Отмена старения — это возможно. Максим СкулачевЛекция о результатах попытки биохимиков взломать генетическую программу старения. Существует мнение, что старение - не неизбежное зло, с которым бессмысленно бороться, а генетически запрограммированный процесс. Московский проект «Иона Скулачева» при МГУ им Ломоносова уже более 6 лет решает проблему старения. О том, как продлить молодость и избавить человека от многих возрастных заболеваний, о том, как и что именно открыли ученые в результате своих исследований, и пойдет речь в лекции. 
Максим Скулачев - Кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник биологического факультета МГУ. Заместитель руководителя проекта «Ионы Скулачева». Сын профессора Владимира Скулачева
Ионы Скулачева
На рубеже 1960- 70-х гг. В.П. Скулачев и его коллеги в МГУ совместно с группой профессора Е.М. Либермана в Академии Наук СССР были заняты проверкой справедливости хемиосмотической гипотезы П. Митчелла (Нобелевская премия по химии за 1978 г.), постулировавшего наличие разности электрических потенциалов на мембране митохондрий. Результаты этой работы, опубликованные в журнале Nature (222, 1076-8), показали, что некоторые соединения - липофильные катионы (например, ионы фосфония), способны адресно проникать в митохондрии, движимые электрическим полем на митохондриальной мембране (знак "минус" внутри митохондрии). В 1974 г. такие соединения были названы известным американским биохимиком Д. Грином "ионами Скулачева".
В начале 70-х гг. В.П. Скулачев, профессор Л.С. Ягужинский и академик С.Е. Северин высказали предположение, что проникающие катионы могут использоваться митохондрией как "молекулы-электровозы" для накопления в них незаряженных веществ, присоединенных к этим катионам.
В конце 90-х гг. британский биохимик М.П. Мерфи использовал этот подход, попытавшись создать митоходриально-адресованный антиоксидант. Он присоединил к липофильному иону трифенилалкилфосфония витамин Е. К сожалению, это вещество, равно как и его несколько более удачный вариант, в котором использован убихинон вместо витамина Е, до сих пор не нашли применения на практике, видимо, из-за сильного прооксидантного действия и недостаточной эффективности в низких дозах. Перспективность всего подхода оказалась под сомнением.
Однако, в 2003 г. группа академика В.П. Скулачева начала разработку нового митоходриально-адресованного антиоксиданта. Чтобы принципиально повысить его эффективность был использован пластохинон — вещество из самого насыщенного кислородом места в живой природе — хлоропластов растений. Было сконструировано и синтезировано вещество SkQ1, эффективность которого оказалась выше предыдущих аналогов в сотни раз.
Ионы Скулачёва. Старость можно отменить?
Поиск «таблетки молодости» длится уже не один век и продолжается до сих пор. Один из самых известных российских проектов, связанных с этой темой — «Ионы Скулачёва», его автор — академик Владимир Петрович Скулачёв. Нам удалось побеседовать с его сыном Максимом Скулачёвым, участником проекта, к.б.н., директором НИИ Митоинженерии МГУ «Mitotech».
— В чём суть вашего проекта?
— В конце 60-х-начале 70-х было сделано одно из самых великих открытий в биологии ХХ века: было определено, откуда в нашем организме берётся энергия. До этого люди знали, что внутриклеточные органеллы — митохондрии — потребляют кислород и производят энергию, но как они это делают, никто не понимал. Гениальный биохимик Питер Митчелл из Великобритании предположил, что в процессе запасания энергии — при сжигании в кислороде питательных веществ — в мембране митохондрии образуется электрический потенциал, который и является первичной энергетической «валютой» клетки. Он предсказал существование этого электричества, а доказано это было в МГУ, в лаборатории Владимира Петровича Скулачёва, при помощи веществ, которые могут проникать в митохондрии и там накапливаться. Эти вещества были названы ионами Скулачёва, так как именно он первым «вытащил их на свет» и применил в биологии. Так как ионы Скулачёва накапливаются только в митохондриях, то если к ним «прицепить» что-нибудь полезное, то это полезное окажется в митохондриях. Например, антиоксиданты — потому что митохондрии снабжают нас не только энергией, но и свободными радикалами. Многие думают, что свободные радикалы — это то, что поступило в организм из воздуха или из плохой экологии. Но основную их часть мы производим сами. Соответственно, есть серьёзные основания думать, что если убрать лишние свободные радикалы в митохондриях, то жить станет лучше. Кстати, с возрастом наши митохондрии производят всё больше и больше этих радикалов. И из этого возникла идея неожиданного применения этих поставляемых в митохондрии антиоксидантов: что, возможно, они повлияют и на сам процесс старения организма, поскольку могут снижать уровень свободных радикалов. И из этого уже родился наш проект, так как ясно, что из таких веществ можно сделать лекарства, обладающие очень большой биологической активностью, и, возможно, даже лекарство для продления молодости.
