Полная версия
Обеспечение возможности клинического применения (реинфузии) клеток пуповинной крови, собранной при рождении человека, и ГСК, заготовленных в молодом возрасте (до 25—30 лет), в позднем возрастном периоде жизни может стать биологическим залогом увеличения продолжительности жизни самого донора, его выживания и полного излечения при возникновении у него болезней цивилизации. Для сохранения большей части населения всей страны эти технологии увеличения продолжительности жизни могут быть применены при возникновении любых необратимых повреждений органов и тканей человека при экологических катаклизмах (землетрясениях, наводнениях, критическом изменении климата и т.д.) мирового масштаба, локальных военных или глобальных конфликтах или всемирных бедствиях, приводящих к массовой гибели населения вследствие их губительного воздействия на природу и экологию Земли, как в результате последствий жизнедеятельности человека, так и не зависящих от него. Мне в целом очень понравился клеточно-инженерный подход к реставрации аутологичных гемопоэтических клеток самого пациента с использованием лекарственной субстанции «Панаген», но, на мой взгляд, этот подход требует очень серьезной системной проработки и большого финансирования дальнейшего исследования столь сложных проектов. Он не менее сложен в объяснении его эффективности, чем проекты по редактированию генома. Более того, по мнению авторов монографии, они создали технологию геномного балансирования, которая может стать альтернативной технологии геномного редактирования и по ряду параметров превзойти ее. Методологический подход геномного балансирования хроматина в патоспецифических клонах ГСК с использованием двухцепочечных ДНК или РНК мне понравился, так как он является менее дорогостоящим и более биобезопасным, чем геномное редактирование. Стране очень нужны подобные нелинейные подходы в науке, и их надо искать, и очень важно, что первые серьезные шаги в этом направлении уже предприняты в эксперименте и клинике! Пожелаю книге доброго пути, а ее авторам – новых творческих успехов и новых научных свершений!
Директор ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. В. И. Кулакова Минздрава России», акад. РАН, проф., д.м. н. Г.Т. СухихВведение
К сожалению, человек смертен и любая человеческая жизнь на земле заканчивается смертью, или так называемым закономерным физиологическим концом земного существования каждого человека. Всю свою жизнь мы живем с пониманием того, что в определенный период нашей жизни все закончится и нам придется умирать и «навсегда уйти» из этой жизни. Мы стараемся об этом не думать, т.к. сама мысль об этом неизбежном фатальном финале жизни делает достаточно бессмысленным наше земное существование. Мы постоянно задаем себе вопросы: зачем и для чего мы приходим в этот мир и почему так мало отведено нам пожить в нем? Религия помогает многим из нас смиренно принимать этот скоротечный исход нашей бренной жизни, но сжиться с этой мыслью о «бессмысленности нашего существования» достаточно трудно. Неужели мы приходим в этот мир, чтобы воспроизвести себе подобных, и главная наша миссия – это обеспечение неугасания линии жизни людей на земле?!
