Девід Сінклер – австралійський біолог і генетик, професор Гарвардської медичної школи та один із директорів Лабораторії Пола Гленна з біологічних механізмів старіння в Гарварді. Також професор Університету Нового Південного Уельсу, який очолює схожу лабораторію з механізмів старіння. Автор понад 170 наукових публікацій, засновник біологічних компаній, які розробляють «препарати проти старіння».
Старіння – це хвороба
Невтомна і повна енергії бабуся Девіда Сінклера, незважаючи на численні випробування, що випали на її долю (вона народилася і виросла в Угорщині, пережила Другу світову війну і емігрувала в 1950-х), незмінно зберігала оптимізм і вчила своїх онуків цінувати красу навколишнього світу. Але навіть вона у свої 90 років здалася перед неминучим – перед старістю з усіма її сумними властивостями – поступовим і незворотним зменшенням сил, наростаючою немічностю, все більш погіршуючими хворобами і перетворенням людини на бліде нагадування про себе саму, у майже порожню оболонку, життя в якій теплиться немов лише за інерцією.
Чи дійсно така доля чекає на всіх, кому пощастило не померти від вроджених аномалій, нещасного випадку чи невиліковного захворювання у розквіті сил і дожити до похилого віку? Ставши біологом, Девід Сінклер вирішив дійти до витоків цього питання, подібно до того, як у дитинстві шукав виток річки, що протікала повз його будинок. І майже одразу йому довелося кинути виклик деяким припущенням, які більшість людей вважають безперечною істиною. Ці припущення такі:
- Для людини як для біологічного виду існує досить жорстка межа тривалості життя. Якщо завдяки покращенню якості життя, поширенню навичок гігієни та досягненням сучасної медицини можна збільшити середню тривалість життя (наприклад, з 40 до 80 років), то максимальна ніколи не перевищить плюс-мінус 120 років.
- У певному віці через деякі внутрішні механізми організм повинен почати старіти.
- Чим довше ми живемо, тим більше старіємо. Старіння не можна звернути. Як безглуздо шукати «ліки від старості», так і безглуздо вимагати від медицини, щоб вона дала якісь засоби, які допоможуть 70-річному отримати, наприклад, такі ж зуби, таку ж фізичну витривалість або такий же зір, як у 25-річного.
- Навіть якщо медицині майбутнього і вдасться збільшити тривалість життя на одне-два десятиліття, навряд чи багатьом захочеться збільшувати термін «немічного стану», множити страждання свої та близьких, які доглядають людину, нездатну до самостійного життя.
У ході своїх досліджень Девід Сінклер дійшов парадоксальних на перший погляд висновків: жодне з цих і подібних до них тверджень не абсолютна істина.
На його думку, старіння – це хвороба, така сама, як, наприклад, «супутні старості» рак, глаукома, хвороба Альцгеймера та інші. Якщо сучасна медицина старанно намагається знайти причини цих хвороб і засоби їх лікування, то вона повинна знайти причини старості – найголовнішої, за його твердженням, хвороби, разом із засобами її лікування.
Що ми знаємо
Основи молекулярної біології та генетики
Перш ніж міркувати про механізм старіння, читачеві, який не має спеціальної біологічної освіти, потрібно познайомитися з основами молекулярної біології та генетики.
Генетична інформація. Основна інформація про будову клітини зокрема й організму в цілому міститься в ДНК – дуже довгій молекулі дезоксирибонуклеїнової кислоти, що складається, як правило, із двох вигнутих відносно один одного ланцюжків (так звана подвійна спіраль).
Кожен ланцюжок складається з блоків, що повторюються – нуклеотидів. Одні частини нуклеотидів пов’язані між собою і утворюють каркас ланцюжка, інші частини – азотисті підстави – пов’язані з азотистими підставами іншого ланцюга. Усього таких підстав чотири: аденін (A), гуанін (G), тимін (T) та цитозин (C). А з’єднується з Т, а G – з C. Окремі фрагменти ДНК називаються генами, і в них кодується інформація про різні ознаки організму та клітини.
Використання генетичної інформації. ДНК – це своєрідний «генеральний план», що містить загальну інформацію про організм.
