Старение. Что мы о нем знаем и как его остановить?

Лекция Петра Федичева, сооснователя и научного директора компании Gero, заведующего Лабораторией моделирования биологических систем МФТИ, на конференции «Идеономики».

С детства я хотел совершить какое-нибудь большое открытие. Причем в детстве я об этом знал лучше, потому что меня в детском саду дразнили профессором. В школе я дослужился до академика. На самом деле я разрывался между несколькими науками. Мне были интересны физика, химия и биология. Я участвовал во всех олимпиадах. И трудно было понять, чем же я на самом деле хочу заниматься. Мне повезло, я родился в Долгопрудном. Поэтому поступать было больше некуда. Я поступил в МФТИ, и там старшие товарищи быстро объяснили, что… На самом деле это нобелевский лауреат Резерфорд написал однажды, что все науки делятся на физику и коллекционирование марок. В физике единственное, чем можно заниматься, это теоретической физикой, поэтому я пошел заниматься теоретической физикой.

В МФТИ все было очень просто. Нас учили решать большие задачи. Когда я туда поступил, родина пообещала, что в 2005 году мы летим на Марс. В середине 90-х годов стало понятно, что родина нас обманула, и поэтому придется решать какие-то большие задачи самостоятельно.

В 94-м году я поехал первый раз в Амстердам, я попал в группу, которая занималась физикой квантовых газов. Тогда это была наимоднейшая тема в физике. Люди делали интересные вещи, ультрахолодные и ультракомпактные системы с квантовыми свойствами. Люди, которые в первый раз это сделали экспериментально, тут же получили Нобелевские премии. Это очень редко, когда Нобелевскую премию дают прямо сразу же.

Я в этот момент делал свою диссертацию. К концу моей диссертации стало понятно, что за все, что мы уже делали, старшие товарищи Нобелевскую премию уже получили. Я поехал в Инсбрук, я занялся сложными коррелированными квантовыми системами, тоже очень интересная область. Многим, кто смотрит на физику со стороны, может показаться, что физика занимается какими-то маленькими фундаментальными вещами. На самом деле одна из самых интересных вещей, которая в физике сейчас происходит, это попытка разобраться, как маленькие, простые вещи или агенты, объединяясь вместе, создают сложное поведение. Физика сложностей — это одна из самых интересных вещей.

И вот это меня по-настоящему заворожило — как возникает сложность, физика сложных систем. Это может быть биржа или живые организмы, экономика, социальные системы. Всякий раз, когда много, очень много простых подсистем организуются, их количество переходит в качество. Самоорганизация приводит к тому, что в системах появляются свойства, которых нет ни у одного отдельного их компонента.

В этот момент вы начинаете понимать, что самое интересное происходит на стыке наук. Академическая же наука заставляет вас сфокусироваться и стать специалистом в чем-то одном. Возникает определенный конфликт. И если вы хотите заниматься физикой сложных систем, вы хотите иметь максимальную свободу, а если вы хотите делать академическую карьеру, вам начинает казаться, что нужно стать узким специалистом.

И тогда у вас две альтернативы: либо заниматься проблемами идеального мира в академической среде, либо заняться проблемами реального мира и, как мне часто говорили, перейти на темную сторону, попробовать создать компанию, которая будет применять наработанные в науке методы для решения проблем реального мира. Если вы задумаетесь, где можно применить подобный набор инструментов, то очень быстро поймете, что нужно выбирать область, в которой вы можете сделать максимальный вклад. Часто сейчас такую фразу можно услышать, что нужно помочь либо миллиарду человек, либо заработать миллиард долларов, а это примерно одно и то же.

При этом очень быстро становится понятно, что ничего сопоставимого и ничего более благодарного, чем биотехнологии, вообще в этом смысле существовать не может. Вы помогаете очень большому количеству людей. А в биотехнологиях денег находится больше, чем на рынке вооружений. Причем для физтеха это вообще страшно слышать, потому что на физтехе вас учили, что нет ничего более интересного, чем снарядить большую боеголовку, поставить ее на ракету и куда-нибудь запустить.

