Взломать Дарвина: генная инженерия и будущее человечества - Джейми Метцль

способности лишены. Как только появилась возможность поглубже заглянуть в клетки животных с регенеративными возможностями, ученые узнали: чтобы отрастить потерянную конечность, такие клетки возвращаются в среднее состояние между своей дифференцированной и стволовой версиями. После травмы соответствующие клетки «откручивают» свое развитие назад (но не намного!), чтобы забыть, во что им следует развиться.

Тогда ученые задались вопросом: а что произойдет, если задействовать факторы Яманака и превратить с их помощью зрелые специализированные клетки в молодые версии того же типа, не возвращая их в стадию стволовых клеток. По сути, гены останутся прежними, но изменятся эпигенетические инструкции, указывающие генам, как нужно функционировать. Удивительно, но в пробирке удалось частично перепрограммировать зрелые клетки кожи в молодые копии[272]. А если получилось «омолодить» отдельные клетки, то разве нельзя воспользоваться тем же способом для омолаживания всего организма?

Первые попытки ученых не увенчались успехом. Все мыши погибли ужасной смертью, их зрелые ткани утратили свою специализированную идентичность, и в них стал распространяться рак. Тогда исследователи из Института Солка задумались: а верна ли сама гипотеза или же ошибка была только в дозах? В ходе пятилетних экспериментов по поиску эффективной, но не смертельной дозировки ученые нашли способ генетически дополнить мышей несколькими копиями генов фактора Яманака. Такие гены экспрессировались только тогда, когда мышь получала в питьевой воде особый препарат-активатор.

После нескольких попыток реализации этой дозированной стратегии с частичным перепрограммированием мышей с прогерией – заболеванием, вызывающим быстрое разрушение клеток и преждевременное старение, – ученые добились успеха. Мыши, подвергнутые частичному эпигенетическому перепрограммированию, выглядели лучше, жили на 30 % дольше, а их ткани функционировали правильнее, чем у других мышей с тем же заболеванием. «Наше исследование показывает, что старение не обязательно должно двигаться в одном направлении, – сказал тогда исследователь Института Солка Хуан Карлос Исписуа Бельмонте. – Сам процесс – пластичен. Поэтому при тщательной модуляции его можно обратить вспять»[273].

Если мы решимся на клеточное перепрограммирование для замедления, а затем и реверсирования старения, нас ждет множество ловушек и опасностей. Но такое исследование откроет путь к использованию эпигенетического перепрограммирования, чтобы повернуть время вспять у всех животных и, быть может, даже у нас самих. Как и в случае с сенолитиками, найти лекарство, способное это сделать, гораздо проще, чем внести генную модификацию. Но и эту работу уже ведут. К сфере эпигенетических вмешательств значительный интерес проявляют такие крупные фармацевтические компании, как GlaxoSmithKline, Eli Lilly и Novartis.

Но подождите. Как говорили в 1970-х годах в рекламе кухонных ножей Ginsu, это еще не все.

* * *

В XVII веке выдающийся британский ученый Роберт Бойл выдвинул гипотезу, что «замена крови пожилых кровью молодых» позволит существенно продлить жизнь. Многим эта идея показалась безумной. Тем не менее во Франции в середине XIX века были предприняты первые реальные попытки проверить гипотезу. В начале 1900-х годов ученые ввели термин «парабиоз». Его использовали, чтобы описывать многократные попытки расшифровать биологические системы, разрезав два разных животных одного вида и сшив их вместе. Термин образован от греческих слов para, что значит рядом, и bios, что означает жизнь.

В 1950-х годах Клайв Маккей, профессор-зоотехник и геронтолог из Корнелла, сшил старую и молодую крысы и заметил, что кости старой крысы стали прочнее. Возможно, Бойль был прав. И все же даже ученые, готовые пойти на необходимую жестокость в опытах над животными, считали парабиоз слишком жестоким способом исследования.

Современная эра парабиоза началась в 2015 году, когда группа ученых из Стэнфорда, состоящая из мужа и жены, опубликовала резонансную статью, в которой описывалось, как при парабиозном соединении с молодыми мышами более старые особи выздоравливали быстрее, чем другие не-сиамские грызуны, и их печень лучше функционировала[274]. С тех пор множество исследований показало, что при сшивании старых и молодых мышей старые особи становятся моложе, а молодые – функционально старше. Спаренные сердца старых мышей оздоравливаются, в мозгу образуются новые нейроны, улучшается память, быстрее заживают спинальные травмы, мышцы становятся сильнее, шерсть – густеет[275], а сами особи возвращаются в родительский дом и опять вешают на стены постеры рок-звезд. Конечно же, про постеры – это шутка. Тем не менее многочисленные исследования парабиоза показывают, что спаренные молодые мыши стареют, а старые – молодеют.

Существует множество теорий, объясняющих, почему это происходит, большинство сводится к участию стволовых клеток и других плазматических элементов крови молодых грызунов, которые омолаживают старых особей. Чтобы доказать эту точку зрения и показать, что парабиоз возможен не только на крысах и мышах, Тони Вайс-Корэй из Стэнфорда ввел старым мышам пуповинную кровь человека и продемонстрировал, что нечто в этой крови улучшает результаты мышей при проверке памяти.

Сейчас пытаются выяснить, какие из факторов крови катализируют подобные изменения и как эти факторы выделить, чтобы лечить старение, а также связанные с ним заболевания. Например, Alkahest (компания Тони Вайса-Корэя) изучает, можно ли улучшить состояние пожилых пациентов с болезнью Альцгеймера инфузией подходящей плазмы от молодых доноров. Когда омолаживающие элементы в плазме крови будут идентифицированы, выделены и культивированы, мы сможем надеяться, что скоро появится омолаживающая терапия с усилением этих возможностей.

В ближайшее время вы не увидите богатых пожилых людей с пришитыми к бокам чахлыми младшими донорами, но современная культура уже популяризирует эту тенденцию. В популярной комедии «Кремниевая долина» от HBO состоятельный глава технологической компании платит молодому человеку, которого называет своим «кровавым мальчиком», за переливание крови в свой пожилой организм. Причем в недалеком будущем мы вполне можем увидеть, как все больше людей переливает себе чужую плазму или даже хранит собственную кровь для самопереливания в более зрелом возрасте.[276]

В среднесрочной перспективе исследования супердолгожителей, которые проводит Нир Барзилай, продолжат выявлять особые гены и генетические закономерности, которые статистически повышают шансы конкретного человека прожить более долгую и здоровую жизнь. А родители, решившие зачать ребенка через ЭКО и отбор эмбрионов, смогут имплантировать эмбрионы с высшими генетическими шансами на максимально долгую и здоровую жизнь. Вскоре после этого у родителей появится возможность генетически изменять предымплантированные эмбрионы, чтобы еще больше повысить шансы на долгожительство. Принятие таких решений может быть сопряжено с рядом эволюционных за и против. Но люди, как мы уже видели, захотят «оптимизировать» свое потомство для долгой и здоровой жизни.

Чем дольше мы живем, тем выше шансы сломать какую-то часть себя из-за чрезмерной перегрузки – даже если наши стволовые клетки останутся такими же активными, как и в молодости. Но в ближайшие десятилетия у нас появится богатый арсенал для защиты: нанороботы, исследующие наши тела на возможные повреждения; биологические 3D-принтеры, печатающие запасные элементы для имплантации, и другие генетические инструменты,