Але як це пов’язано із життям організму? Для повсякденного функціонування кожній клітині потрібні білки дуже складні органічні речовини, що складаються з амінокислот. Численні природні білки складаються з 20 амінокислот. Білки виконують різні функції; багато хто з них забезпечує або прискорює різні хімічні реакції, і в такому випадку вони називаються ферментами. Саме в генах і закладено інформацію про будову білків (у вигляді триплетів нуклеотидів, або «кодонів», наприклад, AGA або AGG, що відповідають окремій амінокислоті).
ДНК сама неспроможна створювати білки. Для цього в ході так званої транскрипції за участю особливого ферменту (РНК-полімерази) створюється “тимчасова копія” потрібного гена – фрагмент схожої на молекули ДНК РНК (рибонуклеїнової кислоти). РНК відрізняється від ДНК тим, що складається тільки з одного ланцюга, а замість тиміну в ньому є урацил (U). Вчені вважають, що на ранніх етапах еволюції життя на Землі РНК служила основним засобом зберігання генетичної інформації і лише потім ця функція перейшла до складнішої ДНК.
РНК з копією запису структуру білка (матрична або мРНК) – транспортні РНК (тРНК) доставляють до особливої клітинної структурі – рибосоми, що складається з білків і рибосомних РНК (рРНК). Рибосома служить свого роду «зчитувальним механізмом», через який проходить мРНК і який синтезує білок, по черзі захоплюючи потрібні (відповідні триплету) амінокислоти з тих, що розчинені в клітині.
Передача генетичної інформації (із покоління до покоління). При розподілі клітини відбувається копіювання або реплікація ДНК.
Це складний процес, у якому беруть участь 15–20 білків-ферментів. В результаті з однієї молекули ДНК створюються дві її копії, що розходяться по різних дочірніх клітинах. Під час процесу подвійна спіраль поділяється на два ланцюги і для кожної за допомогою ферментів та розчинених у клітині речовин синтезується додатковий їй ланцюг.
Варто мати на увазі, що синтезуючий фермент не може створювати копію ДНК із самого кінця, а прикріплюється до особливого кінцевого фрагмента – теломера [прим. автора статті – детальніше про це в публікації «Ефект теломерів»].
Теломери можна порівняти з металевими або пластиковими наконечниками шнурків. При цьому прикріплена до ферменту частина теломери не подвоюється, тому з кожним розподілом теломери стають все коротшими. Це можна порівняти з розшматуванням кінчиків шнурків. Біолог Леонард Хейфлік у 1960-х роках виявив, що після 50 поділів більшість соматичних (спеціалізованих, не статевих і не стовбурових) клітин людини виявляють ознаки старіння і втрачають здатність до поділу зі збереженням генетичної інформації – так звана межа Хейфліка. Існує, правда, фермент теломераза, що подовжує теломери, але він починає діяти лише у специфічних випадках.
При реплікації ДНК можуть відбуватися помилки (мутації): деякі фрагменти генетичного коду губляться, подвоюються чи перестановлюються. У таких випадках нові клітини, що утворюються, часто також втрачають життєздатність.
Первісне життя
Цих відомостей вже достатньо, щоб зрозуміти описаний автором універсальний генетичний механізм виживання, що вперше виник у найдальшого предка всіх форм життя, котрі нині існують. Декілька мільярдів років тому на первісній Землі в районах гарячих джерел та інших відповідних місць почали розвиватися органічні молекули. З’явилися довгі ланцюжки нуклеїнових кислот – прабатьки сучасних РНК та ДНК. Внаслідок численних циклів висихань та зволожень їх оточили жирові оболонки – прообрази сучасних клітинних мембран.
Умови на первісній Землі були дуже суворими (надто спекотними, холодними, сухими або вологими для нормальної життєдіяльності), і часто цим первісним «протокліткам» доводилося завмирати, припиняючи процес розмноження та зберігаючи енергію.
Так виник ген А, що кодує білок, що запускає механізм збереження енергії. Разом з ним з’явився ген B, що кодує білок «сайленсер», що за сприятливих умов середовища прикріплювався до гена А, що заважав йому виробляти свій білок і тим самим знову включав механізм розмноження та активації життєвих процесів усередині клітини.
Так виник механізм «експресії», або прояви (включення) окремих генів залежно від умов навколишнього середовища. Цей механізм діяв всім живих форм.
Але з’явився організм, який автор умовно називає M. Superstes (Magna Superstes, «великий виживач»), в якому ген В мутував так, що його білок став виконувати додаткову функцію – лагодити ділянки ДНК, зламані в результаті зовнішніх впливів (радіація, температура) або внутрішніх помилок. При цьому білок на якийсь час залишав ген А, і той включався, зупиняючи розмноження і сповільнюючи інші процеси всередині клітини.
