Содержание:
  1. Концепция вечной жизни и ее далеко идущие последствия
  2. Почему мы стареем: что такое гены и как их редактируют
    1. Генная матчасть
  3. Технология CRISPR
  4. Животные, живущие вечно
  5. Что такое митохондрии и почему они тоже влияют на старение
  6. Как фармакология прокладывает путь к вечной жизни
  7. Компании и организации в авангарде технологических достижений
  8. Страны, инвестирующие в технологический прогресс
  9. Этические проблемы искусственной вечной жизни

10 миллионов смертей в год. Именно столько жизней ежегодно уносит рак. Это каждая шестая смерть на Земле. Корень болезни – гены.

Подписывайтесь на полезный легкий контент в Instagram

В этом году шведский генетик Сванте Паабо получил Нобелевскую премию за исследование геномов вымерших гоминидов и эволюции человека.

В 2020 году Нобель получили две исследовательницы: Эммануэль Шарпентье и Дженнифер Дудна за то, что они разрабатывали метод редактирования генома CRISPR-Cas9.

Эти технологии направлены на то, чтобы преодолеть болезни на генетическом уровне, продлить человеческую жизнь, и, наконец, остановить процесс старения.

Геронтолог, доктор Обри ди Грей объясняет LIGA.net, что биомедицинские технологии много экспериментируют с этим и в очень недалекой перспективе смогут существенно продлевать жизнь людей: "Многие из биомедицинских технологий делают это на лабораторных мышах и имеют хорошие шансы вскоре сделать это на людях. Примеры: сверхэкспрессия теломеразы, транспорт стволовых клеток крови, сенолитики".

Красочно о прогрессе в этой сфере говорит рынок. В 2023 году мировой рынок геномики оценивался в $46 млрд, а к 2028 году, по прогнозам, достигнет $83 млрд.

Задача минимум – увеличить среднюю продолжительность жизни до 100 лет. Но ученые говорят: человек может прожить 200 лет, если мы справимся с генетическими проблемами.

Новая история LIGA.net, написанная вместе с ведущими генетиками, учеными, геронтологами из Массачусетского Института Технологий, института Гатерслебена, Южно-научно-технологического университета Китая.

Этот текст создан для платных подписчиков LIGA.net. Он был впервые опубликован в июне 2023 года. Теперь мы открываем его для всей аудитории бесплатно. Если вам понравилась наша история, оформите подписку "Партнер" и читайте такие истории сразу после создания.

Концепция вечной жизни и ее далеко идущие последствия

Человек стремился к вечной жизни столько, сколько существует. Однако раньше это в большинстве своем было предметом мифов и фольклором, а теперь стало предметом научных исследований и технологического прогресса. За последние десятилетия открытие в генной инженерии, фармакологии и прогресс в медицине разожгли это стремление. Технологическая вечная жизнь имеет в себе одновременно как глубокие последствия, так и многочисленные вызовы.

Экзистенциальный страх до XX века люди в большинстве своем преодолевали с помощью религии. По мере того, как прогресс в науке и технике ускорялся, стремление к вечной жизни переместилось из мистической сферы в научную.

Вечная жизнь, по-сути, состоит в продлении продолжительности человеческой жизни за пределами того, что сейчас считается естественным или нормальным. Идея заключается в возможности жить не просто десятилетиями, а веками, или даже бесконечно долго.

Для отдельных людей перспектива вечной жизни обещает освобождение от страха смерти и возможность приобретать все больший опыт и достижения. Однако это не панацея. Технологии не решают экзистенциальные вопросы смысла и цели жизни, даже в перспективе бессмертной жизни на Земле.

Давньогрецькі богині Мойри плетуть нитку долі (ілюстрація – Midjourney, генерація – Дарина Дмитренко/LIGA.net)
Давньогрецькі богині Мойри плетуть нитку долі (ілюстрація – Midjourney, генерація – Дарина Дмитренко/LIGA.net)

Представьте себя на античном форуме, где дискутируют Платон и Аристотель. Платон призвал выйти из пещеры с тенями на солнце, а Аристотель уверял, что у нас просто недостаточно средств для исследования темноты пещеры, а она может скрывать много интересного.

Если сильно упрощать, Платон говорит о мистическом поле, тогда как Аристотель – о научном. В этом тексте противопоставляются эти два поля.

Начнем с точки зрения Аристотеля на концепцию "исследования пещеры", то есть с научного подхода.

Почему мы стареем: что такое гены и как их редактируют

Согласно Ветхому завету, патриархи человеческого рода жили многие столетия. Согласно книге Бытия, Адам, который был первым человеком, жил 800 лет. Его сын, Сет – 912 лет, внук, Кенан – 950. 950 лет жил также и известный многим Ной, переживший Вселенский потоп. Объясняют такое долголетие по-разному: наличие "защитного барьера", это просто символизм, литературная техника, годы правления определенных семейных кланов. Но точно ясно одно: в то время люди однозначно не владели ни технологиями современной генной инженерии, ни фармакологии.