— Как же конкретно будет действовать эта «таблетка от старости»? Люди будут излечиваться и лучше себя чувствовать или «законсервируются» в своём возрасте — принял таблетку, и в 80 лет будешь выглядеть на 40?
— Это и так, и так. Единственный способ донести до человека синтетическое вещество — сделать из него лекарство. А оно может быть только от конкретной болезни — аритмии сердца, дистрофии сетчатки, инсульта и т.п.
Поэтому основное, над чем мы сейчас работаем, — это лекарства от болезней. А если нам будет сопутствовать удача и выяснится, что некоторый набор болезней мы сможем вылечить, то мы рассчитываем прийти к медикам и сказать «У тех, кто не принимал нашего препарата — например, от аритмии — болезнь прогрессировала, а у тех, кто принимал, параллельно ещё улучшался слух, люди думали быстрее, бегали лучше. И вообще — посмотрите на их фото! Одни явно стареют медленнее, чем другие. Так что давайте уже признаем, что это вещество, которое консервирует молодость». Конечно, это совсем оптимистичный сценарий. Общий план таков: в ближайшие 10—12 лет будет лекарство от конкретных болезней, а потом, если всё пойдёт хорошо, и если можно будет отследить истории болезней тех людей, которые лечились этим лекарством, то, возможно, мы сможем доказать, что оно влияет и на старческие признаки.
— То есть это более совершенное лекарство? Ведь лекарства уже и сейчас есть, и всё равно все этими болезнями болеют и от них умирают.
— Ряд болезней, на которые направлены эти лекарства, сегодня считаются неизлечимыми, от них просто нет лекарств. Например, дистрофия сетчатки. Здесь мы претендуем на создание «просто лекарства». А в ряде случаев — при инсульте, аритмии сердца — действительно, есть огромное число препаратов. Но также и много пациентов, к ним нечувствительных. И возможно, тут нужно рассчитывать именно на комбинацию препаратов — наших и других. Потому что глупо было бы считать, что одним антиоксидантом можно вылечить всё на свете.
— Чем же вызвано старение?
— Есть два взгляда на старение — пессимистичный и оптимистичный. Первый — это классическое представление о том, что это неизбежное накопление ошибок, всяких мутаций и повреждений. Чем больше живёшь, тем больше их накапливается, и, в конце концов, умираешь. А мы, оптимисты, считаем, что всё устроено по-другому, что есть специальная генетическая программа, которая нас сознательно загоняет в могилу и не даёт нам жить дольше определённого возраста. И она не только ограничивает продолжительность жизни, но и заставляет нас постепенно стареть, дряхлеть. Оптимизм этого подхода заключается в том, что если старение — накопление случайных ошибок, то с этим ничего сделать нельзя. И вам нужно защищать от этих ошибок все органы, что практически невозможно. А если это генетическая программа, то её очень легко сломать. И это можно сделать одним веществом, в одном тонком месте настройки этой программы, и не обязательно защищать весь организм от всего на свете.
— Т.е. организм будет давать себе команду не стареть?
— Он не будет давать команду на старение.
— А отчего же все будут умирать?
— Существует огромное количество причин умереть, помимо старости. Есть заболевания — те же инфаркты — которые происходят не от возраста, а от какого-то неудачного стечения обстоятельств. На голову может упасть кирпич, есть психические проблемы, огромное число автомобильных аварий. И на самом деле мы не знаем, как человек будет жить, если отключить программу старения.
— То есть человек не будет болеть, не будет стареть, и умрёт, только если с ним случится несчастный случай? Как же тогда будет выглядеть наш мир?
— На протяжении всей своей истории человек постепенно отключал основные причины смерти — голод, холод, хищники, инфекционные заболевания. И всё время вылезали какие-то новые. Что самое интересное — максимальная продолжительность его жизни не изменилась. С древних веков как все жили лет 80—90, так и живут. Другое дело, что раньше дожить до 80 лет было большим событием, а сейчас это массовое явление. То есть сегодня увеличилась именно средняя продолжительность жизни, а не максимальная. Столетние старики были и в семнадцатом веке. А 150-летних людей как не было тогда, так нет и сейчас. В начале ХХ века изобретение анестезии и антибиотиков продлило жизнь человека (в среднем) в разы. Если в начале ХХ века кто-то заболевал воспалением лёгких, то это был уже приговор. А пенициллин отменил эту программу и дал человеку шанс жить дольше. И изменилось ли что-нибудь в обществе? Есть ли у нас проблема с перенаселением в тех странах, где широко применяются антибиотики? Нет. Но этот человек затем умирает от какой-то следующей причины — например, от сердечнососудистых заболеваний. Поэтому я уверен, что если мы отменим программу старения, то все будут доживать в хорошем состоянии лет до 80—90 — но не до 200 лет. И, скорее всего, опять возникнет какая-нибудь новая причина смерти. Я не верю, что борьбой с программой старения можно принципиально продлить максимальный возраст человека.