Девід Сінклер називає M. Superstes прабатьком усіх нині існуючих організмів, а нащадки генів А і В досі присутні у нашому геномі. Механізм їх роботи Синклер називає механізмом виживання (або схемою виживання, survival circuit), і, на його думку, цей механізм лежить в основі всіх процесів старіння.
Складність структури
Епігенетика. Зрозуміло, це лише схематичний опис механізму виживання з прикладу дуже примітивного організму.
Прості лінійні чи кільцеві ДНК зустрічаються лише в таких простих одноклітинних істот, як бактерії. У складніших одноклітинних, а тим більше багатоклітинних організмів, що мають набагато більше генів (у людини їх, за деякими оцінками, близько 28 тисяч), ДНК упакована в складну структуру – хроматин, що являє собою ланцюжки ДНК, обгорнуті навколо білків-гістонів, а хроматин служить основою будови хром.
Щільно упакований хроматин називається гетерохроматином, і ділянки ДНК у ньому, як правило, не транскрибуються (так звані ділянки, що незначають, або «мовчать»). Менш щільний хроматин називається еухроматином, і йому характерна транскрипційна активність (тобто клітина синтезує закодовані цими ділянками ДНК білки).
Щільність упаковки хроматину багато в чому залежить від приєднання до гістонів та до дільниць ДНК різних додаткових молекул – ацетилювання, метилювання та інших подібних процесів. Хроматин може утворювати петлі, які з’являються, то зникають, що також впливає активацію генів.
Крім того, при розшифровці геному людини були виявлені численні ділянки, на перший погляд нічого не значущі і тому прозвані «сміттєвою ДНК», але тепер їх вважають за краще називати «некодуючою ДНК», тому що вона теж може грати якусь роль в активації генів. Такі мітки – процеси, тривимірні форми, молекули, – що регулюють активність генів, але не змінюють первинну структуру ДНК, називаються епігенетичними факторами, тобто пов’язаними з генетикою та доповнюють її.
Спеціалізація клітин. Може виникнути цілком закономірне питання: якщо ДНК всіх клітин одного і того ж багатоклітинного організму однакова, то чому в організмі існують різні органи з різними типами клітин, наприклад, шкіри, кишечника, нирок, печінки, нервової тканини тощо?
Справа в тому, що в міру розвитку організму клітини спеціалізуються – у них залежно від процесів розвитку та від навколишнього середовища активуються різні гени, і деякі механізми такої активації були описані вище.
Клітина печінки починає виробляти одні білки, клітини нирки інші. У їхній ДНК стають «сплячими» чи «мовчучими» різні ділянки. Неспеціалізованими залишаються лише стовбурові клітини, з яких можуть вийти будь-які інші. Згодом деякі клітини можуть втрачати свою спеціалізацію – так виходять старіючі клітини, клітини, що запалюються (направляють майже всю свою активність на боротьбу з несприятливими факторами) або деякі види ракових клітин, що неконтрольовано розмножуються і утворюють пухлини.
Розвиток уявлень про старіння
У свій час біологи висунули теорію про те, що основний тиск природного відбору відбувається до репродуктивного періоду, тобто, згідно з теорією еволюції, з’являються і успадковуються ті ознаки, які важливі для молодих організмів, а після того, як організми дадуть потомство, еволюції все одно, що буде з ними; мутації чи варіанти генів, через які виникають різні «старечі хвороби», не піддаються добору.
Один із різновидів цієї теорії – теорія антагоністичної плейотропії, згідно з якою прояви одного й того ж гена в різному віці призводять до абсолютно протилежних результатів.
У геронтології були виділені такі властиві старості ключові ознаки та явища:
• Генетична нестабільність через пошкодження ДНК.
• Порушення епігеному (див. визначення терміна нижче).
• Порушення роботи мітохондрій.
• Метаболічні зміни.
• Зменшення тіломіру.
• Спотворення механізму синтезу та розпаду білків.
• Виснаження стовбурових клітин.
• Нагромадження старіючих, «зомбеподібних» клітин, які запалюють інші.
• Зменшення міжклітинної комунікації.
• Окислення ліпідів під дією вільних радикалів, у зв’язку з чим пропонується застосовувати антиоксиданти (теорія не знайшла підтвердження, а антиоксиданти діють трохи не так, як стверджують їх виробники).
