Наши внуки будут жить до ста лет

Наука на пороге новых открытий:

К такому оптимистическому прогнозу приходят ученые, уверяя нас в том, что старость — это всего лишь определенный набор «повреждений» в человеческом организме, устранив их, мы сумеем сохранить молодость, бодрость тела и духа, ясность ума и свежесть чувств. Более того «программу умирания», заложенную природой, стоит вообще отменить, воздействуя на те или иные механизмы старения. Можно ли этому доверять?

 Потому, что круглая Земля...

Возможность чего-либо не зависит от нашей веры или неверия. Так, великий Эйнштейн не верил, что самолёты смогут летать, а Аристотель утверждал, что “...Земля не может быть круглой, потому, что это противоречит здравому смыслу.” Но сегодня самолёт — самый популярный вид транспорта, а то, что Земля круглая, знает даже школьник. Когда-нибудь вполне естественным будет и отсутствие смерти от старения или болезней. Но обо всем по порядку...

Когда ученые говорят о старении, они имеют в виду не появление седых волос и морщин, не ослабление памяти, зрения или слуха и не исчезновение резвости и живого интереса к противоположному полу. Для ученого старение — это постепенное возрастное ослабление всех жизненных функций организма, которое происходит даже в наиболее благоприятных условиях и приводит к увеличению вероятности смерти.

Но почему даже в отсутствии внешних повреждающих факторов самый здоровый человек в конце концов становится дряхлым и немощным? Кто-то скажет: «Потому, что старение — это неизбежный и естественный процесс, ход которого нельзя изменить». Естественный — безусловно, но неужели неизбежный?!

— Есть две противоположные точки зрения на старение и смерть «от старости», — считает академик РАН В.П. Скулачёв. — Первая, более распространенная на данный момент, заключается в том, что мы стареем по «техническим причинам»: организм подобно сложному механизму постепенно изнашивается и ломается. Но живой организм не машина. Наше совершенное тело самостоятельно вырастает из единственной клетки; старые и поврежденные клетки в нем постоянно заменяются новыми; оно способно восстанавливаться после разнообразных повреждений. Почему же тогда наше тело не может поддерживать себя в хорошей форме в течение столетий?

Согласно альтернативной точке зрения, это происходит потому, что старение — не следствие накопления случайных повреждений, а результат работы генетической программы, такой же неотъемлемый этап развития, как рождение и половое созревание. Первую точку зрения можно назвать пессимистической: если она верна, со старением ничего нельзя поделать, и геронтология — это всего лишь описательная наука, изучающая наш путь на кладбище. Вторая точка зрения более оптимистична: если в наших генах записано, что сначала нужно родиться, потом повзрослеть, прекратить расти и начать стареть, то в последний этап этой программы можно вмешаться.

На сегодня мы не знаем, как работают «большие биологические часы» нашего тела и какие гены отдают команду начать медленное, но неотвратимое саморазрушение. Но современная биология располагает очень вескими основаниями полагать, что ей известен способ, которым это саморазрушение происходит. Надежным механизмом исполнения этой смертоносной программы могло бы стать постепенное отравление организма каким-нибудь ядом, повреждающим агентом, который умеют вырабатывать наши клетки. Как ни странно, наш организм способен образовывать (разумеется, в небольших количествах) крайне опасные соединения — угарный газ, альдегиды. Но особенно велика «продукция» свободных радикалов определенного типа — активных форм кислорода. Эти крайне «реакционно настроенные» вещества образуются в результате нескольких биохимических реакций и, что особенно важно, как побочный продукт жизненно необходимого процесса — дыхания, поэтому одним из важнейших факторов старения общепризнанно считается повреждение клеток организма свободными радикалами.

Показано, что с возрастом у человека растет количество вызванных ими повреждений в ДНК, в «долгоживущих» белках, в липидных мембранах. Кроме того, многие органические молекулы при окислении активными формами кислорода сами превращаются в свободные радикалы и атакуют соседние молекулы. В результате получается цепная реакция окисления, способная нанести клетке заметный вред и даже привести к ее гибели.

— А как образуются эти свободные радикалы?

