Старение и антиэйджинг: медико-биологические подходы к увеличению продолжительности жизни и активному долголетию
А. С. Брюховецкий
М. А. Шурдов
© А. С. Брюховецкий, 2024
© М. А. Шурдов, 2024
ISBN 978-5-0062-0701-1
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Об авторах
Андрей Степанович Брюховецкий профессор, доктор медицинских наук, ветеран Министерства обороны РФ, полковник медицинской службы в запасе. В настоящее время является генеральным директором АО Клинический госпиталь «НейроВита». Врач-невролог высшей категории, вице-президент Международной ассоциации нейровосстановления (International Association of Neurorestoratology), член редколлегии ряда научных журналов: «Гены и клетки», Journal of Translational Neuroscience and Clinics, Journal of Neurorestoratology, Oncology Letter. С 1989 г. в рамках программ Министерства обороны РФ занимался применением двойных критических технологий в медицине. С 1996 по 2002 г. руководил лабораторией высоких технологий НИИ трансплантологии и искусственных органов им. акад. В. И. Шумакова Минздрава России. С 2003 по 2013 г. был координатором научной отраслевой программы РАМН «Новые клеточные технологии медицине». С 2002 по 2006 г. возглавлял кафедру клеточной восстановительной медицины ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет им. Н. И. Пирогова». С 2012 по 2015 г. руководитель Центра биомедицинских технологий ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр ФМБА России». С 2016 по 2019 г. ведущий научный сотрудник научно-исследовательского отдела Центральной клинической больницы Российской академии наук. Автор 237 научных публикаций в рецензируемых национальных и международных специализированных научных журналах, 15 научных монографий в области регенеративной медицины, неврологии, онкологии и 15 глав в коллективных монографиях на русском и английском языках, а также автор 20 патентов РФ, 5 международных заявок PCT и патента США.
Михаил Аркадьевич Шурдов биолог и биофизик. В 1975 г. закончил Новосибирский государственный университет, получив диплом физика со специализацией «квантовая оптика и радиофизика», принял предложение остаться стажером-исследователем в том же вузе. С 1975 по 1990 г. прошел все ступени научного работника: стажер-исследователь, инженер, младший научный сотрудник, научный сотрудник. В 1985 г. в Институте биофизики СО АН СССР (г. Красноярск) защитил диссертацию и стал кандидатом биологических наук. В настоящее время крупный предприниматель, председатель правления и главный акционер группы компаний «Чебоксарский электроаппаратный завод», председатель правления АО Клинический госпиталь «НейроВита». Автор более 30 научных публикаций и 15 патентов РФ. Меценат, финансирующий более 25 научных проектов в медицине и биологии.
Список условных сокращений и обозначений
Предисловие
Написать предисловие к научной монографии о старении, антистарении и новым подходам к активному долголетию меня попросили оба автора этой книги профессор, доктор медицинских наук Андрей Степанович Брюховецкий, с которым мы знакомы более 30 лет, и биолог и биофизик, меценат и специалист в области молекулярной биологии, кандидат биологических наук Михаил Аркадьевич Шурдов, с которым мы знакомы тоже уже более 15 лет. Они хорошо знают мой давний научный интерес к этой проблеме и уже много лет пристально следят за проводимыми мною и сотрудниками нашего национального научного центра фундаментальными и клиническими исследованиями в этой области. Поэтому я с удовольствием отозвался на это предложение, так как мне самому было очень интересно почитать их всегда нестандартную и очень неоднозначную, но абсолютно авторскую точку зрения на столь сложную проблему, как старение, а также ознакомиться с их новаторским пониманием решения этой сложной проблемы. Оказалось, что в своих прогнозах на эту книгу я не ошибся и с удовольствием ознакомился с предложенной авторами клонально-кроветворной теорией старения человека, а также с их предложениями о создании национальной системы медико-биологической защиты населения от старения и о путях профилактики и терапии смертельных заболеваний цивилизации. Мои научные сотрудники, хорошо владеющие проблемой старения и имеющие авторитет в этой области, по-разному отреагировали на представленные в этой монографии теоретические и экспериментальные изыскания авторов, и диапазон их высказываний о книге был абсолютно полярен: от категорического отрицания и неприятия предложенной авторами концепции клональности гемопоэза постгеномного старения, обусловленного протеомным повреждением собственной гемопоэтической стволовой клетки, и формирования олигоклонального гемопоэза как системообразующего механизма старения человека до полного понимания и всестороннего одобрения предложенной авторами теории и их экспериментальных данных.