Багато вчених і медиків досі вважають, що основне завдання геронтології – полегшення цих явищ окремо, зменшення їхньої тяжкості. Девід Сінклер вважає, що це боротьба з наслідками, а не з причиною.
Звичайно, якщо йти цим шляхом, то можна полегшити стан пацієнтів, котрі старіють, але радикально проблему старості не вирішити. Колись і рак вважався «явищем», при виявленні якого пацієнтові пропонували лише полегшення симптомів і радили швидше написати заповіт. Проте, починаючи з 1970-х років, були виявлені генетичні причини деяких видів раку, після чого розробка методів його лікування пішла семимильними кроками. Щось подібне, на думку Сінклера, можна зробити і в галузі геронтології.
Сиртуїни та інші генетичні регулятори. Нещодавно було висунуто припущення існування так званих «генів довголіття».
У ході досліджень Синклер за допомогою методів генної інженерії змінював ДНК дріжджів, наприклад, вставляв у них фрагменти ДНК інших організмів, що кодують білки, що призводять до швидкого старіння або, навпаки, збільшують термін життя.
Так було виявлено сиртуїни – білки, що відновлюють пошкоджену ДНК.
Вперше такий білок, Sir2, і відповідний ген SIR2 був виявлений у дріжджів. Згодом було знайдено сім аналогічних генів у ссавців, від SIRT1 до SIRT7 – нащадки того самого гіпотетичного гена B у механізмі виживання стародавнього одноклітинного M. superstes.
У зв’язку з ускладненням організмів ускладнилися і їх функції; вони деацетилюють гістони, беруть участь у метаболізмі, послаблюють дію речовин, що викликають старіння клітин. Для перебігу реакцій, пов’язаних із сиртуїнами, необхідна речовина під назвою «нікотинамідаденіндінуклеотид» (скорочено НАД, NAD).
Крім сиртуїнів були виявлені й інші гени, які можна було б зарахувати до «генів довголіття»: TOR, що кодує білки (mTOR), що регулюють зростання та метаболізм, але відключають автофагію (знищення пошкоджених компонентів клітини), та ген комплексу білків AMPK, що активують механізм відновлення при низькому рівні енергії.
Отже, як бачимо, наші клітини успішно відновлюють себе. Якби вони цього не робили, ми не прожили б і 30 секунд. То чому з часом ця здатність згасає?
Епігенетичний шум. Девід Сінклер стверджує, що, окрім власне генетичної інформації, що зберігається в ДНК, величезну роль у підтримці життєдіяльності клітини грає і епігенетична (тобто додаткова до геному) інформація.
Це форма молекули ДНК в даний момент, щільність її упаковки в гістонах, наявність різноманітних молекулярних міток на ДНК – метилових, ацетилових та інших, активність одних генів і вимикання інших і т. д.
Якщо інформацію ДНК можна порівняти з цифровим записом доріжок на компакт-диску, то епігенетична інформація – це структура самого диска; її псування можна порівняти з подряпинами, що з’являються на диску від частого використання (а також з поломкою лазера та іншого обладнання, що зчитує і відтворює).
Як іншу аналогію можна представити концертний виступ піаніста. Спочатку його виконання ідеальне, але згодом руки його втомлюються, втрачають чутливість, у мелодії прослизає все більше фальшивих нот, доки вона не перетворюється з музики на шум. При цьому самі клавіші піаніно та ноти залишаються незмінними. Така суть сформульованої автором інформаційної теорії старіння: причина старіння – епігенетичний шум.
Згідно з найпростішою схемою, сиртуїни вимикають гени, продукти яких в даний момент клітині не потрібні або навіть можуть виявитися шкідливими, але при цьому вони беруть участь у лагодженні ДНК, тимчасово переміщаючись на те місце, де необхідна їхня допомога.
Чим частіше ДНК ламається, тим частіше сиртуїни відволікаються від блокування непотрібних зараз генів, і в клітині накопичуються шкідливі для неї речовини. Буває навіть так, що після ремонту ДНК сиртуїни не знаходять колишнього свого місця і починають блокувати потрібні гени. Клітина втрачає свою спеціалізацію, запалюється або старіє. При цьому ніякі внутрішні механізми не заважають клітині жити скільки завгодно довго. Старіння і смерть відбуваються внаслідок накопичення хаосу, але живі істоти – це закриті системи. Поки є біологічна інформація, і поки вони поглинають енергію ззовні, надія на продовження життя залишається.