— Клетки нашего тела получают основную часть энергии путем дыхания — окисления кислородом,«сжигания» питательных веществ. Для этого важнейшего процесса в клетке есть специальные органеллы — митохондрии. Митохондрии играют здесь ту же роль, которую в городах выполняют тепловые электростанции: они преобразуют энергию разных видов топлива в универсальную и удобную для потребления форму. Но у каждого полезного дела есть и негативные побочные эффекты. Тепловые электростанции не только дают нам электричество, но также выбрасывают в атмосферу различные ядовитые вещества, которые медленно, но верно наносят вред здоровью живущих вокруг людей. А в митохондриях в процессе окисления питательных веществ кислородом образуются активные формы кислорода. Появляясь в митохондриях, они в первую очередь наносят повреждения самим митохондриям.

«Отравитель» живет внутри нас

Получается порочный круг, и в итоге разбалансированные митохондрии становятся главными производителями свободных радикалов, которые могут отравить и убить не только саму клетку, но и ее соседей. В 2005 году мы вместе с моими американскими коллегами опубликовали гипотезу, согласно которой этот порочный круг образования активных форм кислорода используется организмом для выполнения смертоносной программы старения. Действительно, чем мы старше, тем больше наши митохондрии образуют этого яда. И как следствие хуже работают практически все органы и системы нашего организма.

—Можно ли как-то разорвать порочный круг митохондриального окислительного процесса?

—Метод борьбы давно известен—это антиоксиданты, например, витамины С и Е, флавоноиды зеленого чая. Уже несколько десятков лет медики пытаются применять их для борьбы со старческими болезнями, но успехи весьма скромны. Более того в последнее время появляется все больше сообщений не только о полной неэффективности традиционных антиоксидантов, но даже о вреде, который они могут принести организму. В чем же дело? Оказывается, традиционные антиоксиданты имеют несколько существенных недостатков. И самые главные из них — неизбирательность и «одноразовость». Они распределяются по всей клетке и взаимодействуют с активными формами кислорода везде. В то же время известно, что определенный уровень активных форм кислорода необходим для нормальной жизнедеятельности.

Совсем без них нормальная жизнедеятельность организма невозможна. Кроме того, обычные антиоксиданты работают только один раз —после взаимодействия с молекулой радикала они теряют свои защитные свойства. Таким образом, помочь затормозить старение мог бы антиоксидант, адресно направленный в митохондрии и при этом способный регенерировать — восстанавливаться после того, как он нейтрализует свободный радикал.

Несколько слов «об истории вопроса»...

НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ занимается изучением митохондрий более 40 лет. Именно здесь, в лаборатории советского биохимика Михаила Скулачёва, была подтверждена гениальная гипотеза о существовании в митохондриях электрического заряда. Вещества, с помощью которых было сделано это открытие, американские биофизики впоследствии назвали ионами Скулачёва. За применение этих ионов сам автор М. П. Скулачёв, получил Государственную премию СССР, а автор гипотезы и близкий друг Владимира Петровича — англичанин сэр Питер Митчелл — Нобелевскую премию 1978 года.

Эти замечательные ионы и легли в основу нового класса соединений, которые, по замыслу академика Скулачёва, должны тормозить работу программы старения. В 2004 году целая команда единомышленников и соратников академика Скулачёва приступила к конструированию суперантиоксиданата — вещества, способного эффективно нейтрализовывать активные формы кислорода и при этом обладающего свойствами иона Скулачёва, способного проникать сквозь любые биологические мембраны и адресно накапливаться в митохондриях. Барьеры, которые не позволяют обычным лекарствам добраться до места своего действия, для этих веществ не существуют.

После нескольких лет работы такое вещество было сконструировано. Это SkQ1, химическое название: пластохинонилдецилтрифенилфосфония бромид. С этого момента и начались эксперименты по проверке главной гипотезы проекта Скулачёва — возможности замедления старения организма при помощи митохондриально направленных антиоксидантов.