Уже в наше время генная инженерия приоткрыла занавес для понимания смертности. Ученые добились значительных успехов в понимании фундаментальных механизмов, управляющих процессом старения, изучая запутанную сеть генов.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Ученый работает в центре геномики Города науки и технологий имени короля Абдулазиза (KACST) в Эр-Рияде, Саудовская Аравия, 18 декабря 2018 г. (фото: EPA-EFE/VALDRIN XHEMAJ)

Однако следует отметить, что одной общепринятой теории старения нет. На процесс старения влияет комплекс факторов, поэтому выделить один и сказать, что именно он – ключевой, неправильно, объясняет LIGA.net генетик Руслана Радчук.

"Питание, микробиальный состав кишечника, длина теломер, общий гомеостаз организма – все это влияет на старение. Если отключить какие-то влияющие на него механизмы, это, как правило, приводит к побочным эффектам, один из них – развитие рака. Можно принимать гормоны, которые замедлят процесс старения у женщин, но их прием отключает защиту от рака", – объясняет Радчук.

Ученая более 20 лет работала в отделе молекулярной генетики Института генетики культурных растений в Гатерслебене, Германия.

Пока ни одна технология, над которыми работают ученые, напрямую не может существенно увеличить продолжительность жизни, объясняет доктор Обри ди Грей для LIGA.net.

"Скажем ясно: ни одна из биомедицинских технологий пока существенно не увеличивает ожидаемую продолжительность жизни человека. Но многие из них делают это на лабораторных мышах и имеют хорошие шансы вскоре сделать это на людях. Примеры: сверхэкспрессия теломеразы, транспорт стволовых клеток крови, сенолитики", – говорит ученый.

Доктор Обри ди Грей – английский писатель и биомедицинский геронтолог. Он является автором "Теории старения митохондриальных свободных радикалов" и соавтором "Прекращения старения".

Доктор Обри отмечает, что наука действительно продвинулась к тому, чтобы продлить жизнь человека более 100 лет.

"Технологическая вечная жизнь, теоретически, возможна, если мы имеем в виду неограниченное долголетие, то есть устранение ныне неумолимого роста риска смерти по мере старения. Ученые достигли огромного прогресса в регенеративной и омолаживающей медицине: не просто замедлили старение, но фактически вернули его назад. Это предполагает восстановление многих типов молекулярных и клеточных повреждений, а технологии для этого разрабатываются и усовершенствуются с ускоренной скоростью", – говорит Обри ди Грей.

В 2020 году французская исследовательница Эммануэль Шарпентье и американская исследовательница Дженнифер Дудна получили Нобелевскую премию по химии за "разработку метода редактирования генома". Этот метод получил название CRISPR-Cas9, а учёные называют его одним из наиболее значительных прорывов в генной инженерии.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Дженнифер А. Дудна улыбается и позирует для фотографий после вручения Нобелевской премии по химии на церемонии в Беркли, Калифорния, США, 8 декабря 2020 года. Дудна получила Нобелевскую премию за разработку CRISPR Cas-9.

В этом году шведский генетик Сванте Паабо получил Нобелевскую премию по медицине и физиологии за исследование геномов вымерших гоминидов и эволюции человека.

CRISPR – сокращение от Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Этот способ редактирования генов относительно точен и эффективен. Он позволяет ученым вносить целенаправленные модификации в ДНК организма, открывать широкие возможности для борьбы с болезнями и потенциально замедлять процесс старения. Эта технология – это своеобразные ножницы, разрезающие нить жизни и перепрограммирующие ее.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Эммануэль Шарпентье позирует во время заявления для прессы в Берлине, Германия, 7 октября 2020 г. Шарпентье и Дженнифер А. Дудна стали лауреатами Нобелевской премии за открытие CRISPR/Cas9 (фото: EPA-EFE/CLEMENS BILAN)

Чтобы показать это наглядно, вы можете представить древнегреческих богинь мойр, которые, как верили древние греки, плели нить жизни, перерезая ее там, где нужно, или видоизменяя канву жизни.

Ученые, работающие над разработкой методов лечения, с помощью CRISPR могли бы потенциально бороться с различными заболеваниями: раком, болезнью Альцгеймера, сердечно-сосудистыми расстройствами и другими заболеваниями, поскольку большинство из них имеют генетический генезис.

Кроме очевидной нерешенной проблемы возникновения рака при редактировании генов есть и то, что путем исключительного применения CRISPR нужно изменить огромное их количество, объясняет профессор Фрэнсис Фукуяма в своей книге "Наше постчеловеческое будущее".

"Тело состоит из триллионов клеток, и чтобы терапия была эффективной, необходимо изменить генетический материал в миллионах. Упомянутые соматические клетки умирают в процессе лечения индивидуума, если не раньше, и такая терапия не дает стойкого наследственного эффекта", – пишет он в своей книге.

