биолог

9.2. 2013 9:00 След няколко десетилетия ще изпием първите еликсири на живота и ще използваме органите, които сме отгледали?

Свежа информация с едно щракване на бутон

Добавете иконата Plus7Days на вашия работен плот

  • По-бърз достъп до страницата
  • По-удобно четене на статии

Те ще заменят увредения орган с нов, създаден в лабораторията. Таблетката спира стареенето на клетките. Настоящото младо поколение може да доживее, за да види всичко това. Изследванията за спиране на стареенето се развиват с огромни темпове и струват милиарди евро.

МАРТИНА УТЕШЕНА разговаря с лекар и молекулярен биолог ПЕТРОМ СЕЛЕК (33), ръководител на Института по молекулярна биомедицина към Университета Коменски, за това, което всички знаем за спиране на стареенето, за какво грешат учените, но също и за важността на криониката, т.е. хора.в Братислава.

Има максимална човешка възраст или теоретично тя може да доживее до двеста години? Никой не знае. Не знаем защо и как остаряваме и защо в природата по-голямата част от организмите умират. Предполагаме, че в еволюцията е подходящо да се освободи място за нови поколения, но не знаем защо не бихме могли да бъдем следващото поколение. Това е философски въпрос. Досега никой не знае точно защо мишката живее две или три години, но костенурката е сто. Предполагаме, че това ще бъде скоростта на метаболизма, но ние само предполагаме това и изобщо не разбираме подробностите.

Вече знаем нещо за това как да предотвратим стареенето на клетките? Науката върви напред много бързо, но с всеки отговор се откриват нови въпроси. Има много индикации, че имаме дадена генетично, биохимично или физически определена продължителност на живота, но няма убедителни доказателства за това. Можем да удължим средния живот. Удвоихме го през последните няколко века. Но това е така, защото ние знаем как да лекуваме по-добре болестите и най-вече можем да ги предотвратим. Въпреки че рядко осъзнаваме това, ваксинациите, хигиенните навици и подходящата храна са изключително важни за продължителността на живота. Не успяхме обаче да предотвратим стареенето на клетките.

Така че да живееш по-дълго в момента означава да не умреш по-рано. От това, което знаем, предполагаме, че имаме максимална възраст около сто и двадесет години и това е нашата биологична граница. Възможно е медицината да ни позволи да доживеем максималната възраст, но все още не сме намерили начин да повлияем на максималната възраст.

Има много теории защо остаряваме. Което е най-вероятно? Има три основни възможни механизма на стареене в играта. Оксидативен стрес, прием на калории и съкращаване на теломерите. Може би най-старият от тях се отнася до свободните радикали и оксидативния стрес. Като част от метаболизма ни по време на дишането, когато използваме кислород, се създават свободни радикали и те увреждат протеини, мазнини, ДНК и всичко, което имаме в клетките си. Знаем, че с напредването на възрастта оксидативният стрес, увреждането на клетките от свободните радикали се увеличава. Данък е, че използваме кислород за генериране на енергия.

Антиоксидантите трябва да предпазват свободните радикали от увреждане на клетката. На молекулярно и клетъчно ниво тя работи. Клиничните проучвания обаче не потвърждават, че редовната консумация на, например, витамин С ще осигури по-дълъг живот. Напротив, проучванията показват, че когато приемате витамин С за дълги периоди от време и във високи дози, можете да увредите бъбреците си. Витамин А и Е от своя страна леко повишават риска от някои видове рак. От това не следва, че не трябва да ядем плодове. Може би това е комбинация от няколко витамина, които могат да предпазят клетката от свободните радикали и в същото време да удължат живота. Доказателства за това обаче липсват.

По този начин свободните радикали са в тялото, но вероятно като последица от стареенето, а не от неговата причина. Можем да модифицираме последицата, но това не засяга причината, въпреки че много хора, включително учени, мислят така.

Теорията за намаляването на приема на калории и нейния положителен ефект върху клетъчния живот също не е потвърдена?По тази тема са правени много експерименти върху червеи, гризачи и бозайници. Изследователите намалиха приема на калории. Те просто им даваха по-малко за ядене и животните да живеят по-дълго. Червеите го направиха. С половината от приема на калории те живееха два пъти по-дълго. Мишките са живели с около двадесет процента по-дълго на диета.