По-видимому, нецелесообразно критиковать или ругать предложенный авторами подход к проблеме старения и ее решение, так как я считаю, что данная научная, социальная и гражданская позиция авторов на подобные научно-теоретические аспекты старения имеет свое право на существование и, главное, открывает принципиально новые пути понимания и клинического применения этих новых знаний на практике. Предложенная авторами книги клонально-кроветворная теория старения явно неординарна и достаточно интересна открывающимися научными и практическими перспективами! Если обратиться к материалам ведущих мировых научных журналов, Nature и Nature Genomic, за 2022 год, то все их центральные статьи этого лета посвящены теме клонального гемопоэза как главного научного мирового тренда, которым авторы данной монографии занимаются более 20 лет. При этом представленный авторами взгляд на старость как на болезнь, изложенный в монографии, не является кардинально новым, а скорее лишь определяется новаторской точкой зрения авторов на нозологическую принадлежность этой возрастзависимой болезни путем отнесения ее к разновидностям постгеномных фатальных болезней крови и установления новых фундаментальных патогенетических фактов эпигеномных, протеомных и транскриптомных изменений, возникающих в собственных кроветворных стволовых клетках человека в процессе жизни.
Очевидно, что с увеличением продолжительности времени жизни дилемма проявлений собственной старости и борьбы с ней становится основной проблемой любого человека, живущего на этой Земле. Естественный процесс физиологического старения закономерно завершается смертью каждого индивидуума, и пока никого, кто бы смог преодолеть смерть и стать «бессмертным». Пока этот счастливый финал возможен только в сказках и современных научно-фантастических фильмах и некоторых книгах писателей-фантастов. При этом в ряду других живых существ, обитающих на нашей планете, существует множество видов растений и животных, которые вообще не стареют! В число «бессмертных» или, точнее, «не стареющих» живых существ 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. То есть сам по себе научный факт возможности существования биологического живого существа без процесса старения, очевиден и реален, а значит, со временем и при появлении соответствующих технологий, наука сможет на практике воспроизвести этот существующий природный эксперимент и на человеке. Поэтому работать в этом научном направлении очень перспективно, нужно и должно. Те природные модели, в которых отсутствует старение в многоклеточном организме, заставляют ученых искать неизвестные нам пока механизмы регенерации и самовосстановления (саногенеза), подбирая для биологического совершенства природоподобные механизмы и инструменты.
Следует признать, что последние два десятилетия научная тематика физиологического старения человека и борьбы с этим неизбежным и фатальным явлением (антистарение, антиэйджинг, от англ. antiaging) является центральной проблемой большинства исследований современной зарубежной и отечественной науки. Старость как болезнь уже несколько десятилетий рассматривается многими зарубежными учеными как фундаментальный теоретический постулат, но авторами этих исследований это определение старости квалифицируется чисто теоретически и популистски. Под него не предлагалось никогда и никакого практического решения проблемы. Тот подход, который предприняли авторы этой книги, очень новаторский и практический, так как они предложили целую серию медико-биологических мероприятий и новых клинических и параклинических решений изучаемой проблемы.
Все исследователи процессов старения ищут «волшебную» молекулярно-биологическую «пулю», способную в одночасье сделать человека молодым, здоровым и бессмертным. Кто-то из ученых считает основным путем борьбы со старением необходимость осуществлять управление определенными молекулярными процессами биологии старения и их регуляцию, например добиться увеличения длины теломер, или удалить из стареющей клетки и (или) из межклеточного пространства патологические специфические белки, или осуществить в поврежденных клетках организма животных и человека репарацию ДНК и т. д.
Действительно, авторами показано, что существует зависимость между долголетием и репарацией поврежденной ДНК, как это было продемонстрировано на примере фермента поли (АДФ-рибоза) полимеразы-1 (PARP-1), важного игрока в клеточном ответе на вызванное стрессом повреждение ДНК. Работы, организованные и профинансированные М. А. Шурдовым и коллективом его единомышленников под руководством молекулярного биолога и генетика д. б. н. С.С. Богачева и его команды из молодых ученых из Новосибирского ФГБУН НИИ цитологии и генетики СО РАН, по реставрации поврежденной ДНК привели к созданию, патентованию и получению государственной регистрации лекарственной субстанции «Панаген» в 2008 г. В 2021 г. научные работы по «Панагену» удостоены премии президента РФ молодым ученым. Однако нестандартное применение разработанной ими субстанции «Панаген» для реставрации гемопоэтических стволовых клеток человека и млекопитающих, получивших возрастные протеомные изменения в результате процесса старения и при повреждении генома в результате химио- и лучевой терапии, дало ошеломительные результаты как на экспериментальных животных, получивших 23 смертельные дозы радиоактивного излучения, так и на выживании пациентов с онкологическими заболеваниями. Тем не менее тот факт, что лекарственная субстанция «Панаген» способна увеличить длину теломерных участков ДНК хромосом гемопоэтических стволовых клеток в 1,52 раза, для меня был откровением и полной неожиданностью. Этот молекулярный факт полностью объясняет увеличение выживаемости старых крыс по сравнению с группой контроля на 57% и дает понимание феномена улучшения качества их жизни после введения им костного мозга крыс этой же линии, предобработанных лекарственной субстанцией «Панаген» в специальных базовых условиях.