Прежде чем что-либо менять, нужно понимать, что закодировано в конкретном гене. Для этого требуются огромные вычислительные мощности, рассказывает Радчук. Она является соучредителем стартапа Deep trait, который применяет ИИ для расшифровки ДНК.

"Нужны тысячи геномов, а все они гигантские. Чтобы их прочесть нам нужно огромное количество трейтов. Для этого нужны гораздо большие вычислительные мощности, – объясняет ученая. – Поэтому, возможно, целесообразнее сосредоточиться на лечении текущих болезней и качественной жизни современного поколения".

Генная матчасть

Главный порок человеческого организма – это невозможность клеток тела делиться бесконечное количество раз, поэтому мы стареем и, в конце концов, умираем. У каждой клетки человеческого организма есть так называемый "предел Хейлика" – то есть количество раз, сколько может делиться клетка. Для большинства клеток человеческого тела этот показатель равен 52-м делениям.

Сейчас, возможно, будет тяжело, но это матчасть, которую нужно знать, чтобы перейти дальше.

Геном – это совокупность всех генов человека. Он разделен на 46 пар молекул ДНК, любая из которых именуется хромосомой. Хромосома несет набор генов. Например, гены, кодирующие цвет глаз, заложены в 18-й хромосоме.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Генетическое редактирование CRISPR глазами искусственного интеллекта (иллюстрация – Midjourney, генерация – Дарья Дмитренко / LIGA.net)

46 пар молекул ДНК — это закрученные двойные спирали из четырех оснований, составляющие каждую из сорока шести хромосом, содержащихся в ядре каждой клетки тела.

Эти последовательности составляют цифровой код, он используется для синтеза аминокислот, соединения которых порождают белки, являющиеся строительными блоками организма. Геном человека состоит примерно из трех миллиардов пар оснований. В основном они образуют гены, содержащие фактические чертежи человеческой жизни. Посмотреть на "сырой код" и как каждая хромосома делится на коды можно на сайте Национального центра биотехнологической информации США.

Ген содержит информацию об определении и функциях организма. Эта информация передается по наследству. Открыли гены в 1909 году, это сделал датский ботаник и генетик Вильгельм Йоханнсен.

На концах хромосом имеются участки, называемые теломерами. Во время каждого деления клетки цепочки ДНК удваиваются (реплицируются), а теломеры в свою очередь сокращаются, защищая концевые участки молекулы ДНК. Поэтому, когда наконец теломеры совсем исчезают, клетка не может больше размножаться и погибает.

Но некоторые клетки организма могут делиться до бесконечности. Это достигается за счет работы фермента теломеразы, которая защищает теломеры во время деления и удлиняет клетки. Теломераза очень активна в стволовых, половых и раковых клетках. То есть мы говорим о том, что эти клетки фактически бессмертны.

Если в будущем ученые найдут способ, как безопасно активировать фермент теломеразу во всех клетках тела, но тем самым не начать раковый процесс – это позволит людям жить гораздо дольше.

Сейчас в генной инженерии проходит очень важный этап, который может оказаться прорывным в вопросе продления жизни и лечения многих болезней. Ученые всего мира работают над вопросом, а как, собственно, редактировать гены.

Технология CRISPR

Технологией CRISPR в генной инженерии мы обязаны бактериям, имеющим специальную адаптивную иммунную систему борьбы с вирусными инфекциями, которая именно так и называется. Эта система позволяет быстро распознать вирусную ДНК и уничтожить ее.

Составной частью этой системы является протеин Cas9, способный найти ДНК вируса и "разрезать" ее в нужных местах, чтобы она не могла дальше функционировать. Также CRISPR у бактерий позволяет запомнить ДНК вируса и передать эту информацию потомкам клеток, то есть создается некая генетическая "карта прививок" в клетках. В генетике такую карту называют графическим изображением (картинкой) хромосомы с обозначением на ней генов.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Лаборант работает над подготовкой к секвенированию в Пекинском институте геномики (BGI) в Гонконге, Китай, 2 декабря 2015 года. (фото: EPA/JEROME FAVRE)

Буквально технология CRISPR расшифровывается как "кластеризированные регулярные промежуточные короткие палиндромные повторы". Она относится к уникальной последовательности генетического материала, найденного в определенных бактериях. С другой стороны, Cas9 – это фермент, который действует как молекулярная пара "ножниц", способная разрезать ДНК.

Еще в 2012 году ученые смогли синтезировать CRISPR и придумали способ программирования этого комплекса, позволяющий довольно точно выбирать нужные места в ДНК, где требуется разрез. То есть фактически эта система позволяет удалять поврежденные участки ДНК, несущие в себе разные болезни.