Що ми вивчаємо
Гормеза. Спосіб життя
Логічно припустити, що, якщо існують чинники, котрі зменшують ефективність основного механізму виживання, можуть існувати й чинники, котрі підвищують його ефективність.
Клітина включає захисний механізм у відповідь на стрес, тому можна стимулювати цей механізм невеликим рівнем стресу, що не становить небезпеки для організму. Така реакція називається гормезисом. Численні експерименти над різними організмами, від дріжджів до мишей, довели збільшення тривалості життя та уповільнення процесів старіння від 10 до 25 відсотків.
Харчування. Головний принцип – їсти менше. Не доводити себе до виснаження і голодувати, а вживати не так багато їжі, як завжди.
Найкраще для включення механізму виживання та підвищення рівня речовин, що відновлюють клітини, підходить дієта з обмеженням калорійності та інтервальне голодування. Можна використовувати нормальні порції, але з перервами. Можна дотримуватись поширених схем 16:8 на добу, 5:2 на тиждень і т. д.
Склад їжі теж важливий. Відомо, що дев’ять амінокислот із 20 не синтезуються нашим організмом і мають надходити з їжею. При цьому зменшення білкової їжі благотворно впливає на ефективність механізму клітинного відновлення. Блокатор ферменту mTOR, що утворюється в результаті легкого недоїдання, змушує клітини витрачати менше енергії на поділ і більше на аутофагію (розкладання шкідливих речовин усередині себе).
Особливо добре працює скорочення метіоніну, що міститься у червоному м’ясі (яловичина, баранина, свинина). Буває корисно і обмежувати себе в джерелах білка, що вважаються «хорошими» (риба, курка, яйця).
Фізична активність. Стверджується, що фізична активність може містити механізм відновлення теломер. При цьому виробляється більше білків SIRT1 та SIRT2. При цьому достатньо приділяти фізичним вправам близько 15 хвилин на день і пробігати кілометрів сім-вісім на тиждень, але важливо дотримуватися принципів інтервальних тренувань і доводити себе до поту та утрудненого дихання. Особливо добре це діє з обмеженнями харчування та інтервальним голодуванням.
Температурний режим. «Гени довголіття» особливо добре включаються при температурі, трохи меншій за ту, що вважається комфортною. Рекомендується частіше ходити у футболці за прохолодної температури, залишати вікна відкритими, виконувати фізичні вправи на холоді. Що стосується підвищеної температури, дані тут не настільки однозначні, але деякі дослідження доводять підвищення терміну життя і здоров’я при регулярному відвідуванні сауни.
Куріння та інші фактори. Серед негативних факторів, що прискорюють старіння клітин, куріння – один із найістотніших, які змушують «команду рятувальників ДНК» (сиртуїни та інші речовини) працювати в авральному режимі.
Серед інших факторів – малорухливий спосіб життя, пестициди, барвники, газові вихлопи автомобілів, нітрати та радіація (слід з обережністю ставиться до рентгенографії, МРТ, рамок огляду в аеропортах та інших подібних речей).
Медичні препарати «Таблетка від старості»
Так що, невже тепер охочим збільшити своє активне і здорове життя доведеться постійно недоїдати, мерзнути і суворо дотримуватися інших «дідівських» порад?
Також логічно припустити, що можна підвищити рівень корисних для відновлення клітини речовин завдяки медичним препаратам, і тоді команді рятувальників ДНК не доведеться розриватися на два фронти, одночасно і відновлюючи ДНК, і блокуючи деякі непотрібні для цієї клітини гени.
Одним із перших став рапаміцин, який виробляла бактерія, знайдена на острові Пасхи (Рапануї) у 1960-х роках, і який спочатку використовувався для придушення імунної системи під час пересадки органів. Згодом з’ясувалося, що він збільшує термін активного життя дріжджів, стимулюючи виробництво NAD, а також збільшує плодючість літніх мишей, впливаючи на інгібітор TOR. Втім, він виявився не настільки ефективним, оскільки пригнічує імунну систему і є токсичним для нирок.