Было получено много интересных и обнадеживающих результатов, указывающих на защитное действие SkQ1 в организме и предотвращение этим антиоксидантом развития ряда старческих патологий. Но пока самого большого успеха проекту Скулачёва удалось добиться в борьбе со старческими болезнями глаз. В этом ученым Московского университета помогли коллеги из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, и профессор Наталья Гориславовна Колосова. А началось все с телефонного звонка.

Видно «невооруженным глазом»

— Это, наверное, судьба, — вспоминает профессор Колосова. — Владимира Петровича я знала давно, на конференциях мы не раз встречались, были знакомы, что и позволило мне взять трубку телефона, когда услышала по телевизору информацию о том, что создано замечательное соединение SkQ, и года через два-три профессор Анисимов из НИИ онкологии Санкт-Петербурга даст оценку его геропротекторных свойств. Я позвонила и рассказала Скулачеву про нашу уникальную модель — преждевременно стареющих крыс, сказала, что объективную оценку препарата мы сможем дать уже через три месяца. Чуть ли не на следующий день я была в МГУ на организационном совещании проекта, а через три месяца уже докладывала результаты.

Дело в том, что старческие катаракта и дистрофия сетчатки — типичные проявления старения, которые у наших животных развиваются очень рано. Важно, что отслеживать развитие этих патологий можно в динамике, как и у людей, проводя офтальмоскопические осмотры. Через руки заведующей офтальмологическим отделением Новосибирской областной клинической больницы, доктора медицинских наук Анжелы Жановны Фурсовой — одного из ведущих микрохирургов и специалистов в лечении дистрофических заболеваний сетчатки — прошли тысячи и тысячи крыс OXYS: молодых, старых, больных и вылеченных с помощью SkQ.

В первых экспериментах мы обнаружили, что у крыс, получавших с кормом небольшие количества SkQ, глазные болезни: катаракта, ретинопатия, аналогичная возрастной макулярной дегенерации у людей — не развиваются. Тогда в голову пришла мысль — а нельзя ли приготовить глазные капли на основе SkQ и с их помощью не только предотвратить, но и попытаться вылечить глазные болезни у крыс OXYS.

И начиная с 2008 года, когда наши московские коллеги разработали рецептуру глазных капель с SkQ, мы успели подтвердить это предположение результатами сотен офтальмологических осмотров. Кстати, осмотры проводились «слепым» образом, то есть, осматривая животное, мы не знали, из какой группы крыса — контрольной, которой капали плацебо, или опытной, получавшей SkQ, что гарантировало достоверность полученных результатов.

Была проделана огромная работа совместно с группой электронной микроскопии из Московского университета, специалистами-гистологами из Сибирского государственного медицинского университета, который находится в городе Томске, и НИИ глазных болезней имени Г. Гельмгольца в Москве. Ученые провели молекулярно-генетические исследования у нас в Институте цитологии и генетики. В результате этих исследований сегодня мы имеем представление о механизмах действия SkQ и его мишенях на тканевом, клеточном и молекулярном уровнях. Благодаря помощи московских коллег эти исследования были дополнены электроретинографией, которую в клинике используют для объективной оценки состояния фоторецепторов.

Поможем братьям нашим меньшим

В 2008 году ученым удалось разработать состав глазных капель с SkQ, которые и были протестированы в Новосибирске. Это оказалось делом отнюдь не простым, ввиду уникальных физико-химических свойств соединения, которое по своим характеристикам относится к так называемым. ионным жидкостям. До SkQ такие вещества в составе лекарств не применялись. О потрясающих результатах по лечению дегенерации сетчатки, ретинопатии, которых добилась группа Н.Г. Колосовой, узнали офтальмологи из Московской ветеринарной академии имени К.И. Скрябина. Они и решили применить капли Скулачева, чтобы помочь своим четвероногим питомцам.

— Болезнь сетчатки — это серьезная проблема не только для людей, но и для братьев наших меньших, —рассказывает заведующая кафедрой мелких домашних животных академии, профессор Лариса Фёдоровна Сотникова.

Существуют породы собак, для которых, начиная с определенного возраста, ретинопатия является просто типичным заболеванием. Кроме того, не секрет, что иногда владельцы неправильно кормят своих питомцев, в их рацион попадает большое количество углеводов, в особенности сахара, на что их организм не рассчитан.