Вот в этом смысле биотехнологии оказались даже гораздо больше. Вы сейчас посмотрите и увидите, что очень много очень умных людей делают самую современную науку именно в биотехнологии. Биотехнология — это самая интересная вещь, которой вы можете заниматься.

Мы начали помогать людям делать лекарства. Делать лекарства очень интересно, ничего не может быть интереснее. Но даже здесь вы понимаете, что очень часто, работая над этим много лет, вы получаете либо очень сильное решение, которое помогает 10 тысячам человек — одна мутация, один поломанный ген, вы делаете терапию, она им помогает, — либо вы делаете что, что должно помочь всем, но продлевает жизнь раковым больным на несколько месяцев.

Причем мы знаем, что мы можем делать лучше. Ведь в истории медицины были случаи, когда людям раздали мыло, придумали антибиотики, разработали вакцины, и продолжительность жизни на нашей планете выросла за последние 200 лет почти в два раза. Мы точно можем делать лучше.

Если подумать об этом, вы увидите, что мы поразительно беспомощны перед возраст-зависимыми хроническими заболеваниями. Вот где прогресс был очень ограниченный — это в хронических возраст-зависимых заболеваниях, как инсульт, диабет, рак. Причем, если подумать, понятно, почему. Если завтра кто-то принесет вам таблетку, которая вылечит весь рак — этого точно завтра не произойдет, потому что на лечение рака потрачено больше триллиона долларов за последние 50 лет, — но даже если завтра вылечат весь рак на планете, то продолжительность жизни на нашей планете вырастет всего на два-три года. Потому что те люди, которые сейчас умирают от рака, очень быстро умрут от чего-нибудь еще, от других возраст-зависимых заболеваний.

На самом деле, риск смерти от всех причин удваивается каждые восемь лет после 40 лет. Риск заболеть каждым из возраст-зависимых заболеваний тоже удваивается каждые восемь лет. Даже риск несчастного случая начинает удваиваться. Потому что автобус не опасен для пионера и опасен для пенсионера. От нейромоторной деградации.

Казалось бы, если это все так, то лечить-то надо старение, а не каждую из этих болезней. Потому что объем усилий, инвестиций один и тот же, а эффект будет гораздо больше. Но может показаться, что это утопическая мечта. И так бы оно и было бы, если бы в 2005 году не была опубликована первая работа — хотя об этом догадывались гораздо раньше, — что существуют животные, причем не гидры и не простейшие какие-нибудь, а млекопитающие, такие же, как и мы, которые не демонстрируют никаких признаков физического старения на протяжении своей жизни.

Это животное — голый землекоп, оно живет 40 лет. Эти животные не бессмертны, они умирают от тех же болезней, что и мы. Просто их риск болезни и смерти не растет с возрастом в геометрической прогрессии, как у нас. Это означает, что это животное, если не умрет детенышем, глядя на себя в зеркало, не может понять, сколько ему лет.

Причем таких животных много. Это не обязательно какие-то голые кроты из Сомали. Это могут быть огромные гренландские киты и океанские акулы. Практически все животные, которые находятся на вершине своих пищевых цепочек, по-видимому, либо стареют очень медленно, либо не стареют вообще.

На мой взгляд, это пример научного преступного нелюбопытства. Как люди болеют, страдают и умирают, нам было интересно столько же лет, сколько люди себя осознают. Я подозреваю, что это последние где-то 10 тысяч лет. Все это время мы думали, что все остальные болеют, стареют и умирают так же, как мы. Но и в голову не приходило, что могут быть животные, у которых все по-другому. Сейчас, наверное, известно таких животных не менее 15.

Опять же, сами понимаете, 10 лет нужно на исследования, чтобы доказать, стареют эти животные или нет. Но для нас главное, что если эволюционно такие животные возникли много раз, это не одно уникальное животное, то значит, средствами биоинженерии и мы сможем создать ситуацию, в которой сначала модельные животные, а потом и человек перестанут стареть.