При гризачите обаче по-късно изследователите установяват, че сравняват мишките с по-нисък хранителен прием с тези с неограничен достъп до храна, която не е нито естествена, нито здравословна, въпреки че се изисква от закона. Така че не беше правилно сравнение. Ключов петнадесетгодишен експеримент върху маймуни е извършен за интерпретация върху хора. Тези, които ядат по-малко, нямат диабет, имат по-малък риск от сърдечни заболявания, но изненадващо не живеят по-дълго. Като се има предвид продължителността на човешкия живот, подобно проучване при хора няма да бъде лесно да се направи, но резултатите вероятно ще бъдат същите.

В момента само в Съединените щати се провеждат повече от сто изследвания и клинични проучвания при хора, основаващи се на хипотезата, че стареенето на клетките се влияе от ензима теломераза. Това е правилният начин? Може би е така, просто зависи от това каква е целта на това пътуване. В клетъчните ядра ДНК се сгъва в хромозоми, които държат краищата си заедно. Те образуват участъци от ДНК, където има много повторения на една кратка последователност. Когато клетката се разделя, тези повторения се съкращават. Теломерите могат да се разглеждат като вериги, които държат хромозомите заедно. Клетката губи, когато разделя част от тази верига, само когато е твърде къса, хромозомите се разпадат и клетката вече не може да се дели.

Това теоретично може да обясни стареенето, но на практика всичко е по-сложно. Някои клетки, като туморни клетки, но също и стволови клетки, имат ензим, наречен теломераза. Той може да пресъздава или разширява вериги. Първата идея е, че ако активираме този ензим в други клетки, те могат да се разделят за неопределено време и по този механизъм ще предотвратим стареенето.

Няма тумор, когато поставите теломераза в клетка? В момента изследователите изследват как да удължат клетъчния живот с теломераза, без да се дегенерират в злокачествени. Така че ние знаем механизма на теломеразата, но все още сме далеч от възможността да я използваме, за да забавим стареенето, тоест до младостта. По този начин много учени сега работят върху това как да използват знанията за теломеразата за лечение и унищожаване на определени видове тумори. Това е така, защото теломеразата се намира в някои туморни клетки. Чрез "изключване" на ензима, туморната клетка трябва да остарее и да умре. Шансовете са, че настоящите открития ще помогнат за разработването на нови лекарства за някои видове рак.

Вече можем да регулираме теломеразата по някакъв начин? Знаем, че теоретично би могло да бъде възможно, но знаем отдавна. На практика не се използва другаде, освен при разработването на лекарства в онкологията. Блокирането на теломеразата в туморите е относително лесно, но клиничните изпитвания на лекарства отнемат много години, така че е необходимо много търпение. За да може теломеразата да удължи човешкия живот, се нуждаем от десетилетия изследвания. Съществува обаче шанс в края му да има вещество или метод, чрез които да можем да удължим живота на клетката, но да не я променяме, така че тя да стане злокачествена.

Съобщава се, че първите лекарства за подмладяване с теломераза се тестват при хора. Знаете нещо за това?

Има вещества, които познаваме, стимулират производството и активността на теломеразата. Проучванията, които тестваха тези вещества при хора, бяха предимно малки и кратки. Освен това резултатите, които те донесоха, показаха доста минимални ефекти. Разбира се, има редица продукти, които се представят като вид еликсири на младостта сред широката публика, но те никога не са били тествани от професионалната общественост, не са преминавали никакви реални клинични тестове. Те трябва ясно да се избягват.

Миналата година на европейския пазар беше пуснато първото лекарство за генна терапия, което използва генетична информация за лечение. Защо толкова дълго чакаме това откритие?Дълго време чакахме само използването му в рутинната медицина. Първите клинични проучвания при пациенти, лекувани с генна терапия, започват през 1989 г. Както при другите терапии, те трябва да преминат обширни и продължителни клинични тестове, преди лекарствата да могат да се използват рутинно. По време на проучванията лекарството трябва да докаже своята безопасност, ефективност и не на последно място трябва да докаже, че е по-добро от това, което в момента е на разположение на лекарите за диагностика.