В результате очень часты случаи диабета, а при этом метаболическом заболевании одними из первых страдают глаза животных. Но особенно подвержены болезням лошади, для которых слепота, начиная с определенного возраста, является типичным признаком старения. Почему это происходит?

Врачам давно известно, что окислительный стресс, активные формы кислорода и свободные радикалы играют ключевую роль в развитии практически всех глазных болезней: ретинопатии, катаракты, глаукомы, воспалительных заболеваний и в первую очередь такой страшной болезни, как увеит. Поэтому офтальмологи давно пытаются применять антиоксиданты в борьбе с ними. Есть некоторое количество неплохих препаратов, в том числе и отечественных. Но их эффективность, к сожалению, крайне невелика —по моему мнению, в первую очередь, из-за неспособности проникнуть внутрь глаза. Антиоксидант же академика Скулачёва обладает уникальной проникающей способностью. Кроме того, в эксперименте на крысах были получены положительные результаты с самыми разными глазными болезнями. Мы просто не могли пройти мимо такого препарата.

За несколько лет испытаний глазных капель на основе SkQ нам удалось вернуть зрение более чем 200 слепым кошкам, собакам и лошадям. Мы даже осмелились так назвать нашу совместную с группой В.П. Скулачёва статью в международном журнале «Биохимия»: «SkQ возвращает зрение слепым животным». Появление в наших руках такого препарата позволило создать несколько новых методик лечения глазных болезней у домашних животных. Эти разработки легли в основу двух диссертаций и трех дипломных работ, которые успешно защитили сотрудники и студенты нашей кафедры. Но что самое главное — теперь мы можем браться за лечение животных, которые раньше были обречены на слепоту.

Невероятное, но очевидное...

Положительные результаты ветеринарных испытаний укрепили уверенность команды академика Скулачёва в необходимости создания «человеческих» глазных капель — полноценного лекарственного препарата. Но понадобилось еще три года, чтобы доставить препарат в аптеки России. — Регистрация нового лекарственного средства — долгий процесс, объясняет академик Скулачев. — Основной принцип, которому мы следуем — «не навреди», поэтому, в первую очередь, препарат должен быть безопасен, а контролирующие органы должны быть на 100% уверены в качестве конечного продукта.

Клинические исследования по всем международным стандартам велись и продолжают идти в лучших офтальмологических клиниках страны: НИИ глазных болезней имени Г. Гельмгольца, НИИ глазных болезней РАМН, на кафедре офтальмологии Российского государственного медицинского университета имени Н.И. Пирогова, на кафедре офтальмологии Санкт-Петербургской академии имени И.И. Мечникова.

Результаты по первому, самому типичному старческому показанию — синдром сухого глаза — вкупе с огромным объемом исследований на животных позволили наши капли с названием «Визомитин®» зарегистрировать. Сейчас завершаются первые этапы испытаний по показаниям катаракты и глаукомы. Причем, по предварительным данным, в некоторых случаях катаракты, Визомитин не только замедляет процесс помутнения (как большинство противокатарактальных средств), но и способствует уменьшению помутнений, являясь единственными каплями для глаз, которые лечат катаракту без операции. В стадии завершения и главные клинические исследования — по дистрофии сетчатки.

Ученые уверены, в 2014 году список показаний для применения капель существенно расширится. Пока нигде в мире нет даже аналогов этого лекарства. Но на глазных каплях планы проекта академика Скулачёва не останавливаются. Амбициозная цель команды остается прежней — замедлить процесс старения человека. Для этого разрабатывается препарат системного действия — таблетка на основе SkQ. Его внедрение требует гораздо больше времени — ведь речь идет о воздействии на весь организм, а это уже не местное применение, как в случае с глазными каплями. Тем не менее в ближайшее время планируется начать клинические исследования на добровольцах. Вначале, как и в случае с Визомитином, препарат будет применяться для терапии определенных старческих заболеваний. И только на следующем этапе можно будет поставить вопрос о борьбе со старением как биологической программой, заложенной в гены человека. А нам остается только ждать, надеяться и верить в то, что рано или поздно ученые все же сумеют избавить человечество от старости.