Применение лекарства, останавливающего процесс старения и омолаживающего организм, может начаться уже через пять-десять лет: японские ученые открыли механизм, при помощи которого удается избавиться от так называемых "стареющих клеток", и подобрали для этого эффективное лекарство.
Возрастное ослабление функций организма непосредственно связано с тем, что в органах накапливаются клетки, запускающие системные воспалительные процессы. Одним из видов клеток, которые провоцируют воспаление, являются так называемые стареющие (сенесцентные) клетки. Открытие стареющих клеток или процесса старения клеток было сделано американским ученым Леонардом Хейфликом еще 60 лет назад. Он обнаружил, что клетки могут делиться только определенное количество раз, после чего этот процесс прекращается. Последние же исследования доказали, что процесс деления может прекратиться также и в результате повреждения ДНК, окислительного стресса и других факторов. Стареющие клетки утрачивают способность делиться, накапливаются в организме и вызывают воспаление и старение.
"То есть если удалить эти клетки, можно будет остановить спровоцированные ими воспалительные процессы, а следовательно — добиться существенного улучшения симптомов старения. В 2014 году мы стали изучать, за счет чего такие клетки более не могут размножаться и превращаются в стареющие клетки, и выявили молекулярный механизм. Тогда мы "состарили" клетку — создали клетку с общими для всех стареющих клеток свойствами. И стали искать то, что убивало бы только эти клетки", — рассказал профессор Макото Наканиси.
Ученые выяснили, что для стареющей клетки жизненно важен фермент GLS1. Он тесно связан с процессом метаболизма глутамина. Оказалось, что стареющая клетка нуждается в этом ферменте, чтобы выжить. Это происходит за счет того, что "заводы" по уничтожению ненужных белков — лизосомы в стареющей клетке перестают работать и наполняющая их кислая среда проникает в клетку, создавая угрозу для ее существования. Для того чтобы выжить и нейтрализовать кислую среду, клетка нуждается в аммиаке, который получается при превращении глутамина в глутаминовую кислоту, то есть при процессе, в котором необходим фермент GLS1.
"Не только старые клетки, но и любые другие, где белок не удается разрушить и избавиться от него, становятся клетками, провоцирующими воспаление. И у всех них выживание зависит от GLS1 — фермента, превращающего глутамин в глутаминовую кислоту. Поэтому если использовать его ингибитор (тормозящее вещество), то мы можем уничтожить все клетки, провоцирующие воспаление, включая стареющие клетки. Как мы уже говорили, если с возрастом стареющие клетки, провоцирующие воспалительные процессы, скапливаются в органах, то возникает явление старения. Значит, если эти клетки удалить, то, возможно, процесс улучшится", — рассказал ученый.
В качестве такого ингибитора решили использовать препарат, который уже существует и проходит клинические испытания в качестве лекарства от некоторых видов рака, рост клеток которого тоже зависит от GLS1. Старой мыши ввели этот препарат, тормозящий действие фермента GLS1. В результате чего стали происходить изменения по целому ряду симптомов старческих заболеваний.
У мыши стали лучше функционировать почки: улучшились показатели креатинина сыворотки крови и азота мочевины крови. Изменения произошли также в печени, легких.
"Произошло резкое улучшение в органах и структурах, претерпевших возрастные изменения. После инъекции мы увидели улучшение симптомов диабетической болезни и атеросклероза. Скопление стареющих клеток, провоцирующих воспаление, вызывают и такие возрастные недуги, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Сейчас мы исследуем, можно ли добиться улучшения и этих заболеваний. Благодаря уничтожению клеток, провоцирующих воспалительные процессы, можно будет облегчить многие возрастные заболевания и связанные с возрастом ослабления функций различных органов. Одним препаратом можно добиться улучшения сразу по многим видам возрастных заболеваний, добиться омоложения. Мы сами очень удивлены и считаем это крайне интересным", — сказал профессор.
Эксперименты на мышах показали не только омоложение внутренних органов, но и укрепление всего организма. Одно из возрастных изменений — ослабление мышечной силы. Если молодая мышь способна удерживаться на жердочке 200 секунд, то старая через 30 секунд падает вниз. Подопытная старая мышь за счет отмирания стареющих клеток стала удерживаться на жердочке в течение 100 секунд.
"Можно сказать, что это омоложение. Во всяком случае мы наблюдаем подобный эффект. Это суть нашего открытия", — подчеркнул профессор Наканиси.
Более того, возможно, практическое применение этого открытия на людях тоже не за горами.
"Самое главное, что это лекарство уже существует и проходит первую фазу клинических испытаний. Если у него не будет побочного действия, то его, вероятно, можно будет использовать и против возрастных изменений. То есть вполне возможно, что его широкое применение на самом деле очень близко. Это внушает большую надежду. Хотелось бы, чтобы уже через пять-десять лет его можно было применить для обычных пожилых людей", — сказал ученый.
Если в ходе этих клинических экспериментов будет доказана безопасность препарата для человека, то станет возможным сначала его применение для людей с прогерией — синдромом преждевременного старения, считает профессор. Далее возможно его использование для тех, кто из-за возрастного ослабления мышц не может вести обычный образ жизни, а также для пациентов, у которых отказали почки и кому необходим диализ.
Профессор Макото Наканиси считает, что если будет доказаны безопасность препарата и его эффективность для воздействия на стареющие клетки у человека, то можно будет добиться увеличения продолжительности жизни и сокращения разрыва между общей продолжительностью жизни и здоровым состоянием человека. Сейчас этот разрыв составляет в среднем около десяти лет.
"Считается, что максимальная продолжительность жизни человека — 120 лет. Один из основных механизмов, почему с возрастом увеличивается процент смертности, заключается в том, что скапливаются клетки, возбуждающие воспалительные процессы. Если удалить этот механизм, то, возможно, процент смертности с возрастом не будет расти. То есть человек сможет дожить здоровым до 100 лет. Он сохранит здоровье и не будет болеть (от старости), но максимальная продолжительность жизни в 120 лет при этом не изменится. Мы считаем, что так произойдет: продолжительность жизни подойдет к 100-120 годам и плюс к этому разница между здоровым состоянием и временем, когда человек умирает, будет сокращено до нуля", — подчеркнул ученый.
Автор: Ксения Нака