Наряду с философскими вопросами «поиска смысла жизни» существуют еще вопросы практические и повседневные, связанные с процессами старения нашего тела. Очень тяжело и грустно видеть, как увядает и стареет с возрастом собственное тело, как дрябнет, обвисает, морщинится и покрывается неэстетичными пигментными пятнами кожа, уходят ее тургор и эластичность, сгибается спина, дряхлеют и истощаются мышцы, заплывает жиром и обвисает складками живот, волосы тускнеют, седеют, становятся ломкими и выпадают, уходят «в никуда» силы, снижаются интеллект и память, улетучивается «жизненная энергия», которая была «мотором» и казалась «вечным двигателем» собственной физической и творческой активности, созидателем всего нового и прогрессивного в этой жизни. Вы все это видите, осознаете и понимаете, что ничего с этим сделать практически не можете. Наблюдая эти печальные факты собственного старения в зеркале и на фотографиях, вы приходите в отчаяние оттого, что на самом деле кардинально ничего нельзя изменить и исправить. Нужно лишь попытаться принять эту неизбежность и смириться с ней. Однако многие из нас пытаются все изменить и поправить, вступают в неравную схватку со временем и надвигающейся неизбежностью старости и смерти. При этом одни люди пытаются противопоставить старости и неизбежно приближающейся «женщине с косой» (смерти) жалкие попытки физической активности (бег трусцой, долгие пешие прогулки, физическую зарядку и т.д.), увеличение количества творческих упражнений и интеллектуально-мнестические потуги в виде запоминания новых стихов или изучения иностранных языков, посещения шахматных турниров, хождение на танцы и в клубы для проведения досуга пенсионеров, освоение новых музыкальных инструментов. Другие люди сражаются со старостью различными видами диетических истязаний своего тела, определяя их в обществе подобных себе системой активного долголетия. Они срочно начинают садиться на различные антикалорийные диеты, активно считать съеденные калории и заниматься спортом, чтобы «сжечь» их, хотя никогда ранее этим серьезно не занимались. Другие стареющие люди начинают ходить к косметологам, пластическим хирургам, геронтологам и другим медицинским специалистам, обещающим полное восстановление и обновление их «увядшего фасада» и сомнительное активное долголетие на гормональных лекарственных препаратах и биологически активных добавках к пище. Хирургические подтяжки лица делают нас похожими на сотни и тысячи других таких же жаждущих молодости людей, а введение различных коллагеновых гелей, золотых нитей и гиалуроновой кислоты в различные части кожи вашего тела, как и токсинов ботокса в лицо и руки, с целью разглаживания морщин обезличивает нашу индивидуальность и делает нас похожими на миллионы других молодящихся пожилых людей, пытающихся противостоять старости. Такова реальность, и считается, что современной биологии старения человека пока нечего противопоставить!
Психологи утверждают, что очень важно для того, чтобы жить комфортно, не думать об этом печальном конце и надвигающейся физической и интеллектуальной немощности. Кому-то философия старости и сам процесс собственного старения нисколько не мешают и даже помогают легко принять эту неизбежность собственного летального конца и радоваться жизни до последней ее капли. Для других, наоборот, основным путем борьбы с инволюцией и старостью организма являются уход в традиционную религию (христианство, мусульманство, буддизм) или сектанство и соответствующие альтернативные проявления веры в бога, направленные на спасение собственной бессмертной души. Кому-то в борьбе со старением оказывают помощь абсолютный атеизм или собственное безразличное отношение к жизни или окружающим. Другим людям выход из этого психологического тупика «никчемности жизни» и неизбежности смерти видится в уходе в экзотические религии, например, они принимают религиозные представления индусов о возможном переселении души в другие живые существа и неживые предметы. Кому-то из людей помогают не принимать близко к сердцу эту истину врожденный фатализм, собственный эгоизм или просто нежелание думать по этому поводу.
Испокон веков люди пытались бороться с нарастающим процессом старения. Еще фараоны Древнего Египта искали Грааль вечной молодости, чтобы остановить процесс своего возрастного увядания и найти универсальное средство против старения. Все, что им удалось, так это сохранить на тысячелетия свое мертвое тело от гниения путем его мумификации. Древний Рим и Древняя Греция помнят Александра Македонского, поработившего полмира в поисках средства от старения и вечной жизни. Не найдя Грааля вечной молодости, он умер от банального панкреатита в результате отсутствия воды и необходимости злоупотребления вином для удовлетворения банальной жажды при возращении домой из своего победоносного похода.
Вся алхимия Средних веков была сосредоточена на поиске средства от старения и для увеличения продолжительности жизни. Но эти попытки так и не увенчались успехами. Химики XVIII—XIX вв. также пытались найти реальное средство для увеличения долголетия человека. Однако реальные успехи в увеличении продолжительности и улучшении качества жизни были достигнуты человечеством только в конце ХХ в., а самые разительные результаты были получены на животных за последние 20—30 лет. Именно комплексный системный подход к антистарению и реальные достижения научного прогресса общества в геномике, постгеномных и клеточных технологиях регенеративной медицины, а также меры государственной поддержки программ долголетия в развитых экономиках мира позволили достичь ощутимых результатов в увеличении продолжительности жизни и реализации концепции антистарения.
