stringtranslate.com

Омоложение

Омоложение — это медицинская дисциплина, направленная на практическое обращение вспять процесса старения . [1]

Омоложение отличается от продления жизни . Стратегии продления жизни часто изучают причины старения и пытаются противостоять этим причинам, чтобы замедлить старение. Омоложение — это обращение старения вспять и, таким образом, требует другой стратегии, а именно устранения повреждений , связанных со старением, или замены поврежденной ткани новой тканью. Омоложение может быть средством продления жизни, но большинство стратегий продления жизни не включают омоложение.

Историко-культурный фон

Различные мифы рассказывают истории о поисках омоложения. Считалось, что магия или вмешательство сверхъестественной силы могут вернуть молодость, и многие мифические искатели приключений отправлялись в путешествие, чтобы сделать это, для себя, своих родственников или какой-то власти, которая послала их анонимно.

Древний китайский император фактически отправил корабли с молодыми мужчинами и женщинами, чтобы найти жемчужину, которая омолодит его. Это привело к появлению мифа среди современных китайцев о том, что Япония была основана этими людьми.

В некоторых религиях людей после смерти предписывалось омолаживать, прежде чем помещать их на небеса .

Истории продолжались вплоть до XVI века. Испанский исследователь Хуан Понсе де Леон возглавил экспедицию вокруг Карибских островов и во Флориду , чтобы найти Фонтан Молодости . Руководствуясь слухами, экспедиция продолжила поиски, и многие погибли. Фонтан нигде не был найден, поскольку местные жители не знали его точного местонахождения.

С момента возникновения философии мудрецы и самопровозглашенные волшебники всегда прилагали огромные усилия, чтобы найти секрет молодости, как для себя, так и для своих благородных покровителей и спонсоров . Было широко распространено мнение, что некоторые зелья могут вернуть молодость.

Другой часто упоминаемый подход был попыткой перенести сущность молодости от молодых людей к старым. Некоторые примеры этого подхода: сон с девственницами или детьми (иногда буквально сон, не обязательно секс), [2] купание или питье их крови.

Поиски омоложения достигли своего пика с алхимией . По всей Европе, а также за ее пределами, алхимики искали Философский камень , мифическое вещество, которое, как считалось, могло не только превращать свинец в золото, но и продлевать жизнь и возвращать молодость. Хотя поставленная цель не была достигнута, алхимия проложила путь к научному методу и, таким образом, к медицинским достижениям сегодняшнего дня. [ необходима цитата ]

Сергей Абрамович Воронов был французским хирургом, родившимся в России, который прославился своей техникой пересадки ткани яичек обезьяны на яички мужчин, работая во Франции в 1920-х и 1930-х годах. Это была одна из первых медицински признанных омолаживающих терапий (до того, как было доказано, что он ошибался около 1930–1940 годов). Эта техника принесла ему много денег, хотя он уже был независимо богат. Когда его работа вышла из моды, он превратился из весьма уважаемого хирурга в объект насмешек. К началу 1930-х годов более 500 мужчин прошли лечение во Франции с помощью его техники омоложения, и еще тысячи по всему миру, например, в специальной клинике, созданной в Алжире . [3] Среди известных людей, которые перенесли эту операцию, были Гарольд Маккормик , председатель совета директоров International Harvester Company , [4] и стареющий премьер-министр Турции . [5]

Технология омоложения и ее влияние на людей и общество уже давно стали предметом научной фантастики. « Пропавшая молодость» и «Сага о Содружестве» Питера Ф. Гамильтона являются одними из самых известных примеров этого, имея дело с краткосрочными и долгосрочными эффектами почти идеального изменения тела в возрасте от 80 до 20 лет с нетронутым разумом. Менее совершенное омоложение, показанное в трилогии «Марс» Кима Стэнли Робинсона, приводит к долгосрочной потере памяти и чистой скуке, которая приходит с экстремальным возрастом. Посмертные персонажи в серии Revelation Space имеют длительную или по сути бесконечную продолжительность жизни, и чистая скука побуждает их заниматься деятельностью, связанной с экстремальным риском.

Современные разработки

Старение - это накопление повреждений макромолекул , клеток , тканей и органов в организме и на нем, которое, когда организм больше не может его переносить , в конечном итоге приводит к его смерти . Если какие-либо из этих повреждений можно исправить, результатом будет омоложение.