В настоящее время проводится очень много испытаний в лечении генетических заболеваний, заменяя мутации в соответствующих генах с помощью молекулярных ножниц. Перед учеными стоит самый главный вопрос – каким способом доставлять комплекс CRISPR в нужные клетки в пределах организма. Если этот способ будет найден, это позволит побороть многие болезни.

Уже были эксперименты с введением CRISPR в глаза пациентам с определенной формой слепоты и это даже дало определенные положительные результаты, но, несмотря на это, проблема доставки не исчезла.

Может показаться, что CRISPR имеет претензию на панацею, однако она таковой не является. Генная инженерия не может гарантировать, что эти эксперименты с течением времени не дадут о себе знать. Кроме того, наш организм так устроен, что вмешательство в ДНК клеток может привести к серии мутаций и неконтролируемому делению. Проще говоря – раку. Одна неудачно отредактированная генная последовательность – и рак обеспечен.

Однако в будущем CRISPR может дать возможность еще на этапе эмбрионального развития сделать человека невосприимчивым ко многим смертельным заболеваниям и инфекциям, что значительно улучшит уровень и продолжительность жизни.

В 2018 году китайский ученый Хэ Цзянькуй благодаря технологии CRISPR создал первых генно-модифицированных детей, почти как пшеницу ГМО, или кукурузу, только детей. Этому открытию несправедливо уделили гораздо меньше внимания, чем клонированной овце Долли.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Премьер-министр Венгрии Ференц Дюрчань рассматривает лабораторное оборудование во время экскурсии по лаборатории в Институте биоинженерии и нанотехнологий в Сингапуре 19 июля 2005 г. (фото: EPA/HOW HWEE YOUNG)

Ученый оказал влияние на ДНК двух эмбрионов таким образом, что они стали резистентны к ВИЧ и родились от ВИЧ-положительной матери, но без вируса. Это технологический взрыв, ведь ученый на генетическом уровне решил проблему, над которой дрались десятилетиями целые научные институции. И, конечно, ученый преступил многие этические предостережения относительно искусственного воздействия на эмбрионы.

Возможно, ученого ждали бы лавры первооткрывателя, но после того, как Хэ Цзянькуй объявил о своих научных достижениях на конференции в Гонконге, он пропал без вести. Впоследствии стало ясно, что он под домашним арестом и, в конце концов, арестован и осужден китайскими властями.

Его обвинили в "преднамеренном нарушении медицинских правил и необдуманном применении технологии редактирования генов к вспомогательной репродуктивной медицине". На свободу он вышел через три года, в апреле 2022 года. Однако для украинского читателя это событие прошло мимо, потому что все внимание было сосредоточено на боях за Киев.

Редакция LIGA.net связалась с доктором Хэ Цзянькуем и задала ряд вопросов о его опытах, редактировании генов и возможности с помощью CRISPR обеспечить технологическую вечную жизнь, на что китайский ученый ответил только на один.

"Я считаю, что редактирование генов должно использоваться только для лечения серьезных заболеваний, а не для продления жизни здоровых людей", – ответил ученый.

Манипуляции с ДНК людей стали возможны благодаря окончанию проекта "Геном человека" в 2003 году. Этот проект финансировался США и другими правительствами для расшифровки всей последовательности ДНК человека.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Ученый на фоне модели ДНК (иллюстрация – Midjourney, генерация – Дарья Дмитренко / LIGA.net)

Однако это стало лишь первым шагом к тому, что, собственно, было расшифровано, объясняет Фрэнсис Фукуяма.

"Просто идентифицировать гены в геноме еще не значит знать, что они делают. Все, что было сделано – это представление последовательности в виде записанной книги, язык которой ясен лишь частично. Еще есть серьезные неясности в таких основных вопросах, как, например, сколько генов содержится в ДНК человека. Ученые еще спорят сколько их точно, от 30 000 до 40 000, вместо 100 000, как предварительно ожидали. Как гены кодируют белки и как сами белки складываются в самые сложные формы, нужные для клеток – это лежит за пределами геномики", – пишет профессор Фукуяма.

Технология CRISPR – это интерактивный способ редактирования "энциклопедии", которой являются наши организмы, объясняет отец-доктор Никанор Австрико LIGA.net.

"Представьте ваш организм как энциклопедию. Причина в том, почему CRISPR – это так круто, потому что у вас есть, условно, энциклопедия с 46 хромосомами. Из CRISPR мы можем извлечь том 23, открыть страницу 494, пройти восемь строк вниз, и в первом столбце через три буквы сменить единственную букву G на A, в которых закодирована разная информация", – объясняет отец-доктор.

Отец-доктор Никанор Австрико работал в лаборатории Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) в MIT, а затем стал священником в доминиканском ордене Римско-Католической Церкви. Сейчас он работает профессором биологических наук и профессором священной теологии в Университете Санто-Томас в Маниле, Филиппины.

