Тони Вайс-Корэй: Как молодая кровь может помочь обратить старение. Да, серьезно

Это картина XVI века Лукаса Кранаха Старшего. На ней изображен известный Фонтан Молодости. Если выпить из него воды или в него окунуться, то вы обретете здоровье и молодость. Каждая культура, каждая цивилизация мечтала обрести вечную молодость. Такие люди, как Александр Македонский и исследователь Понсе де Леон, провели значительную часть жизни в поисках Фонтана Молодости. Они его не нашли. Но вдруг в этом что-то есть? А вдруг есть что-то в этой идее о Фонтане Молодости?

Я поделюсь абсолютно удивительными открытиями в исследованиях старения, которые могут изменить наши взгляды на процесс старения и то, как мы сможем в будущем лечить возрастные заболевания. Все началось с экспериментов, показавших в ряде недавних исследований процесса роста, что животные, старые мыши, разделяющие кровоснабжение с молодыми мышами, могут омолаживаться. Это подобно тому, что вы можете наблюдать на примере людей — сиамских близнецов. Знаю, это звучит немного жутко. В 2007 году Том Рандо, исследователь стволовых клеток, доложил, что старая мышца мыши может быть омоложена, если подвергнуть ее воздействию молодой крови через общий кровяной поток. Несколькими годами позднее эти результаты были воспроизведены Ами Вагерс в Гарварде. Позже было продемонстрировано, что подобные эффекты омоложения могут наблюдаться на поджелудочной железе, печени и сердце. Но больше всего меня и некоторые другие лаборатории воодушевляет то, что это может относиться даже к мозгу.

Итак, мы обнаружили, что старая мышь, подверженная воздействию молодой среды по данной схеме, называемой парабиозом, обладает более молодым мозгом, который лучше функционирует. Я повторюсь: старая мышь, получающая молодую кровь через общую систему кровоснабжения, выглядит моложе и ее мозг функционирует как более молодой. Когда человек стареет, мы можем проверять различные аспекты его когнитивных функций. Как вы видите на экране, мы можем рассматривать аргументацию, речевые способности и так далее. До 50—60 лет все эти функции исправны. В этом зале молодая аудитория, и мы все еще в полном порядке.

Страшно видеть, как все эти кривые ползут вниз. По мере старения могут развиваться такие заболевания, как болезнь Альцгеймера и другие. Мы знаем, что с возрастом соединения между нейронами, используемые нейронами для сообщения, — синапсы — начинают разрушаться; нейроны погибают, мозг начинает усыхать, увеличивается подверженность нейродегенеративным заболеваниям.

Проблема в том, что в попытках понять, как на самом деле это происходит на молекулярном уровне, на уровне механизма реакций, мы не можем детально исследовать мозг живых людей. Мы можем проводить когнитивные тесты, делать визуализацию — различные изощренные исследования, но нам обычно приходится ждать, пока человек умрет, чтобы получить мозг и посмотреть, как он изменился с возрастом или из-за болезни. К примеру, это то, что делают невропатологи. Что, если мы будем думать о мозге как о части большего организма. Возможно ли, что мы сможем лучше понять, что происходит в мозге на молекулярном уровне, если мы рассмотрим мозг как только лишь часть всего тела? Если тело стареет или болеет, влияет ли это на мозг? И наоборот: если стареет мозг, влияет ли это на остальное тело? То, что соединяет все различные ткани в организме, — это кровь. Кровь — это ткань, содержащая не только клетки, переносящие кислород, например, красные кровяные тельца, или борется с инфекционными заболеваниями, но она также содержит сигнализирующие молекулы — гормоноподобные факторы, переносящие информацию от клетки к клетке, от ткани к ткани, включая мозг. Если рассмотреть, как кровь изменяется при болезни или с возрастом, сможем ли мы узнать что-то о мозге? Мы знаем, что при старении кровь также изменяется, по мере старения изменяются эти гормоноподобные факторы. В общем и целом количество факторов, которые, как нам известно, необходимы для развития тканей, для поддержания их функционирования, по мере старения начинает уменьшаться, тогда как количество факторов, вовлеченных при заживлениях, ранениях и воспалениях, увеличивается при старении.

Если хотите, присутствует дисбаланс между хорошими и плохими факторами. Чтобы продемонстрировать, как мы, вероятно, можем это использовать, я хочу подробно обсудить проведенный нами эксперимент. У нас было почти 300 образцов крови здоровых людей в возрасте от 20 до 89 лет. Мы измерили более ста факторов сообщения — гормоноподобных протеинов, переносящих информацию между тканями. Первое, что мы заметили, это то, что при сравнении младшей и старшей групп, около половины факторов значительно изменились. Наши тела живут при весьма различных условиях, когда мы стареем, если говорить о данных факторах. Используя статистические и биоинформационные компьютерные программы, мы попытались определить факторы, лучше всего предсказывающие возраст, в некотором смысле то, как обратно вычислить относительный возраст человека. На этом графике показано, как это выглядит. На одной оси вы видите реальный возраст человека, хронологический возраст. То, сколько лет они прожили.