Тези клинични изпитвания продължават дълго време, средно около двадесет години и само минимум лекарства преминават всички тестове. Така че, ако днес открием нещо обещаващо и установим при експериментални животни, че новото лекарство действа, то наистина ще се появи на пазара едва около 2033 г. Това забавяне се дължи на факта, че ние също искаме да сме сигурни в дългосрочен план ефекти. Много случаи в миналото показват, че тази предпазна мярка е необходима.

Колко сме далеч от стандартната генна терапия? До момента има повече от хиляда и петстотин клинични проучвания, които са тествали или тестват различни форми на генна терапия. От този брой различни лечения, само едно все още не е доказало, че е безопасно, ефективно и по-ефективно от сегашния така наречен златен стандарт. Това е вещество за лечение на рядко заболяване, което причинява тежко възпаление на панкреаса при пациенти. Може да се очаква, че в близко бъдеще ще последват и други подобни подходи за лечение на други заболявания.

Трябва обаче да се каже, че генната терапия не е чудо, това е различно лечение. Тъй като днес за лечение се използват рутинно протеини като инсулин, растежен хормон или антитела, също така е възможно да се лекува генетична информация за такива и други протеини и да се позволи на клетките на пациента да произвеждат подходящите протеини. Този подход има технически предимства при някои заболявания и тогава може да се очаква, че генната терапия ще бъде въведена в рутинната клинична практика.

През 2012 г. японската Shinja Yamanaka получи Нобелова награда за медицина, доказвайки колко лесно клетките в човешкото тяло могат да бъдат препрограмирани. Как това откритие допринася за дълголетието? Очакваме много. Професор Джаманака направи нещо преди шест години, което никой преди него не направи. Той откри комбинация от четири гена, които могат да препрограмират всяка възрастна клетка в тялото, като например кожна клетка в ембрионална клетка, подобна на стволови клетки. След това може да се разделя и да формира разнообразни тъкани.

Формата на тази индуцирана плюрипотентна стволова клетка с ембрионален ствол се крие във факта, че дори препрограмираната клетка може да се промени във всяка клетка в тялото. Това е едно от най-големите сътресения в медицината, което може да се използва за лечение на различни заболявания, особено невродегенеративни заболявания като Паркинсон, болест на Алцхаймер, посттравматични състояния, захарен диабет, но може би методът може да спре и стареенето. С откритието си професор Яманака частично елиминира проблема с експериментите върху човешки ембриони, тъй като в бъдеще техните клетки може вече да не са необходими на медицината.

Потенциално тази технология може да се използва и за удължаване на възрастта. Индуцираните плурипотентни стволови клетки могат да помогнат за регенерирането на увредените тъкани и органи, което може да удължи живота на много пациенти. Може би след двадесет години може да се обърнете към лекар с проблем и той да ви каже: „Добре, ние ще премахнем клетката от кожата ви и ще приложим създадените клетки към ретината ви, защото имате нарушено зрение.“ Отнема клетки, които той превръща в споменатите индуцирани плюрипотентни стволови клетки за евентуална бъдеща употреба.

Взимането на кръв от пъпна връв или други клетки изобщо има ли значение след това откритие? В Словакия дори се опитаха да започнат бизнес със събиране на мазнини и съхранение на клетки от тях в случай на заболявания в бъдеще. Важно ли е да давате спорт? За всеки, който го прави, може би да. Шансовете бебето да се нуждае от собствени кръвни клетки от пъпна връв са минимални. Ако някой иска, има достатъчно пари и приема минимален шанс, тогава добре, но за повечето няма значение. Много по-важно е да дарите клетки на публичен регистър, достъпен за всички. Мезенхимните клетки имат предимството, че са относително лесно достъпни. Те също се намират в мазнините, например.