Последние 2—3 десятилетия проблема антистарения и активного долголетия стала центральной у населения, большую часть которого в XXI в. стали составлять преимущественно люди старше 55—60 лет в России и старше 75—80 лет в экономически развитых странах Европы и в США. Избыток в мире пожилых людей ищет реальный выход из проблемы старости путем продления активного физического и интеллектуального долголетия. Мировая индустрия антистарения и долголетия пытается сделать стариков красивыми и активными и предложить им различные программы антистарения, или, как модно сейчас говорить, антиэйджинга (от англ. pre-aging, antiaging – «против старения»).
Поисковая система Google в интернете нашла 122 млн сайтов о старении и об антиэйджинге с рекомендациями и советами разных специалистов. Это спектр самых различных советов, предложений и комплексных программ – от оздоровления кожи и тела человека с использованием нескольких миллионов рецептов диет, различных разрешенных к клиническому применению пищевых биологически активных добавок, минералов, витаминов и микроэлементов до программ изнуряющего бега, спортивной ходьбы, йоги, а также йогоподобных упражнений в качестве изматывающего жиросжигающего тренинга. Сюда же относятся различные косметические процедуры и питательные маски для лица и тела, аппаратная мезотерапия и криопроцедуры, сочетающиеся со специализированным фитнесом (физические нагрузки под контролем инструктора) и введением разных типов донорских стволовых клеток, при которых человек якобы оздоравливает основные части своего тела и естественным образом становится красивым, а процесс старения резко замедляется или вообще останавливается. В общем, арсенал средств для ревитализации (омоложения) и антистарения растет постоянно, и в настоящее время мировой рынок продуктов долголетия и антиэйджинга достигает сотен миллиардов долларов США и имеет отчетливую тенденцию к росту.
Еще одним направлением борьбы со старением является эстетическая и пластическая хирургия. Насколько она эффективна, мы видим с экранов телевизора и в интернете по внешнему виду телеведущих и по ряду программ, где бывшие пациенты пластических хирургов, очень похожие друг на друга, или выступают с претензиями к своим врачам, или с судебными исками к ним. Однако, к сожалению, эффективность борьбы со старостью и активного противостояния смерти у человечества существующими методами, а также технологии увеличения средней продолжительности жизни человека пока не столь удачны, как хотелось бы. Достичь каких-то реальных результатов на практике пока удалось только в экспериментах на животных, а реальных эффектов антистарения на людях, ко всеобщему разочарованию, пока не получено, хотя абсолютно точно, что продолжительность жизни человека существенно увеличилась за последние десятилетия.
Выяснилось, что средняя продолжительность жизни (СПЖ) населения в различных странах мира является важным показателем в оценке демографической ситуации в каждой стране. Для вычисления СПЖ используются формулы из теории вероятности и данные о смертности различных возрастных групп за год. Как показали эти исследования, качество жизни и долголетие человека напрямую зависят от условий проживания, климата, экологической обстановки в зоне проживания, состояния здоровья, а также от уровня заботы и лечения в случае заболеваний. Современная мировая медицина за последние 50 лет совершила качественный скачок в своем развитии. Так, продолжительность жизни в экономически развитых странах мира в 2019 г. стала существенно выше, чем в нач. и сер. ХХ в. Ориентироваться на среднюю продолжительность жизни в 2020—2021 гг. будет некорректно из-за мировой пандемии COVID-19. Если родившиеся в 1900 г. в среднем по миру доживали до 48—50 лет, то сейчас этот показатель в среднем по миру приближается к 70 годам.