К сожалению, клинические эффекты увеличения продолжительности жизни у различных живых существ и млекопитающих путем молекулярно-биологических инженерных подходов работают только в эксперименте, но они пока не имеют клинического выхода. Кто-то из исследователей убежден, что нужно бороться исключительно с возраст-ассоциированными заболеваниями, так как чем старше люди, тем меньше у них рисков получить новые заболевания. В возрасте 110 лет люди вообще практически перестают болеть, хотя до такого возраста мало кто доживает. Инфекционные заболевания и почти все болезни цивилизации (кардиологические заболевания, сердечно-сосудистые катастрофы или онкологические болезни) не встречаются у людей после 110 лет, так как эти люди находятся в зоне пренебрежимого старения. Тогда от чего же умирают эти люди? А умирают они от банальной простуды и трахеобронхитов, завершающихся тяжелой пневмонией или другим системным воспалительным инфекционным процессом, с которым их организм легко бы справился в молодом возрасте. Главной причиной их смерти в столь почтенном возрасте, по мнению авторов этой книги, является неспособность (недостаточность) их иммунной системы и системы кроветворения к формированию системного специфического клеточно-гуморального иммунного ответа из-за дефицита и структурных патоморфологических изменений собственных ГСК и их потомков, обусловленная хронической недостаточностью собственного костного мозга.
В настоящее время в современной отечественной и зарубежной научной литературе по проблеме геронтологии (науки о старении) мелькает целый калейдоскоп из открытий и научных фактов о новейших молекулярно-биологических достижениях мировых ученых в области продления жизни, антиэйджинговых исследованиях и проблемах здорового активного долголетия. Наличие более чем 300 теорий старения говорит лишь о том, что ни одна из них пока не отвечает на вопросы исследователей и практически не работает. Они не позволяют увеличить среднюю продолжительность жизни настоящей популяции людей и достичь бессмертия человека. Однако успехи этих теоретических исследований и экспериментальных изысканий позволили увеличить продолжительность жизни различных живых существ в 10 раз и более. И это не просто так, ведь геронтология и возможность значительного увеличения продолжительности жизни человека это самый передовой край современной науки, инновационное понимание процессов старения и физиологической возрастной дегенерации органов, тканей и клеток человека, и одна из самых актуальных проблем современности в поиске спасения от фатальных заболеваний цивилизации, сокращающих наши дни на этой земле.
Решение проблемы долгожительства и активного здорового долголетия стало основным мировым трендом большинства социально-экономических программ мэрий городов и администраций крупных мегаполисов в высокоразвитых зарубежных странах. Системы мероприятий здорового долголетия стали основой стратегической политики по улучшению демографии в этих странах. Например, социальная программа мэрии г. Москвы «Московское долголетие» известна почти каждому жителю нашей страны и является образцовым «социально-экономическим продуктом» национального государственного подхода к улучшению качества жизни пожилых людей. Наибольшее количество людей-долгожителей сегодня живет в Японии и в Швейцарии, и это связано с целенаправленной государственной политикой этих стран в области улучшения в них демографии.
Российское государство также уделяет этим проблемам центральное значение, и одним из национальных проектов страны стал проект «Демография». На реализацию этого нацпроекта государство выделило почти 3,3 трлн руб. Этот факт свидетельствует о том, что проблема увеличения продолжительности жизни населения в нашей стране находится в главном фокусе заботы нашего государства и его правительства. Насколько эффективно она будет решена, покажет только время. Но уже сейчас очевидно, что нужны нестандартные и асимметричные подходы и инновационные стратегии в решении демографических проблем государства. И представленная книга демонстрирует, что эти инновационные и асимметричные подходы у нас есть.