Было проведено много экспериментов, которые показали увеличение максимальной продолжительности жизни лабораторных животных , [ необходима ссылка ] тем самым достигая продления жизни . Несколько экспериментальных методов, таких как замена гормонов на уровни, характерные для молодых, имели значительный успех в частичном омоложении лабораторных животных и людей. Эксперимент 2011 года включал разведение генетически модифицированных мышей, у которых отсутствовал фермент, называемый теломеразой, из-за чего мыши преждевременно старели и страдали от болезней. Когда мышам делали инъекции для реактивации фермента, он восстанавливал поврежденные ткани и обращал вспять признаки старения. [6] Существует по крайней мере восемь важных гормонов, уровень которых снижается с возрастом: 1. гормон роста человека (ГРЧ); 2. половые гормоны: тестостерон или эстроген/прогестерон; 3. эритропоэтин (ЭПО); 4. инсулин; 5. ДГЭА ; 6. мелатонин; 7. щитовидная железа; 8. прегненолон. Теоретически, если заменить все или некоторые из этих гормонов, организм будет реагировать на них так же, как и в молодости, тем самым восстанавливая и восстанавливая многие функции организма. В соответствии с этим недавние эксперименты показывают, что гетерохронный парабиоз , то есть соединение кровеносных систем молодого и старого животного, приводит к омоложению старого животного, включая восстановление надлежащей функции стволовых клеток. Аналогичные эксперименты показывают, что пересадка старых мышц молодым хозяевам приводит к их полному восстановлению, тогда как пересадка молодых мышц старым хозяевам — нет. Эти эксперименты показывают, что старение опосредовано системной средой, а не является внутренним свойством клетки. [ требуется ссылка ] Клинические испытания, основанные на переливании молодой крови, должны были начаться в 2014 году. [7] Другим вмешательством, которое набирает популярность, является эпигенетическое перепрограммирование. [8] Благодаря использованию факторов Яманаки старые клетки могут вернуться в более молодое состояние. Было продемонстрировано, что перепрограммирование вызывает молодое эпигенетическое состояние и может восстановить зрение после травмы. [9] Только посредством перепрограммирования удалось успешно обратить вспять стохастические эпигенетические изменения, которые накапливаются с возрастом, как это продемонстрировано часами на основе стохастических данных. [10]

Большинство попыток генетического восстановления традиционно включали использование ретровируса для вставки нового гена в случайное положение на хромосоме . Но путем присоединения цинковых пальцев (которые определяют, где связываются факторы транскрипции ) к эндонуклеазам (которые разрывают цепи ДНК ) можно вызвать гомологичную рекомбинацию для исправления и замены дефектных (или нежелательных) последовательностей ДНК. Первые применения этой технологии заключаются в выделении стволовых клеток из костного мозга пациентов с мутациями заболеваний крови , исправлении этих мутаций в лабораторных чашках Петри с использованием цинковых пальцевых эндонуклеаз и трансплантации стволовых клеток обратно пациентам. [11] Более поздние попытки используют системы CRISPR-Cas или аденоассоциированные вирусы (AAV).

Улучшенная репарация ДНК была предложена в качестве потенциальной стратегии омоложения. [12] См. теорию повреждения ДНК при старении .

Регенеративная медицина на основе стволовых клеток использует три различные стратегии:

  1. Имплантация стволовых клеток из культуры в существующую структуру ткани
  2. Имплантация стволовых клеток в тканевой каркас , направляющий восстановление
  3. Индукция остаточных клеток тканевой структуры для регенерации необходимой части тела

Саламандра может не только регенерировать конечность , но может регенерировать хрусталик или сетчатку глаза и может регенерировать кишечник . Для регенерации ткани саламандры образуют бластему путем дедифференциации мезенхимальных клеток , и бластема функционирует как самоорганизующаяся система для регенерации конечности. [13]

Еще один вариант предполагает косметические изменения человека для создания внешнего вида моложе. Они, как правило, поверхностны и мало что делают для того, чтобы сделать человека здоровее или продлить ему жизнь, но реальное улучшение внешнего вида человека может поднять его настроение и иметь положительные побочные эффекты, обычно коррелирующие со счастьем . Косметическая хирургия — это крупная индустрия, предлагающая такие процедуры, как удаление морщин («подтяжка лица»), удаление лишнего жира (липосакция) и изменение формы или увеличение различных частей тела ( живота , груди , лица ).