Увеличение СПЖ по миру связано с иммунизацией населения от большинства инфекционных заболеваний с использованием прививок, искоренением случаев и профилактики эпидемий особо опасных инфекций и уменьшения младенческой смертности. Не менее важным в увеличении СПЖ населения является тот факт, что проблемами профилактики инфекционных процессов занимаются системно и глобально на уровне Всемирной организации здравоохранения, а также что иммунизацией населения в развитых странах мира занимаются на государственном уровне. В мировом рейтинге по СПЖ Япония занимает ведущее положение, т.к. она составляет 82,75 года (мужчины – 82,4, а женщины – 85,1). В списке стран, занимающих лидирующее положение по СПЖ, – Франция, Италия, Испания, а в арьергарде – африканские государства (Ангола, Замбия и др.), раздираемые военными конфликтами, где население проживает за чертой бедности, где средняя продолжительность жизни 40 лет. СПЖ в России в 2019 г. составляет 72,4 года (65 лет для мужчин и 80 лет для женщин).
Но так ли всё бесперспективно в борьбе со старением и можно ли реально увеличить свою продолжительность жизни на этом белом свете? На первый взгляд – нет, все фатально и давно за нас продумано и предрешено нашим Создателем (Природой, Эволюцией или Богом – кому как ближе). Любой пессимист вам скажет, что никаких шансов нет в принципе. Но это не совсем так и даже, наверное, совсем не так! Как все оптимисты, мы всегда знаем и помним, что всегда есть выход из любого самого трудного положения и надо только постараться его найти и не поддаваться отчаянию. А это иногда требует невероятных усилий!
У нашей небольшой научной группы существует свой авторский и достаточно альтернативный взгляд на эту проблему, и это исключительно наша точка зрения на процесс биологии старения. Она позволяет нам предположить, что человек теоретически способен жить до тысячи лет. Это концептуально и биотехнологически обусловлено тем, что все известные клетки организма человека, кроме клеток нервной ткани, способны к постоянному самообновлению; также к самообновлению, к системной регенерации и реставрации способны почти все органы и ткани, кроме головного и спинного мозга. Открытие стволовых клеток (СК) в органах и тканях человека и млекопитающих позволило понять и раскрыть сущность процессов регенерации органов и тканей организма и понять, что все клетки человека способны быть заменены на новые при их старении или повреждении, за исключением клеток центральной нервной системы (ЦНС). Оказалось, что клетки нервной системы млекопитающих и человека «одноразовые» и замена их очень ограничена в процессе жизни человека и крайне затруднена при повреждении, но частично тоже технически возможна! Открытие этой способности ограниченной регенерации нервной ткани стало возможным только в конце ХХ в., с открытием нейральных стволовых клеток (НСК). Поэтому проблема самообновления поврежденных и старых соматических клеток в организме человека фактически давно была решена Создателем путем наличия в организме бессмертных тканеспецифичных мультипотентных СК. Другое дело, что их количество, геномная и протеомная структура также меняются с возрастом, обусловлены наследственным генетическим заделом и фактическими экологическими условиями проживания человека. Оказалось, что теоретически бессмертные СК также стареют, изнашиваются и умирают. СК, как и весь организм человека, в процессе жизни подвергаются молекулярно-биологическому повреждению, особенно если они находятся в экстремальных условиях окружающей среды и подвержены частым встречам с новыми бактериальными и вирусными агентами. В неблагоприятном