Животные, живущие вечно

Однако даже технологическая "вечная жизнь", это, на самом деле, условность. Именно такой "условной вечной жизнью" обладают медузы Turritopsis Nutricula. Они живут вечно, пока их кто-нибудь не съест. Природу бессмертия этих медуз еще изучают ученые и точка не поставлена.

По очень схожему принципу живут и летучие мыши, которые, по сути, бессмертны. Помните легенды и фильмы о Графе Дракуле, и как он перевоплощался в летучую мышь? Именно из-за способности жить, пока ему не нанесут физическую смерть, вероятно, этого персонажа и изображали в виде летучей мыши. Ибо летучая мышь не демонстрирует признаков старения, ее можно только убить, или она может умереть от голода или от холода.

А до открытия профессора Эммы Теллинг из Дублинского университетского колледжа, доказавшей, что причина бессмертия летучих мышей кроется в их ДНК, неудивительно, что фольклор наделял этих млекопитающих мистическими качествами.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Профессор Антон Мидделберг из Австралийского института биоинженерии и нанотехнологий работает над смесителем вакцин в лаборатории Университета Квинсленда в Брисбене, Австралия, 29 июня 2009 г.(фото: EPA/DAVE HUNT AUSTRALIA AND NEW ZEALAND OUT)

Летучие мыши спокойно сосуществуют с вирусами, которыми полностью заражены, но на которые они не реагируют. Именно поэтому, когда начиналась пандемия COVID-19, причину ученые искали в летучих мышах.

Даже простое изучение природы, вероятно, позволит продлить горизонты человеческой жизни. Например, киты и дельфины практически не болеют раком из-за генетических особенностей, поэтому живут дольше. Гренландские киты живут от 100 до 200 лет, например.

Пока ученые не могут это объяснить. Среди предположений – у китообразных более развит апоптоз (запрограммированное разрушение клетки). Практически как скрипт на вашем ПК. Это базовая клеточная вещь, которая есть практически у всех живых организмов, за исключением, возможно, одноклеточных. Если клетка "видит", что она потенциально становится раковой – она разрушается.

Если мы поймём, как апоптоз может действовать более точно и лучше с помощью фармакологии или in vivo (внутри живого организма), то мы сможем значительно увеличить продолжительность человеческой жизни.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Повышение ожидаемой средней продолжительности жизни (Инфографика – Дарья Дмитренко / LIGA.net)

Среди людей заболевание раком является основной причиной смерти во всем мире. На него приходится около 10 миллионов смертей в 2020 году, или почти каждая шестая смерть, сообщает ВОЗ.

Что такое митохондрии и почему они тоже влияют на старение

Кроме генной теории старения существует также митохондриальная теория. 

Митохондрии – это небольшие структуры, которые находятся внутри наших клеток. Теория состоит в том, что они посылают основной сигнал клеточной смерти.

"Умирание клетки организма – это регулируемый процесс. Он генетически запрограммирован. И если определенные клетки не отмирают, то организм тоже не развивается", – объясняет Радчук.

Красочно иллюстрирует это Caenorhabditis elegans – маленький червь. У него фиксированное количество клеток. Все эти клетки пронумерованы, их судьба отслежена в течение развития. Оказывается, что определенное количество клеток должно отмереть. Если они не отмирают, этот червячок, в конце концов, погибнет.

Как выяснили ученые кафедры молекулярных наук о жизни Токийского университета, сигнал для отмирания поступает из самого организма. И, собственно, стартует он с митохондрий. Этот процесс называется PSD – Programed Self-Death. Отмирание лимитирует ненужные клетки в течение развития.

"Сигнал для этой программируемой клеточной смерти происходит от митохондрии. Для регулирования этой программируемой клеточной смерти есть много биохимических путей. Этот пазл до сих пор собирают в кучу", – добавляет Радчук.

Прорыв в биотехнологии и техниках регенерации органов и 3D-биопечати открывает многообещающие горизонты. Ученые исследуют способы регенерации поврежденных или дегенерированных тканей и органов, потенциально омолаживая человеческое тело и продлевая его функциональный срок службы.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Лаборанты работают над подготовкой к секвенированию в Пекинском институте геномики (BGI) в Гонконге, Китай, 02 декабря 2015 г.(фото: EPA/JEROME FAVRE)

Способность создавать органы in vitro (в лаборатории) с использованием собственных клеток пациента может революционизировать медицину трансплантации. Ученые из Вашингтонского университета, например, близки к тому, чтобы понять, как можно это делать.

На фоне этого ксенотрансплантация, то есть выращивание органов в других организмах, например, свиньях, которая сейчас считается революционной, за некоторое время может стать вчерашним днем. Примечательно, что старт этих опытов на людях начался всего год назад в 2022 году.

Такие экспериментальные трансплантации, когда людям пересаживались органы свиней, проводили в университетских клиниках США и Великобритании. Они имели частичный успех. Хотя реципиент с сердцем свиньи прожил два месяца, научное сообщество единогласно назвало этот эксперимент успехом, а СМИ написали, что свиньи – это возможные доноры людей.