Інший препарат – метформін, спочатку виділений з рослини козлятника і використовуваний зниження цукру в крові у діабетиків. Згодом було виявлено, що він уповільнює метаболічні реакції, активує SIRT1 та видаляє пошкоджені білки. Випробування на мишах довели деяке збільшення тривалості активного життя. Автор із жалем повідомляє про те, що у багатьох країнах метформін надається лише за рецептом діабетикам, а оскільки старість не вважається захворюванням, то інші люди, бажаючи його отримати, стикаються з труднощами.
Взагалі багато подібних речовин, наприклад ресвератрол, виділяють з рослин, які виробляють їх як захисну реакцію на стрес (паразити, погіршення погодних умов, руйнування тощо). У невеликих дозах він міститься в червоних, помаранчевих та жовтих рослинах, а також у винограді, що росте на сухому ґрунті під спекотним сонцем.
На жаль, він погано розчиняється в кишечнику людини, але тепер ми хоч би знаємо правильний напрямок.
Інший приклад – нуклеотид NMN, що міститься, наприклад, в авокадо, броколі та капусті. Він використовується у синтезі NAD та збільшує активність гена Sir2. Деякі вчені стверджують, що вживання NMN можна порівняти з ефектом голодування або інтенсивних фізичних вправ.
Деякі співробітники лабораторії Девіда Сінклера та їхні родичі, які добровільно приймають комплекс метформіну та NMN, свідчать про поліпшення загального стану, про підвищення енергії, нормалізацію рівнів ферментів печінки; є також дані про відновлення місячних циклів у жінок, що пройшли менопаузу.
Майбутнє медицини та генна терапія
Можна сказати, що і «пігулка від старості» – це якоюсь мірою застаріле уявлення.
В даний час для лікування деяких спадкових захворювань вже використовується генна терапія – внесення змін до генетичного апарату клітин організму. Той самий метод можна використовувати і для збільшення тривалості активного життя.
По-перше, можна впроваджувати необхідні фрагменти ДНК у гени соматичних, нормальних клітин організму. Одне з досліджень, під час якого миші піддавалися генної терапії з урахуванням теломерази, показало помітне збільшення середньої тривалості життя цих ссавців протягом одного-двох років. По-друге, можна закладати «потрібні» гени ще до народження, що, втім, щодо людини пов’язане з певними етичними питаннями.
У 2006 році японський учений Яманака заявив, що, дослідивши кілька десятків комбінацій генів, він виділив чотири – Oct4, Klf4, Sox2 і c-Myc – які можуть перетворювати зрілі клітини на кшталт стовбурових. Ці гени було названо факторами Яманаки.
Деякі випробування показали відновлення функцій окремих органів мишей при їх лікуванні методами генної терапії, хоча загалом фактори Яманаки виявилися досить токсичними. У 2016 році один із співробітників лабораторії Сінклера запропонував використати перші три з факторів Яманаки для дослідів над мишами з пошкодженим зоровим нервом. Відомо, що зорові нерви дорослого організму не відновлюються, але в результаті терапії миші знову набули зору. У ході інших експериментів були знайдені особливі ферменти TET, які видаляють з ДНК метилові мітки, що накопичуються з часом. Можливо, в клітинах існують особливі механізми відновлення епігенетичної інформації, а отже, можна змусити клітини, що старіють і втрачають спеціалізацію, повертатися до свого первісного стану.
Приблизний сценарій. Девід Сінклер пропонує наступний гіпотетичний сценарій омолодження, який можна використовувати у майбутньому.
Приблизно в 30 років людина проходить курс генної терапії: за допомогою нормалізованого аденовірусу («вектора») в клітини її організму впроваджуються «фактори омолодження», подібні до факторів Яманаки, а також ген-перемикач, що реагує тільки на особливу речовину, наприклад, на доксициклін. Згодом людина старіє і років у 45–50 проходить місячний курс доксицикліну, що включає гени омолодження. Епігенетична інформація клітин оновлюється, і людина знову почувається 30-річною (і приблизно фізіологічно відповідає цьому віку). Звичайно, цей сценарій пов’язаний з численними практичними труднощами, але у світлі досягнень останніх років він не здається таким фантастичним.
Медицина майбутнього. Зараз медицина носить загальний та ретроактивний характер – вона наказує те, що найкраще діє для статистичної більшості, і намагається усунути наслідки хвороб. У майбутньому вона має стати персоналізованою та проактивною – наказувати засоби, що найбільш підходять конкретному пацієнту, та запобігати розвитку хвороб.