внутреннем и внешнем микромире СК человека и млекопитающих стареют и умирают. Сегодня установлены основные механизмы старения любой клетки, в т. ч. СК, и доказано, что регенерация клеток возможна во всех органах организма и даже немного в ЦНС. Показано, что в головном и спинном мозге млекопитающих и человека есть НСК, обеспечивающие незначительную регенерацию, но их количество достаточно ограничено спецификой функций нервной ткани. Невозможность и малая целесообразность физического самообновления клеток нервной ткани связаны с тем, что все процессы формирования нейронных сетей и функциональных связей и синапсов в мозге человека обусловлены исключительно экзогенными факторами (воспитанием, образованием, обучением в семье, школе и различных учебных заведениях или просто в процессе трудовой деятельности и жизни) и специфической анатомией. Человек рождается с маленькой головой, где, по общеустоявшемуся мнению ученых, имеется 100 млрд нейронов (по мнению Сюзанны Геркулано-Хаузел, их 86 млрд), и умирает, когда размеры его головы превышают первоначальный размер в 10 и более раз, но при этом количество нейронов его мозга уменьшается на порядок, а то и более. Количество нервных клеток за всю жизнь человека практически не увеличивается или увеличивается крайне незначительно, а вот размеры нервных клеток увеличиваются в несколько сотен раз, и размеры аксона моторного нейрона достигают длины до 1 м и более. Нейроматематика и математическое моделирование жизненного цикла нейрона и большинства клеток нервной ткани человека показали потенциальную возможность нейрона прожить до тысячи лет (Галушкин, 2015), если будет обеспечено его благоприятное клеточное и сосудистое микроокружение. Остальные же клетки организма способны к постоянному самообновлению и регенерации под контролем собственной иммунной системы и СК, что происходит в обычной жизни. Другими словами, организм человека имеет потенциальную биологическую возможность и морфологическую состоятельность своих клеточных систем, чтобы дожить до тысячи лет, т.к. системообразующие сознание нервные клетки мозга (нейроны) и их строма (астроциты, олигодендроциты, нейроглия и микроглия) физически способны прожить этот период без дополнительного деления, а вот деление и самообновление их приведет к разрушению аппарата поддержания сознания и нарушению структуры личности человека. Итак, нейроны, костные клетки и мышечные клетки человека физически способны и могут жить до тысячи лет, а все остальные клетки способны самообновляться из существующих ресурсов собственных тканеспецифических стволовых клеток. Гемопоэтические стволовые клетки способны трансформироваться в любые тканеспецифические стволовые клетки и стать родоначальниками любого из 220 типов тканей.
Да и наш Создатель не возражает против столь длительной жизни человека в этом мире. Первые люди на земле, согласно Библии, жили в среднем 960 лет. Так, Адам, первый человек на земле, прожил 930 лет, а его сын Мусфаил, рожденный от Евы, когда ей было около 600 лет, прожил 970 лет. А раз наш Создатель принципиально не против столь длительного проживания человека на земле, то и нам как людям разумным, по-видимому, имеет смысл задуматься над тем, как приблизиться к тем пределам жизни, которые рекомендованы божественным промыслом и естественной, биологически детерминированной нейрофизиологией человека. Согласно Библии, эти сроки жизни древних людей были реальны еще каких-то 3—4 тыс. лет назад. Но надо попытаться понять, что же нам мешает прожить этот генетически детерминированный срок жизни в тысячу лет, дарованный нам нашим Создателем при переселении на Землю!