Однако и в этом случае становится актуальным нравственный вопрос, а что же такое тогда, собственно, человек, если у него в груди бьется сердце свиньи.

Как фармакология прокладывает путь к вечной жизни

Есть несколько фармацевтических компаний, которые активно участвуют в исследованиях и разработках препаратов, направленных на увеличение жизни.

Одним из таких препаратов является метформин, широко используемый для лечения диабета 2 типа. В настоящее время продолжается исследование "Целевое старение с помощью метформина" (TAME), чтобы оценить его эффективность в продлении здоровой продолжительности жизни человека.

Кроме того, заслуживает внимания рапамицин. Это иммунодепрессант, используемый при трансплантации органов и лечении некоторых видов рака. Препарат вызвал большой интерес в исследованиях против старения.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Фотография из архива, на которой видны исследователи, работающие над образцами в лаборатории выделения ДНК Пекинского института геномики при Китайской академии наук, Пекин, 17 августа 2005 г. (фото: EPA/JERRY TSAI)

В медицинском отчете исследовательской группы из 12 врачей, работающих в институте биомедицинских исследований Novartis в США, Швейцарии и Новой Зеландии, прямо утверждается, что препарат продлевает жизнь.

Аналогичные исследования проводит компания resTORbio из Массачусетса, США. Группы врачей, как утверждается в отчете, наблюдали активизацию экспрессии противовирусного гена и улучшение реакции на вакцинацию против гриппа в исследовательской группе из 264 пациентов.

Накопление стареющих клеток связано со старением и возрастными заболеваниями. Такие компании, как Unity Biotechnology и Oisin Biotechnologies, работают над разработкой сенолитической, то есть противовозрастной, терапии для улучшения здоровья и продолжительности жизни.

Elysium Health и ChromaDex, например, разрабатывают диетическую добавку NAD+ как потенциальную добавку против старения. NAD+ – это молекула, участвующая в различных клеточных процессах, включая производство энергии и восстановление ДНК.

Уровень NAD+ снижается с возрастом, восстановление уровня NAD+ показало перспективу для омоложения клеток и улучшения здоровья. Но разработку этой добавки в Elysium Health возглавляет не медик, а "исследователь старения" и доктор философии Леонардо Гуаренте.

Кроме того, фармацевтические компании, такие как Sirtris Pharmaceuticals (дочерняя компания GlaxoSmithKline), провели исследования по аналогам ресвератрола (естественное соединение, содержащееся в красном вине, и, как утверждают некоторые ученые, участвует в регуляции клеточного старения).

Компания активно занималась тестированием диетической добавки для потенциального терапевтического применения, однако научное сообщество поставило их под сомнение и раскритиковало в печати. Все кончилось тем, что в 2013 году компанию Sirtris поглотила материнская компания, британская фармацевтическая транснациональная корпорация GlaxoSmithKline.

Пока нет таблетки, приняв которую человек будет жить 100 или 200 лет. На данном этапе эти вещи находятся в большей степени на стадии исследования. Надо быть бдительными, потому что кроме фармацевтических компаний, обосновывающих свои исследования доказательной базой, существуют и шарлатаны.

Компании и организации в авангарде технологических достижений

В 2023 году мировой рынок геномики оценивался в $46 млрд, а к 2028 году составит $83 млрд, прогнозируют аналитики Marketsandmarkets. Согласно современным тенденциям, рынок с 2023 по 2028 год будет расти в среднем на 12,4% ежегодно.

Аналитики делают такой вывод, оценивая увеличение государственного финансирования для поддержки геномных проектов, рост и распространенность вирусных заболеваний и генетических расстройств, рост заболеваемости раком и расширение применения технологии NGS для расшифровки генома эмбриона для лечения рака. Такой же рост сферы специалисты связывают с выходом на рынок новых игроков.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Рынок геномики (Инфографика – Дарья Дмитренко / LIGA.net)

Многие компании и организации инвестируют значительные ресурсы в исследования и разработки, стремясь раскрыть секреты долголетия и заново определить пределы человеческого существования.

По данным аналитической компании Marketsandmarkets, на рынке геномики доминируют три американских компании - Illumina, Thermo Fisher Scientific и Danaher Corporation, швейцарская фармацевтическая компания F. Hoffman-La Roche, и немецкая QIAGEN NV. Кроме них на рынке еще более 25 других крупных компаний.

Среди меньших по размеру, но не меньших по значению, есть Calico от Google. Calico – это сокращение от California Life Company, являющейся научно-исследовательской биотехнологической компанией, основанной Google в 2013 году.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Основные игроки на рынке геномики (Инфографика – Дарья Дмитренко / LIGA.net)

Еще одна крупная компания, занимающаяся исследованием секвенирования генома – Human Longevity Inc (HLI). Ее основал один из "отцов основателей" геномики, доктор Дж. Крейг Вентер в 2013 году.