Зважаючи на величезні досягнення в галузі генетики за останні два десятки років, можна припустити, що в найближчому майбутньому ДНК-тести стануть звичайнісінькою процедурою, дешевою і проводиться за кілька хвилин. Великі перспективи спостерігаються і в галузі вирощування штучних органів та тканин.
Куди ми йдемо
Збільшення терміну життя та пов’язані з ним проблеми
Багато хто досі вважає перспективу збільшення середньої тривалості життя хоча б до ста років фантастичною, але деякі біологи, які особливо займаються передовими дослідженнями, стверджують, що це цілком припустимо.
Навіть, якщо залишити осторонь гіпотетичне омолодження методами генної інженерії, то інші методи (спосіб життя, медичні препарати, пересадка органів, полегшення симптомів старості), за найскромнішими оцінками Сінклера, можуть у найближчому майбутньому збільшити середню тривалість життя на два-три десятки років. У зв’язку з такою перспективою постають питання морального, соціального та економічного плану, над якими автор книги закликає замислитись уже зараз.
Так, наприклад, деякі вчені стверджують, що максимально допустима для комфортного життя чисельність населення Землі – 8 млрд осіб, адже ми вже наблизилися до цього показника, і все говорить про те, що вона продовжить якийсь час збільшуватися, що погіршить і так непросту екологічну ситуацію.
У багатьох розвинених країнах збільшення тривалості життя вже збільшило навантаження на соціальну сферу і змушує уряди замислюватися про пенсійні реформи. Висловлюються побоювання, що необхідність піклуватися про людей похилого віку погіршить якість медичних послуг для молодшого та активного населення. Вже зараз відомі приклади, коли старі політики наполегливо дотримуються консервативних поглядів і заважають проводити деякі необхідні та потрібні реформи, тож збільшення терміну життя може негативно позначитися на політичному кліматі, а також уповільнити процеси інновацій.
Виникають питання і у зв’язку з доступністю послуг: чи не вийде так, що методами омолодження зможуть скористатися лише багаті люди, внаслідок чого збільшиться розшарування між бідними та багатими? Лунають і звинувачення на адресу вчених у тому, що вони займаються «неприродною» справою та порушують саму природу людини.
Автор книги закликає дивитися в майбутнє з оптимізмом і стверджує, що для багатьох із цих проблем можна знайти рішення. Так, наприклад, відомо, що в розвинених країнах народжуваність падає, а нещодавно цей процес почав спостерігатися і в країнах, що розвиваються. Крім того, «додатковий приріст» за рахунок тих, хто довше живе за математичними викладками, виходить незначним.
У минулому людству вже неодноразово вдавалося вирішувати проблеми з перенаселенням – взяти для прикладу Лондон XIX століття, населення якого стрімко збільшилося до мільйона чоловік і який якийсь час був, за описами сучасників, «величезним смітником». Завдяки розвитку медицини та соціальної сфери, завдяки будівництву систем каналізації та транспорту тощо досягнення Лондон перетворився на сучасне місто з населенням близько 10 млн осіб, які живуть у набагато комфортніших умовах, ніж їхні предки.
Щодо зайнятості, то країни страждають не від нестачі робочих місць, а від нездатності використовувати людський капітал ефективним чином та розвивати нові форми зайнятості. Тим, хто побоюється підвищення навантаження на соціальну сферу та охорону здоров’я, слід мати на увазі, що буде збільшено період активного життя людини, а не просто «старості», тобто ці люди зможуть робити свій внесок у спільну справу. Звичайно, доведеться переглянути існуючі схеми праці, можливо навіть відмовитися від звичної схеми виходу на пенсію. Можливо, у майбутньому люди будуть працювати за бажанням, навчатися нових професій у зрілому віці, брати річні відпустки, подібні до академічних відпусток, – головне, не змушувати, а дозволяти їм працювати більше і займатися цікавою справою.
Літні люди споконвіку вважалися джерелом мудрості та знань, вони завжди можуть поділитися своїм досвідом. Зі збільшенням терміну активного життя ті, хто перебуває на відповідальних постах, прийматимуть більш зважені рішення, бо для них наступні кілька десятків років (і навіть сто років) будуть не абстрактним майбутнім, а часом, до якого вони можуть дожити й самі. До того ж, покращиться зв’язок між поколіннями, і люди зможуть побачити своїх прапраправнуків.