От друга страна, тези клетки вече са частично предефинирани, т.е., за разлика от плюрипотентните клетки, от тях не може да се направи тъкан. С откриването на Shinja Jamanak всичко се променя. След като разбера, че е възможно в бъдеще да произведа например кардиомиоцит от корена на косата, кожната клетка или кръв, който може да излекува инфаркта ми след инфаркт, за мен не е много важно да замразя мезенхимното стъбло клетки. Но както при генната терапия, така наречената клетъчна терапия трябва да бъде подложена на дългосрочни и взискателни клинични изследвания.

Днес вече е възможно да отгледате парче черен дроб или сърце в лаборатории. Кога науката ще може да осигури на пациента целия орган? Например нов черен дроб? Отчасти това е възможно днес. Например, в случай на изгаряния, хирурзите използват кожата, която са израснали преди това. Изследванията вървят много бързо в тази посока. Но все още сме далеч от сърцето или черния дроб. Текущите изследвания са фокусирани върху това как да се отглежда триизмерна тъкан, първата стъпка по пътя към цели органи. Досега беше възможно да се направи нещо като част от черен дроб в купа, но имаше само две измерения, с други думи, това беше област без трета форма.

В момента учените работят върху това как да го направят пространствена структура, скеле, върху което клетките могат да оцелеят, да се размножават, за да придадат на органа подходяща форма. Все още не сме достатъчно далеч, за да има някой завършено сърце и да го тества на мишки. По моя преценка ще използваме такава терапия при пациенти на двадесет или тридесет години. Но може би не, защото далеч не използваме възможностите, които все още имаме днес в областта на трансплантацията на органи по различни причини, както бихме могли.

Докато науката стигне толкова далеч, че може да подмлади човека, има смисъл да замръзне? В Америка това е супербизнес, най-популярната компания, която замразява сто и тринадесетия си пациент преди два месеца. Именно нейният служител е загинал в пълно здраве случайно. Замразяването и запазването на човек може да струва до двеста хиляди долара и досега нито един замръзнал човек не е успял да се възстанови.

Криониката при хората е глупава според мен. Когато хората не знаят какво да правят с парите, лесно могат да ги изхвърлят така, но никога не ги поемат. В лабораторията не е проблем да замразим и съживим клетъчните култури, но все още не сме в състояние да замразим органи или цели тела без увреждане. Клетките на тези тела се разбиват чрез замразяване. Когато замръзне, водата в клетките се превръща в лед с по-голям обем и клетката се пука като водопроводи при силни студове.

Природата може да замрази целия голям организъм на нивото на някои жаби и риби, които могат да замръзнат през зимата и да се размразят през пролетта. Но за това са разработени еволюционни механизми, които ние нямаме и все още не разбираме. Знаем, че наред с други неща, водата се отстранява от клетките им, но не можем да я прилагаме дори при замразяване на месо в хранителната индустрия. Следователно замразеното и охладено месо имат толкова различно качество и вкус.

Така че проблемът е водата в клетките? Вероятно да. Когато поставите вода в бутилка във фризера, след замразяване бутилката се пука и същото се случва в клетките. Например можем да замразим клетъчните култури с течен азот, но в тях влагаме различни химикали, за да осигурим условията за функциониране на клетката след размразяване. Понастоящем не е възможно да се замрази орган, за да може след това да функционира. И изобщо не цялото тяло. Това са глупости. Досега нито едно бозайник не е било успешно замразено, размразено и оживено. Единственото, което беше възможно, беше, че учените откриха една жива клетка в плъх, замръзнал в продължение на няколко години. Създадоха жив клонинг от него. Но можем да направим клониране и по други начини. Не е нужно да замразяваме плъха за това.

Понастоящем клонирането на хора е забранено. Или мислите, че това се случва в някои тайни лаборатории? Не мисля така, нищо подобно не се случва. Фактът, че днес можем да клонираме мишки, е и защото много години се опитваме неуспешно и дори сега не можем да го направим перфектно. Нуждаем се от много опити това да се случи. Клонирането на хора вероятно ще бъде технически възможно в бъдеще, но не знам дали ще има някакъв по-дълбок смисъл. Феновете на научно-фантастичните филми със сигурност имат по-добро въображение в този случай. От медицинска гледна точка е много по-важно скоро да можем да направим всяка клетка на пациента тази, от която се нуждае за лечение.