Исследовательский фонд SENS – некоммерческая организация, которую в 2009 году основал доктор Обри ди Грей. Организация сосредотачивается на биотехнологиях омоложения, направленных на восстановление возрастных повреждений на клеточном и молекулярном уровнях. Специалисты работают с терапией стволовыми клетками, генной терапией и тканевой инженерией.

Страны, инвестирующие в технологический прогресс

Хотя компании играют значительную роль в стремлении к искусственной вечной жизни, несколько стран занимаются этим вопросом на государственном уровне. Некоторые страны выделили значительные ресурсы для финансирования исследований и разработок в области долголетия.

Прежде всего – США. Они давно являются центром научных инноваций и технологического прогресса. И не только в сферах геномики или биоинженерии. В Штатах есть учреждения, крупнейшие из которых Национальный институт здоровья (NIH) и Национальный научный фонд (NSF), благодаря которым страна остается в авангарде исследований продления жизни. NIH в 2022 году инвестировал в биомедицинские исследования $45 миллиардов.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Общий рост рынка геномики (Инфографика – Дарья Дмитренко / LIGA.net)

В США огромная научная база – Гарвардский, Стэнфордский, Калифорнийский университеты вносят огромный вклад в новаторские открытия в области генетики, биотехнологии и регенеративной медицины.

О подавляющем большинстве инвестиций из США для этой отрасли говорит доктор Обри ди Грей.

"На данный момент большинство инвестиций приходится на США, но большинство из них поступают от компаний, а не от правительства. Разные страны Ближнего Востока заявляют, что будут инвестировать значительные средства, но на самом деле этого еще не произошло", – рассказывает он в разговоре с LIGA. net.

За Штатами, как можно было ожидать, идет Китай, который достиг значительных успехов в области биотехнологий и исследований долголетия. Правительство Поднебесной запустило план "Здоровый Китай 2030". Цель – содействовать общественному здоровью и поддерживать исследование заболеваний, связанных со старением. Кроме того, Китай основал Китайский национальный генный банк, масштабный проект, направленный на хранение и изучение генетических данных для продвижения исследований старения и смежных отраслей.

Примечательно, что Китай вынужден реформировать сферу здравоохранения в комплексе. Согласно подсчетам Всемирного банка, если оставить эту отрасль без реформ, то расходы на здравоохранение в Поднебесной к 2035 году возрастут до 15,8 триллиона юаней (примерно $2,5 трлн).

Также среди лидеров отрасли – Великобритания. Оксфорд и Кембридж постоянно совершают открытия в генетике, биотехнологии и геронтологии. Правительство Великобритании финансирует инициативы Biomedical Catalyst и UK Research and Innovation, поддерживающие исследования и разработки в сфере здравоохранения, включая проекты, ориентированные на долголетие.

В Великобритании малые и средние предприятия имеют право подать заявку на грант Biomedical Caatlyst в 25 млн фунтов стерлингов для разработки инноваций в сфере здравоохранения. Фонд UK Research and Innovation поддерживается государственными средствами в размере 2,6 млрд фунтов, а 3 млрд фунтов финансируются из частного сектора.

Сингапур стал ведущим местом для биомедицинских исследований и инноваций. В стране работают исследовательские учреждения Агентство по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR), Национальный исследовательский фонд NRF, Национальный университет Сингапура (NUS), которые проводят передовые исследования в области генетики, биотехнологии и регенеративной медицины.

Правительство Сингапура также создало Сингапурский биомедицинский кластер и ввело Инициативу биомедицинских наук, чтобы привлечь лучшие таланты и создать благоприятную среду для прорывных исследований.

Мы будем жить 200 лет. Новая история LIGA.net о ДНК, генетике и технологии CRISPR
Омоложение с помощью науки глазами искусственного интеллекта (иллюстрация – Midjourney, генерация – Дарья Дмитренко / LIGA.net)

Этические проблемы искусственной вечной жизни

Вместе с Аристотелем, вооружаясь научной методологией, в предыдущих главах мы пытались изучить темноту пещеры ДНК. Теперь дадим слово Платону и поговорим об этике и посмотрим с моральной стороны на весь этот парад прогресса.

Так сложилось исторически, что когда наука заходит в безграничный космос интеллекта за пределы человеческого, ее отрезвляет мораль. Генная инженерия – не исключение.

Целый ряд философов, культурологов, нравственные комитеты, и, наконец, Церковь, практически единогласно задают вопрос – а где в этом поиске вечной жизни человек. И что такое, собственно, человек? Это животное прямоходящее, органы, набор ДНК или что-то большее? Не подрывает ли научное вмешательство в человеческую природу сущность человека?

Эти вопросы непременно возникают, если мы не идем по пути Платона, на выход из пещеры к солнцу, но смотрим на него.