Также, как это часто встречается на протяжении всей истории, существует множество поддельных продуктов для омоложения, которые оказались неэффективными. Главными из них являются порошки, спреи, гели и гомеопатические вещества, которые, как утверждается, содержат гормоны роста. Настоящие гормоны роста эффективны только при инъекциях, в основном из-за того, что белок из 191 аминокислоты слишком велик для всасывания через слизистые оболочки и расщепляется в желудке при проглатывании.

Научный конкурс Mprize проводится для выполнения миссии продления здоровой жизни человека. Он напрямую ускоряет разработку революционных новых методов продления жизни, присуждая два денежных приза: один исследовательской группе, которая побьет мировой рекорд по самой старой мыши; и один команде, которая разработает наиболее успешное омоложение с поздним началом. Текущий победитель Mprize в области омоложения — Стивен Шпиндлер. Ограничение калорийности (CR), потребление меньшего количества калорий при избежании недоедания, применялось как надежный метод замедления старения и развития возрастных заболеваний . [14]

Стратегии для искусственного незначительного старения

Биомедицинский геронтолог Обри де Грей инициировал проект «Стратегии для инженерного незначительного старения» (SENS), чтобы изучить, как обратить вспять ущерб, вызванный старением. Он предложил семь стратегий для того, что он называет семью смертными грехами старения: [15]

  1. Потерю клеток можно восстановить (обратить вспять) просто подходящими упражнениями в случае мышц . Для других тканей нужны различные факторы роста , чтобы стимулировать деление клеток , или в некоторых случаях нужны стволовые клетки .
  2. Стареющие клетки можно удалить, активировав против них иммунную систему . Или их можно уничтожить с помощью генной терапии , чтобы ввести « гены самоубийства », которые убивают только стареющие клетки.
  3. Сшивание белков можно в значительной степени обратить вспять с помощью препаратов , которые разрывают связи. Но чтобы разорвать некоторые из сшивок, нам, возможно, придется разработать ферментативные методы.
  4. Внеклеточный мусор (например, амилоид ) можно устранить с помощью вакцинации , которая заставляет иммунные клетки «съедать» этот мусор.
  5. Для внутриклеточного мусора нам необходимо ввести новые ферменты , возможно, ферменты из почвенных бактерий , которые могут расщеплять мусор ( липофусцин ), который наши собственные природные ферменты расщепить не могут.
  6. Для митохондриальных мутаций план состоит не в их исправлении, а в предотвращении вреда от мутаций путем помещения соответствующим образом модифицированных копий митохондриальных генов в ядро ​​клетки с помощью генной терапии. Митохондриальная ДНК испытывает высокую степень мутагенного повреждения, поскольку большинство свободных радикалов генерируется в митохондриях . Копия митохондриальной ДНК, расположенная в ядре, будет лучше защищена от свободных радикалов, и будет лучше выполнено восстановление ДНК при возникновении повреждения. Все митохондриальные белки затем будут импортированы в митохондрии.
  7. Для рака (самого летального последствия мутаций) стратегия заключается в использовании генной терапии для удаления генов теломеразы и устранения независящих от теломеразы механизмов превращения нормальных клеток в «бессмертные» раковые клетки. Чтобы компенсировать потерю теломеразы в стволовых клетках, мы бы вводили новые стволовые клетки примерно каждые десять лет.

В 2009 году Обри ди Грей стал соучредителем фонда SENS для ускорения прогресса в вышеперечисленных областях.