То есть еще 2,5—3,5 тыс. лет назад (время, описанное в Библии) продолжительность жизни в 900 лет была реальным фактом жизни рядового человека и изменилась лишь за последние 2 тыс. или, возможно, даже меньшее количество лет существования человечества. Мы не знаем и вряд ли узнаем, что тогда произошло на земле и что так кардинально изменило сроки жизни человечества и уменьшило продолжительность жизни отдельно взятого человека в 10 и более раз. Мы можем лишь догадываться о том, что в результате какого-то планетарного катаклизма в космосе и как следствие, глобальной климатической катастрофы на Земле изменились экологическая ситуация и условия окружающей среды, в которой проживал древний человек. Движение ледника с Северного полюса на Европейскую часть Земли произошло внезапно и глобально изменило судьбу большинства видов живых существ на планете. Возможно, это было связано с тем, что изменилось атмосферное давление, или с насыщением кислородом воздуха из-за истончения озонового слоя биосферы. Возможно, изменился радиоактивный фон из-за повышения солнечной активности, поменялся астрономический наклон оси Земли и изменилась температура морей и океанов или существенно похолодало и глобально изменился климат на всей нашей планете из-за глобального ледникового периода на Земле. Но что бы ни произошло на Земле 2,5—3 тыс. лет назад, это событие существенно изменило и адаптировало программное биологическое обеспечение системообразующих механизмов гомеостаза организма человека и всех млекопитающих к новым условиям существования на нашей планете и привело к адаптированному и детерминированному изменению ограничения продолжительности человеческой жизни в этих конкретных условиях выживания и к необходимости приспособления. Возможно, что у человека произошли необратимые мутации в его геноме и протеоме клеток, что и привело формированию ограничений предела жизни всего организма до максимальных пределов в 100—120 лет к настоящему времени. Но чтобы понять, что произошло и что с этим делать, нужно фундаментально проанализировать сложившуюся ситуацию и разобраться в пестрой мозаике научных фактов и экспериментальных данных, уже накопленных за последние 2—3 десятилетия в области молекулярной биологии старения и генетики, исследований различных способов увеличения продолжительности жизни человека и долголетия. А их сегодня очень много, и они требуют систематизации и нового понимания и переосмысления.
Основной естественной причиной смертности населения в мире в сер. XX и нач. XXI в. является смерть от старости и от возрастзависимых болезней цивилизации (БЦ). Люди привыкли думать, что старение и смерть человеческого тела и вообще живых существ – это эволюционно обусловленный и закономерный процесс, он естественный и нормальный и по-другому быть не может, да и не должно. Однако ученые из разных стран мира уже показали обратное: оказалось, что на Земле существует множество видов растений и животных, которые не стареют! В число нестареющих и «бессмертных» попали такие животные, как гидра, рак-отшельник, большая синица, некоторые ящерицы и моллюски, красноногая лягушка, черепаха Gopherus agassizii, голый землекоп, ночница Брандта (летучая мышь) и др. Все больше ученых-биологов и генетиков приходят к выводу, что одряхление организма с возрастом – это вовсе не фатальный закон природы, а нарушение системных процессов регуляции иммунитета, гемопоэза и саногенеза организма человека. Европейскими учеными было высказано научно обоснованное мнение, что старение – это болезнь, которую можно лечить и профилактировать, как и любое заболевание. И это положение сегодня практически не оспаривается ведущими мировыми учеными – врачами-геронтологами и молекулярными биологами. Не очень понятно, о какой конкретно болезни идет речь в этих работах, но сам факт старости как проявления запрограммированного в геноме инволюционного процесса и системного общеорганизменного заболевания человека для большинства ученых очевиден и уже не вызывает сомнения в настоящее время.
Другой основной причиной высокой смертности населения в мире, кроме старения, стали сердечно-сосудистые, онкологические, нейродегенеративные и аутоиммунные болезни человека, до которых раньше не доживало большинство населения развитых государств, и это явление стало смертельным бичом современной цивилизации. Поэтому если в ближайшее время будут найдены способы ультраранней диагностики и лечения основных БЦ, то жизнь человека может быть увеличена очень значимо. Отсутствие способов ультраранней доклинической диагностики большинства БЦ приводит к тому, что из-за их бессимптомного течения обычные методы современной медицины позволяют их диагностировать только на самых поздних этапах патологического процесса, когда уже нельзя помочь пациенту с БЦ. Например, боковой амиотрофический склероз (БАС) или болезнь моторного нейрона (БМН) на современном этапе научного прогресса можно диагностировать только тогда, когда погибло уже более 70—80% мотонейронов головного и спинного мозга пациента и помочь такому человеку практически уже не представляется возможным (Брюховецкий, 2021). Аналогичная ситуация и с болезнью Альцгеймера (БА) и большинством злокачественных онкологических заболеваний и раков различной локализации, которые диагностируются на III и IV стадиях патологического процесса (Брюховецкий А. С., Брюховецкий И. С., 2020), когда эффективность патогенетической терапии практически сведена к нулю.