Платон в его труде "Республика" еще в V веке до н.э. одним из первых начинает углубляться в концепцию личности. По Платону, человек состоит из трех отдельных частей: ума, духа и ненасытности. Под ненасытностью он подразумевает желания и импульсы, связанные с телесными потребностями и удовольствиями, которые являются более низкими аспектами человеческой природы и должны руководствоваться разумом.

Разум должен принимать решения, основанные на знаниях и мудрости, тогда как дух поддерживает стремление к благородным идеалам и мужество. Ненасытность, если ее не сдерживать или не контролировать разумом, может привести к избыточности, нерациональному поведению и подрыву собственного благополучия.

Зачем это вступление в философию? Чтобы понять, что такое человек. В большинстве своем различные организации хотят понять, не подрывает ли какое-либо научное открытие квинтэссенцию человеческой природы.

Сегодня отношение к применению генной инженерии для редактирования человеческого генома среди многих ученых рассудительно и осторожно. Несмотря на то, что CRISPR является многообещающей технологией, способной устранять, предотвращать или облегчать состояние большого количества болезней, Комитет по редактированию генов человека подчеркивает, что предшествовать применению современных технологий генной инженерии должны соответствующие этические исследования, а научные поиски должны руководствоваться следующими принципами: уважение к личности, справедливость, должная внимательность, содействие благосостоянию, прозрачность, ответственная наука и транснациональное сотрудничество.

По словам авторов документа под названием "Human Genome Editing: Science, Ethics, and Governance", есть несколько новых этических вопросов, связанных именно с базовым уровнем научных исследований соматических клеток (речь идет о лабораторных опытах). Одним из наиболее дискуссионных нравственных вопросов является исследование над эмбрионами.

Редакция LIGA.net спросила исполнительного директора Центра генетики и общества Марси Дарновски о том, насколько нравственно использовать технологии CRISPR и где заканчивается предел, отделяющий человека от не человека.

"Вместе со многими другими организациями гражданского общества, учеными, мы озабочены технологией генетической манипуляции человеческих эмбрионов, или редактированием наследственного генома. Существует вероятность того, что ее использование усугубит и без того ужасные неравенства, будет способствовать дискриминации по инвалидности, возродит опрометчивые идеи о генах как о социальной судьбе и разожжет евгенические искушения", – говорит Дарновски в разговоре с LIGA.net.

По этим и другим причинам, включая проблемы с безопасностью и отсутствием медицинского обоснования, редактирование наследственного генома было запрещено 70 странами и Конвенцией Совета Европы о правах человека и биомедицине в 1997 году (Конвенцией Овьедо), отмечает доктор.

"Редактирование наследственного генома" – это биоинженерное вмешательство в эмбрионы или репродуктивные клетки (такие как сперма или яйцеклетки) с целью внесения наследственных изменений в будущие поколения. Другими словами, это подразумевает создание генетических модификаций, которые можно передать потомкам.

Тем не менее, ученые, занимающиеся проблемами геронтологии, призывают смотреть на все заявления сквозь призму критического мышления, говорит Обри ди Грей LIGA.net.

"Многие люди пытаются утверждать, что медицинский контроль старения приведет к таким проблемам, как перенаселение, но все эти аргументы очень легко сфальсифицировать. Например: перенаселение – это проблема не космоса, а загрязнения, и мы решаем эту проблему с помощью других технологий, таких как улавливание углерода и искусственное мясо. Так же с селекцией или сегрегацией. Если смена поколений будет меньше, разнообразие генофонда все равно не уменьшится", – говорит Обри ди Грей LIGA.net.

Его мнение разделяет и профессор Фрэнсис Фукуяма.

"Человеческая природа не изменится, если эти изменения не будут статистически значимыми среди населения в целом. Даже любые будущие попытки евгенически улучшить человеческую расу будут быстро задавлены естественным приростом населения. Проблема в другом: для того, чтобы клонировать овцу Долли, нужно было 270 "неудачных" попыток. Это основная причина, почему Национальная консультативная комиссия по биоэтике настаивает на запрете клонирования человека", – говорит Фукуяма.

Впереди ученых ждет еще много вызовов.

Впрочем, нет сомнений, что средний возраст человека достигнет 100 лет и старше. Нет сомнений, что ныне неизлечимые заболевания будут преодолены. Потому что мы это уже делали – увеличивали продолжительность жизни благодаря медицине и преодолевали опасные болезни.

Осталось ответить на сложные вопросы. В первую очередь – научные, а затем и нравственные.

Если мы найдем правильные ответы, то однажды мы изменимся навсегда, запечатлев в себе новый код нового человечества.

Главное – не ошибиться.

Этот текст создан для платных подписчиков LIGA.net. Он был впервые опубликован в июне 2023 года. Теперь мы открываем его для всей аудитории бесплатно. Если вам понравилась наша история, оформите подписку "Партнер" и читайте такие истории сразу после создания.