Мы создали компанию Gero. Gero — это от греческого «старение», и от латинского «gero» — вести. Это группа физиков, математиков, специалистов по обработке больших данных, конечно, химиков, биологов, и с некоторых пор у нас есть даже медицинский директор, у нас есть доктор, который за нами следит. Это человек, который гарантирует, что то, чем мы занимаемся, медицински не бессмысленно.

Мы поставили себе задачу научиться работать с большими медицинскими данными человека и животных, биологическими, медицинскими данными, для того, чтобы научиться строить такие же предсказательные модели старения, как люди делают модели климата. Люди измеряют скорость ветра, температуру в разных точках планеты и знают, какая будет погода завтра, послезавтра. Кое-кто грозится, что даже умеет предсказывать, какой у нас будет климат. То же самое и с человеком. Если померить большое количество данных, которые представляют из себя данные, характеризующие человека, и построить правильные предсказательные модели, то можно понять, что с этим человеком произойдет потом, когда он заболеет или умрет. И если у вас есть модель такого человека, то вы можете узнать, что с этим человеком надо сделать, чтобы этот человек прожил дольше и умер позже.

Не только мы вдохновлены примером голого землекопа. То, что происходит в мире сейчас, мы называем great aging coming out. Еще 10 лет назад люди говорили, что мы будем лечить Альцгеймер, диабет, рак. Сейчас все большее количество компаний заявляют о том, что мы будем лечить старение. Из лидеров это Novartis — огромная швейцарская компания, лидер рынка, провела уже два клинических исследования препаратов против старения. Компания Google открыла компанию Alphabet, у них есть подразделение — компания Calico. Они инвестируют огромные деньги для того, чтобы, как пишет журнал Times, решить смерть.

То есть люди занимаются разработкой терапии против старения. В этом году произошло первое IPO, компания Unity, которая разрабатывает препараты против старения, так называемые сенолитики, препараты против сенесцентных клеток, сделала первое IPO. Это говорит о том, что бизнес чувствует борьбу со старением уже не просто как фундаментальную науку, но и как перспективу разработанных препаратов.

Я приведу один пример. Одна из лучших работ по версии журнала Science 2013 года, где было показано, что просто переливание крови молодых мышей старым приводит к омоложению старых мышей. Наверное, мы об этом догадывались с детства. Все, что мы слышали про вампиров, наверное, это история про это. Находясь в России, нельзя не упомянуть эту историю. Это большевик Богданов, он же “Солдат”, непростой биографии человек. Институт крови в Москве создан им и его товарищами. Люди переливали кровь молодых большевиков старым с целью продления жизни. Все плохо кончилось в тот раз, потому что люди не знали про группу крови. Это хороший урок для тех из нас, которые думают, что медицина это просто. Но дело его живет.

Компания Gero занимается исследованием образцов крови людей разного возраста в разных странах. Мы изучаем факторы крови и делаем предсказания, какие факторы крови управляют скоростью старения людей, и делаем соответствующие исследования на животных, чтобы показать, что и как работает против скорости старения. Все, что я вам сейчас рассказал, должно вас убедить в том, что с нами или без нас в течение пяти-десяти лет появятся сначала экспериментальные, а потом будут введены в медицинскую практику препараты для замедления старения, а не решения каких-то конкретных заболеваний.

Просто подумайте об этом. Если это правда, а это с большой вероятностью правда, очень многое в жизни каждого из нас будет зависеть от того, в какой физической форме мы будем через 5-10 лет. Самое обидное, что может произойти, это получить тяжелое смертельное заболевание за три дня до того, как будет зарегистрирован препарат против старения.

Казалось бы, что можно сделать для того, чтобы состояние здоровья было оптимальным? Сегодня мы много слышали о том в прогностически-превентивной медицине. Да, очевидно, нужно сдавать вовремя анализы, нужно дружить с хорошими врачами и нужно вести здоровый образ жизни. Все это очень непросто. Очень тяжело сдавать много анализов и дружить с врачами, пока ты не заболел. Очень трудно себе представить, что одни и те же рекомендации по здоровому образу жизни могут помочь одинаково всем.