Научный журнал

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ De Grey AD (2004). «Добро пожаловать в Rejuvenation Research». Rejuvenation Research . 7 : 1–2. doi :10.1089/154916804323105017.
  2. ^ Шапин С. , Мартин С. (2000). «Как жить вечно: уроки истории». BMJ . 321 (7276): 1580–2. doi :10.1136/bmj.321.7276.1580. PMC 1119261. PMID  11124187 . 
  3. ↑ Коммон, Лора. (25 апреля 2000 г.) The Medical Post [1] Большие огненные шары: с доисторических времен мужчины пытались использовать имплантаты и экстракты из животных-мачо для лечения импотенции, но лишь сравнительно недавно они начали понимать, почему они это делали.
  4. ↑ Гроссман Р. (31 марта 1985 г.). «Потерянный путь к озеру: траур по эпохе; особняки богатых и знаменитых уступают место гигантским кондоминиумам». Chicago Tribune .
  5. ↑ Джонс, Дэвид. (11 декабря 1986 г.) Рождественские книги The Times : Хотите верьте, хотите нет — от Адама и Евы до гнутых ложек / Обзор книг о верованиях.
  6. ^ Jaskelioff M, Muller FL, Paik JH, Thomas E, Jiang S, Adams AC и др. (январь 2011 г.). «Реактивация теломеразы обращает дегенерацию тканей у пожилых мышей с дефицитом теломеразы». Nature . 469 (7328): 102–6. Bibcode :2011Natur.469..102J. doi :10.1038/nature09603. PMC 3057569 . PMID  21113150. 
  7. ^ Томсон Х. (20 августа 2014 г.). «Молодая кровь будет использована в окончательном испытании омоложения». New Scientist.
  8. ^ de Lima Camillo LP, Quinlan RB (апрель 2021 г.). «Прогулка по эпигенетическому ландшафту: обращение старения вспять путем перепрограммирования». GeroScience . 43 (2): 463–485. doi : 10.1007/s11357-021-00358-6 . PMC 8110674 . PMID  33825176. 
  9. ^ Лу, Юаньчэн; Броммер, Бенедикт; Тянь, Сяо; Кришнан, Анита; Мир, Маргарита; Ван, Чэнь; Вера, Дэниел Л.; Цзэн, Цюруй; Ю, Дудоу; Бонковски, Майкл С.; Ян, Джэ-Хён; Чжоу, Сонлинь; Хоффманн, Эмма М.; Карг, Маргарет М.; Шульц, Майкл Б. (декабрь 2020 г.). «Перепрограммирование для восстановления молодой эпигенетической информации и восстановления зрения». Nature . 588 (7836): 124–129. Bibcode :2020Natur.588..124L. doi :10.1038/s41586-020-2975-4. ISSN  1476-4687. PMC 7752134 . PMID  33268865. 
  10. ^ Мейер, Дэвид Х.; Шумахер, Бьёрн (2024-05-09). «Часы старения на основе накопления стохастической вариации». Nature Aging . 4 (6): 871–885. doi : 10.1038/s43587-024-00619-x . ISSN  2662-8465. PMC 11186771. PMID 38724736  . 
  11. ^ Kaiser J (декабрь 2005 г.). «Генная терапия. Путь к восстановлению генов». Science . 310 (5756): 1894–6. doi : 10.1126/science.310.5756.1894 . PMID  16373552.
  12. ^ Chen Y, Geng A, Zhang W, Qian Z, Wan X, Jiang Y, Mao Z (декабрь 2020 г.). «Борьба до самого конца: восстановление ДНК и старение». Ageing Research Reviews . 64 : 101154. doi : 10.1016/j.arr.2020.101154. PMID  32977059. S2CID  221824975.
  13. ^ Brockes JP, Kumar A (декабрь 2005 г.). «Регенерация конечностей у взрослых позвоночных и ее значение для регенеративной медицины». Science . 310 (5756): 1919–23. Bibcode :2005Sci...310.1919B. doi : 10.1126/science.1115200 . PMID  16373567. S2CID  22810456.
  14. ^ Dhahbi JM, Kim HJ, Mote PL, Beaver RJ, Spindler SR (апрель 2004 г.). «Временная связь между фенотипическими и геномными ответами на ограничение калорийности». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (15): 5524–9. Bibcode : 2004PNAS..101.5524D. doi : 10.1073/pnas.0305300101 . PMC 397416. PMID  15044709 . 
  15. ^ de Grey A, Rae M (сентябрь 2007 г.). Ending Aging: The Rejuvenation Breakthroughs that Could Reverse Human Aging in Our Lifetime . Нью-Йорк, Нью-Йорк: St. Martin's Press . С. 416. ISBN 978-0-312-36706-0.

Внешние ссылки