Автор стверджує, що збільшення терміну життя виявить у людині саме людські риси. Заперечуючи звинувачення в неприродності, він каже, що для людства як для виду характерне прагнення змінювати своє оточення і розсувати горизонти можливого. Навряд чи поборники «природності» погодилися б ніколи не лікувати переломи кінцівок, не вживати ліків, не користуватися транспортом, джерелами інформації та іншими сучасними благами цивілізації. Тільки за умови загальнодоступності практики збільшення тривалості життя вона дасть позитивні плоди.
“Що роблю я”. В одному з додатків Синклер перераховує, що він робить для поліпшення якості життя у свої 50 років (ціх же принципів дотримується його батько, який почувається добре в 70 з лишком років).
При цьому він попереджає, що крім загальних рекомендацій вживати менше калорій і більше рухатися, він не дає жодних медичних порад, тому що він не лікар, і до того ж всі препарати повинні спочатку пройти суворі дослідження.
Це лише приклад, який можна використовувати в міркуваннях про збільшення тривалості активного життя:
• 1 г NMN, 1 г ресвератролу та 1 г метформіну щоранку;
• денна доза вітаміну D, вітаміну K2 та 83 мг аспірину;
• мінімальне вживання цукру, хліба та пасти, відмова від десертів;
• пропуск або зменшення одного з денних прийомів їжі;
• обмеження м’яса ссавців, вживання м’яса лише у дні підвищеної фізичної активності;
• перевага рослинній їжі;
• вплив холодної температури, сон з відкритим вікном;
• підвищена фізична активність, підйоми сходами, ходьба пішки замість поїздок у транспорті;
• відмова від куріння, прагнення обмежити вплив розігрітого в мікрохвильовій печі пластику, ультрафіолетового опромінення, рамок огляду;
• збереження індексу маси тіла у діапазоні 23–25;
• раз на кілька місяців здавання крові на аналізи різних біомаркерів.
10 головних думок
1. Багато хто вважає, що старіння неминуче, але Девід Сінклер стверджує, що старість – це хвороба, яку можна лікувати.
2. У живих клітинах є генетична інформація, яку можна назвати цифровою, та є епігенетична інформація – «аналогова».
3. У ДНК закладено генетичну інформацію про структуру білків, необхідні життя клітини. Але гени можуть бути активовані, а можуть бути і виключені в залежності від макроструктури ДНК, від щільності хроматину, який упакована ДНК, від додаткових прикріплених до ДНК молекул і від інших факторів. Це епігенетична інформація.
4. Зберігати свою ДНК і свою працездатність клітині допомагає основний механізм виживання, що розвинувся в далекому предку всіх організмів, що нині живуть. У його ДНК був ген А, який пригнічує процеси розмноження при несприятливих умовах, і ген В, що пригнічує ген А за сприятливих умов, а заодно і усуває поломки ДНК.
5. Нащадки гена У багатьох організмах – звані сиртуїни (у людини їх сім, від SIRT1 до SIRT2), які кодують білки «рятувальників» клітини. У реакціях з участю також використовується речовина NAD. Є й інші органічні речовини, що підтримують здатність клітини до самовідновлення.
6. Причина старіння – епігенетичний шум, тобто накопичення помилок в епігенетичній інформації. Згодом сиртуїнів починає бракувати, вони не повертаються на свої місця, інші білки не утилізують шкідливі речовини, клітина втрачає свою спеціалізацію та здатність до самовідновлення.
7. Ефективність механізму виживання можна підвищити у різний спосіб: з допомогою помірного стресу – гормезиса (скорочення калорій, інтервальне голодування, фізичні навантаження, зниження температури); за допомогою хімічних речовин, що підвищують ефективність дії сиртуїнів та інших факторів відновлення клітини (метформін, ресвератрол, NMN); за допомогою генної інженерії (використання в ДНК зрілих клітин так званих «генів довголіття»).
8. У відносно недалекому майбутньому, за оцінками автора, можливе збільшення середньої тривалості життя на два-три десятиліття. У перспективі можливе збільшення максимальної тривалості життя до 150 років. Спеціальних біологічних механізмів старіння та смерті, на думку автора, немає.
9. Перспективи збільшення тривалості життя змушують замислитися над проблемами, пов’язані з перенаселенням, екологією, політикою, зайнятістю, витратами медицину тощо.
10. Людству властиво змінювати навколишнє середовище та способи свого існування. Збільшення тривалості активного життя допоможе людям стати ще більш людяними.