И что же тогда делать? Мы думаем, что решение на самом деле есть. И оно у вас в кармане, потому что каждый из нас имеет мобильный телефон. А мобильный телефон — это маленький компьютер, который записывает огромное количество биологических данных и хранит их на сервере. Просто вы один раз, когда устанавливаете операционную систему, пишете, что да, я согласен. И все, что вы делаете, Google и Apple записывает и хранит. Для большинства из нас доступна информация за два-три года нашей жизни. Это означает, что искусственный интеллект, получив доступ к такой информации, может определить, сравнив вас с другими людьми и с людьми из больших биологических банков, для которых охарактеризована клиническая история, может на самом деле определить скорость вашего старения.

Вы можете прямо сейчас загуглить, найти Gero Healthspan, это бесплатное приложение, установить его на ваш телефон, однажды согласиться разделить ваши данные с нами, и искусственный интеллект определит для вас возраст ожидаемого первого хронического заболевания. Эта величина будет меняться со временем. Если люди бросают курить, то возраст повышается, если люди начинают более здорово питаться, то этот возраст повышается.

Вчера один из наших бывших сотрудников прислал нам картинку: человек приехал в Калифорнию и получил, согласно нашему приложению, восемь лет ожидаемой продолжительности жизни. Конечно, анекдотическая история пока, но мы знаем, что Калифорния вместе с Окинавой — это местности, где продолжительность жизни одна из самых больших на нашей планете.

Да, прямо сейчас мы не можем вам сказать, какое событие вашей жизни привело к увеличению или уменьшению ожидаемой продолжительности жизни. Мы пока просто сообщаем вам, как, мы думаем, выглядит ожидаемая продолжительность жизни для вас. Уже в следующем году мы приступаем к клиническим испытаниям в нашем приложении. И люди, которые сейчас скачивают наше приложение, уже участвуют в этих когортах и добровольно могут согласиться или не согласиться принять участие в таких исследованиях, в результате которых мы все-таки построим рекомендательную систему, которая будет одновременно измерять большое количество людей, сравнивать их с людьми из биобанков, сравнивать с теми людьми, кто стареет медленнее, чем вы, и на основании этого сравнения давать рекомендацию именно вам — как вам было бы правильнее себя вести в плане решений относительно здорового образа жизни для того, чтобы прожить как можно дольше.

Мы надеемся, что такая система фактически превратит ваш телефон в сенсор для искусственного органа, который измеряет прогресс вашего старения и позволяет вам жить дольше. Это по сути цифровая таблетка, то, что сейчас называют модным словом digiceutical, которая позволит нам всем, пользователям этого приложения и искусственного органа, дожить до появления тяжелой фармакологии, которую компания Gero доставит к вам для снижения скорости старения.

Я надеюсь, что я вас немножко развлек и проинформировал. Я надеюсь, что мне удалось вас убедить, что на стыке науки и технологии происходит настоящая революция в медицине. Ведь еще совсем недавно медициной было, когда очень сильно болит, и надо прийти к доктору, и он снимает боль и спасает вас от острого заболевания. Сегодня мы слышали, что современная медицина — это история о том, как не дожидаться, когда будет сильно болеть, и узнать об этом заранее, и, может, даже заранее себе что-нибудь вырезать. Я же хотел вас убедить, что медицина движется к ситуации, когда методами биоинженерии мы будем уже не просто лечить возникшие патологии или предотвращать скоро развивающиеся патологии, а создавать людей со сверхспособностями. И создание человека, который не стареет, это будет один из примеров создания человека со сверхспособностями.

И тут мне вспомнилась замечательная цитата из любимого фильма. Самое интересное происходит на стыке наук, технологий и осуществляется на средства частного бизнеса — это современный частный высокотехнологический бизнес делает на темной стороне силы, куда я, как мне кажется, к счастью перешел. Посредством темной стороны можно получить такие возможности, которые многим из нас до сих пор раньше казались сверхъестественными.