmērīt bioloģisko novecošanos, negaidot, kamēr pacients faktiski noveco. Lai to izdarītu, pētnieki meklē marķieri, kas atspoguļotu bioloģisko vecumu.
Šai lomai ir vairāki daudzsološi kandidāti, piemēram, telomeri, hromosomu galos esošie atvases, kas saīsinās, mums novecojot. Zinātnieki meklē arī epigenētisko metilēšanas pulksteni. Mūsu DNS vai gēni lielākoties nemainās, bet gēnu daļu izpausme laika gaitā mainās atkarībā no vides faktoriem. Epigenetics pēta šādas izmaiņas. Ja ģenētika tiktu ierakstīta mūzikas lapā, DNS būtu piezīmes, un epigenetika būtu instrukciju kopums - laika paraksts, temps -, kas mums norādītu, kā šīs piezīmes spēlēt. Epigenētiskas izmaiņas tiek veiktas metilējot vai pievienojot metilgrupas kodola DNS, bet, mums novecojot, DNS metilēšana palēninās. Epigenētiskais metilēšanas pulkstenis palīdzēs jums korelētko mēs zinām par metilēšanu un epigenetiku un korelējam to ar bioloģisko vecumu.
Citi potenciāli daudzsološi taimeri ietver iekaisuma citokīnu profilus, kas raksturo citokīnu īpašības, olbaltumvielas, kas iesaistītas šūnu signālu sistēmā, kas saistītas ar vielmaiņas un novecošanās marķieriem. Tie ir kā pirkstu nospiedumi, kas aiz sevis atstāj šūnu procesus, piemēram, novecošanos.
Kamēr nav atrasta piemērota metrika, mēs nezināsim, kuri pretnovecošanās pasākumi darbosies cilvēkiem, ja vispār.
Vai nāve parasti ir dabiska?
Mūsu zināšanas par novecošanos ir nedaudz līdzīgas mūsu zināšanām par miegu. Tā ir fundamentāla dzīves pazīme, taču mēs nezinām, kā tā darbojas. Mēs redzam cilvēku novecošanos un sākam saprast, kā atšķirt novecošanās marķierus, taču līdz galam nesaprotam, kāpēc mēs novecojam. Vai cilvēka novecošana ir kļūda vai iezīme?
Šogad Alberta Einšteina universitātes zinātnieki publicēja pētījumu, kas balstīts uz esošajiem dzīves kursa datiem. Viņa secinājums ir tāds, ka dabiskais dzīves cikls ilgst apmēram 115 gadus. Lai gan lielākā daļa no mums dzīvo līdz 70 gadiem, to cilvēku skaits, kas dzīvo līdz 100, ir neticami mazs. "Mēs vēlējāmies uzzināt, kādu progresu mēs esam sasnieguši vai nav panākuši cilvēka ilgmūžības ziņā," raksta pētījuma vadošais autors Brendons Millholands.
Iemesls, pēc pētnieku domām, nav tas, ka galīgais mērķis ir nāve, bet gan tas, ka novecošana ir blakusprodukts no ģenētiskajiem kodiem, kas veido mūsu dzīvi - attīstību, dzimšanu, augšanu, reprodukciju. Kodos, kas dod mums dzīvību, ir nepilnības, kas noved pie nāves. Un, lai arī zinātnieki var mēģināt pagarināt dzīvi ārpus dabiskām robežām, mēs tomēr galu galā tos ierobežosim - it kā mēs mēģinātu uzcelt debesskrāpi uz lauku mājas pamatiem. Ne tas, ka neviens nevar dzīvot ilgāk par 115 gadiem - Millholands saka, ka vidēji viens no desmit tūkstošiem dzīvo līdz 125 - tas ir tikai statistiski neticami.
Var šķist, ka tas neatbilst cilvēces vēsturei. Amerikāņu dzīves ilgums ir pieaudzis no 47 gadiem 20. gadsimta sākumā līdz 78,7 gadiem mūsdienās, kas liek domāt, ka cilvēka dzīves cikls ir viegli maināms. Tomēr tā nav. Dzīves ilguma pieaugums, kas ir visu dzīves ciklu vidējais rādītājs, lielā mērā ir saistīts ar zīdaiņu mirstības samazināšanos, jo sabiedrības veselība, higiēna un medicīna ir strauji samazinājusi to bērnu skaitu, kuri nesasniedza savu piekto dzimšanas dienu. Cilvēki, kas dzīvoja līdz pilngadībai, varēja dzīvot līdz 40, 50 vai pat 60 gadiem, un dažreiz pat ilgāk. Tomass Džefersons nomira 83 gadu vecumā, Bens Franklins 84 gadu vecumā un Džons Adamss dzīvoja līdz 90 gadiem. Žanna Luīze Kalmenta no Francijas, kura nomira 122 gadu vecumā,un kuram ir visilgākā apstiprinātā mūža rekords, dzimis 1875. gadā. "Viņas rekords, iespējams, netiks pārspēts ļoti ilgi," saka Millholands.
Tajā pašā laikā pieaugošajam vestibilam ar mūža ilguma dubultošanu nepietiek. Viņus piesaista mūžīgā dzīve - ilgāka par 4000 gadus vecu melno koraļļu vai 2000 gadus vecu sūkli vai krējuma pīrāgu, 38 gadus vecu kaķi. Šobrīd nav veikts neviens pētījums par mūžīgā organisma izveidi, tādi nav atrasti arī savvaļā. Vienīgā mūžam dzīvā būtne, ko cilvēks zina, ir vēža šūna, taču tā nogalina savu saimnieku.
Lielākā daļa novecojošo pētnieku neveic uzņēmējdarbību, jo viņi tiecas pēc mūžīgās dzīves. Kenedijs vispirms sāka novērot raugu tīri zinātniskas ziņkārības dēļ un turpināja pētījumus, sapratis, ka novecošana ir galvenais daudzu hronisku slimību riska faktors. Beļska darbs koncentrējas uz nevienlīdzību veselības jomā - it īpaši, kāpēc cilvēki ar zemiem ienākumiem biežāk cieš no hroniskām slimībām. Viens no iemesliem: tā sauktā "bioloģiskā novecošana" ir ātrāka nekā pārējā.
Neviens no gerontologiem, ar kuriem es runāju, nerunāja par mūžīgo dzīvi - viņi ir tuvāk novecošanās palēnināšanai un veselības uzlabošanai. Pat de Grejam nepatīk frāze "mūžīgā dzīve" - viņš to sauc par "reliģisku".
Ir viens slavens citāts, ko parasti attiecina uz Ralfu Valdo Emersonu: "Kāpēc mūžība tam, kurš nezina, kā lietderīgi pavadīt pusstundu?" Lielākajai daļai no mums mērķis nav dzīves ilgums, bet gan kvalitāte. Un, ja visa šī pastiprinātā uzmanība mūžīgajai dzīvei novedīs pie pamatotu pētījumu finansēšanas, mūsu dzīve galu galā var būt garāka un veselīgāka.
Kendra Pjēra-Luī
Tulkojumu veica projekts NewWhat