— Сейчас ваш проект перешёл на новый уровень — в чём он состоит?
— Сейчас мы как никогда близки к самой интересной вещи в работе биолога — к испытанию на людях. Мы уже начали их для наших глазных препаратов. Но настоящий прорыв будет, если эксперимент на человеке подтвердит то, что мы видели на животных.
— На ком вы тестируете препарат?
— На добровольцах. Владимир Петрович (Скулачёв-отец — прим.Ред.), конечно, экстремист, и попробовал его на себе, но он — единственный, кто имеет на это право, как изобретатель. Для остальных это категорически запрещено. Кстати, хорошо было бы озвучить это в вашей статье, так как нас замучили больные люди, которые звонят с просьбой дать им препарат, а этого делать категорически нельзя.
— Поясните, пожалуйста, фразу вашего отца «Старение — один из механизмов ускорения эволюции».
— Действительно, стареющие виды эволюционируют быстрее. Очень простой пример — «теорема о двух зайцах». Предположим, у нас два зайца, у одного из которых произошла какая-то мутация, и теперь он умнее, чем другой. Пока они оба молодые, они прекрасно убегают от лисы, и у умного нет никаких преимуществ. Но вот зайцы начинают стареть, медленнее бегать. И тогда тот, который умнее — который заметил лису раньше и лучше прокладывает свой маршрут — убежит, а другого, обычного, съедят. И тот, который убежал, наплодит умных зайчат и передаст свою «мутацию» дальше.
Тогда мы за одно поколение имеем «поумнение» зайцев. Иначе на это потребовались бы тысячи лет, а так это происходит за один сезон. Из этого следует гипотеза, что вид, который придумал нечто, что позволило ему разом решить свои проблемы, и для которого прессинг окружающей среды очень слаб, не нуждается в старении. Ведь он уже не эволюционирует, не ведёт борьбу за выживание. Например, не очень понятно, зачем ускорять эволюцию осьминогов — они короли моря, самые умные, мощные, быстрые. Соответственно, они и не стареют. После размножения самка просто перестаёт есть и умирает от голода. У них свои программы, но нет этого унизительного периода увядания. И де-факто человек уже перешёл в это состояние. Мы не пользуемся эволюцией, и старение нам не нужно.
— Религиозные фанатики не обвиняют вас в том, что вы вмешиваетесь в природный процесс?
— Мы вмешиваемся в него не больше, чем изобретатель антибиотиков. Наоборот, это богоугодное дело — спасение жизни.
— Но, кроме отрицательных сторон старости, есть и положительные. Например, происходит естественное замедление ритма жизни, людям хочется меньше внимания уделять работе, возиться с внуками…
— Я не уверен, что 70-е летние разделяют вашу точку зрения. И что им хочется уходить с работы, особенно если работа была смыслом их жизни. Я знаю многих, которых уход на пенсию убил. К тому же то, что мы делаем, абсолютно добровольно. Наша задача ни в коем случае не заставлять людей жить дольше, а дать людям выбор. Сейчас его нет.
И я не вижу здесь никаких отрицательных моментов. Будет меньше стариков, сидящих перед телевизором. Это, конечно, ударит по рынку сериалов и рекламы, но зато, я надеюсь, поднимет рынок товаров для новорождённых. Это конечно, фантастика, но, с другой стороны, к этому нужно стремиться. Сейчас все считают — «ну, состарился, ничего с этим поделать нельзя». Но почему? Просто нужно это ставить как задачу.
Открытия Скулачёва комментирует Константин Северинов, д.б.н.
Профессор Университета Ратгерс США, Заведующий лабораториями Институтов молекулярной генетики и биологии гена РАН:
«Старение на сегодняшний день — плохо понимаемый учёными механизм. Однако интерес к этой теме очень большой, как среди обывателей, так и среди государственных агентств, финансирующих разработки в области здравоохранения, так и, и это особенно явно видно в нашей стране, среди состоятельных людей, особенно тех, которые, скажем так, достигают среднего возраста и их начинает интересовать проблема продления своей собственной жизни. Действительно, важной концептуальной проблемой старения является установление его причин: связано ли оно с различными повреждениями, накапливаемыми в ходе жизни, или вызвано какой-то специальной программой. В целом, приверженцев первой точки зрения на сегодняшний день явно больше, а что могло бы являться физическим носителем программы старения на сегодняшний день не ясно. На мой взгляд, признание «поврежденческой» природы старения никоим образом не означает какого-то исторического пессимизма. На самом деле, многие учёные разрабатывают терапии, направленные на замещение повреждённых клеток и тканей. Такие подходы в принципе могут в будущем действительно значительно отсрочить старение. В сущности, разрабатываемые в лаборатории Скулачёва вещества, это ведь тоже высокоэффективные антиоксиданты, которые как раз и ликвидируют клеточные повреждения, которые накапливаются в ходе метаболизма».
|