Затем мы берем те главные факторы, которые я показывал, и вычисляем относительный, биологический возраст людей. Мы видим довольно хорошую корреляцию, т.е. мы можем довольно точно предсказать относительный возраст человека. Но что действительно интересно, так это отклоняющиеся значения — так же часто бывает в жизни. Здесь вы видите, что человеку, которого я отметил зеленой точкой, около 70 лет, но его биологичекий возраст, если все наши вычисления верны, только около 45. На самом ли деле этот человек выглядит моложе своего возраста? Что важнее: ниже ли риск того, что у этого человека разовьются возрастные заболевания и он будет долго жить, доживет до ста или более лет? С другой стороны, человеку, отмеченному красной точкой, нет и 40, но его биологический возраст 65. Повышен ли у этого человека риск развития возрастных заболеваний? В нашей лаборатории мы пытаемся лучше понять эти факторы, и многие другие научные группы пытаются понять, какие из факторов точно связаны со старением и можем ли мы узнать о них что-то, что поможет предсказать возрастные болезни?

Все, что я пока вам показал, просто корреляция, правильно? Вы можете сказать: «Хорошо, эти факторы меняются с возрастом, но вы не знаете точно, влияют ли они на старение». То, что я собираюсь показать сейчас, весьма удивительно и предполагает, что данные факторы действительно изменяют возраст ткани. И вот здесь мы возвращаемся обратно к схеме, называемой парабиозом.

Парабиоз воплощен на мышах путем хирургического соединения двух мышей друг с другом, что ведет к совместной кровеносной системе, и теперь мы можем спросить: как молодая кровь влияет на старый мозг? Чтобы ответить на это, мы использовали молодую мышь, эквивалентную 20-летнему человеку, и старую мышь, которой примерно 65 человеческих лет.

То, что мы обнаружили, весьма удивительно. Мы обнаружили больше нейральных стволовых клеток, создающих новые нейроны в старом мозге. Также увеличенную активность синапсов — соединений между нейронами. Вырабатывается больше генов, которые участвуют в процессе создания новых воспоминаний. Также было меньше плохих воспалительных процессов. Но мы наблюдали, что никакие клетки не проникают в мозг этих животных. Т.е. когда мы их соединяем, в действительности, при этой схеме, никакие клетки не поступают в старый мозг. Тогда мы заключили, что за всем этим стоят растворимые факторы. Тогда мы могли просто выделить растворимую часть крови, называемую плазмой, и вводить мышам либо молодую, либо старую плазму. Нам удалось воспроизвести омолаживающие эффекты, но теперь мы также имели возможность проводить на мышах тесты на память.

При старении у мышей, как и у людей, наблюдаются проблемы с памятью, просто их сложнее обнаружить, и через минуту я покажу вам, как мы это делаем. Но мы хотели пойти дальше, на шаг ближе к потенциальной пользе для людей. Здесь я показываю неопубликованные результаты исследований, где мы использовали человеческую плазму — плазму молодого человека, и физраствор для контроля. Мы вводили их старым мышам и задавались вопросом, можем ли мы омолодить этих старых мышей? Можем ли мы сделать их умнее?

Для проверки мы использовали тест, называемый лабиринтом Барнеса. Это большой стол со множеством дырок, окруженных указателями, находящийся под ярким освещением, как на этой сцене. Мыши это ненавидят и пытаются убежать и найти ту единственную дыру, отмеченную здесь стрелкой, к которой снизу подсоединена труба, через которую они могут сбежать и чувствовать себя спокойно в темной норе. В течение нескольких дней мы учим их находить это место, пользуясь ориентирами в пространстве. Для людей это сравнимо с тем, как мы ищем машину на парковке после целого дня похода за покупками.

Возможно, у многих из нас были с этим проблемы.

Рассмотрим старую мышь. Вот старая мышь с проблемами с памятью, как вы скоро это заметите. Она смотрит в каждую дырку, но она не сформировала карты территории, которая напомнила бы ей, где она была в предыдущем опыте или вчера. Вот резкая разница, эта мышь — из того же помета, возраст такой же, но она подвергалась воздействию человеческой плазмы в течение трех недель, небольшим инъекциям каждые три дня. Как вы заметили, она практически оглядывается вокруг: «Где я?», а затем идет напрямую к нужной дырке и убегает. Итак, она смогла вспомнить, где была нужная дырка.

Безусловно кажется, что эта старая мышь омолодилась, ведь она ведет себя, как более молодая мышь. Это также предполагает, что есть что-то не только в плазме молодой мыши, но и в плазме молодого человека, что может помочь этому старому мозгу. Подведем итог, мы обнаружили, что старая мышь, и особенно ее мозг, податливы. Они не закостеневшие, мы на самом деле можем изменять их. Омоложение возможно. Факторы из молодой крови могут обратить старение.

Я вам вот что не показал: в этой схеме молодая мышь страдает от присутствия старой мыши. Т.е. факторы из старой крови могут ускорять старение. Самое главное, возможно, у людей есть подобные факторы, т.к. мы можем использовать молодую кровь человека и наблюдать схожие эффекты. Я не показал, но старая человеческая кровь не обладает таким эффектом, она не омолаживает мышей.

Можно ли перенести эту магию на людей? Мы проводим небольшое клиническое исследование в Стэнфорде, в котором мы вводим пациентам с легким течением болезни Альцгеймера пол-литра плазмы 20-летних молодых волонтеров раз в неделю в течение четырех недель. Затем мы получаем изображения их мозга. Проводим с ними когнитивные тесты, спрашиваем ухаживающих за ними людей об их поведении в повседневной жизни. Мы надеемся обнаружить некоторые признаки улучшений от этого лечения. Если получится, то это даст нам надежду на то, что продемонстрированный опыт, работающий на мышах, может также работать на людях.

Я не думаю, что мы будем жить вечно. Но, может, мы обнаружим, что Фонтан Молодости на самом деле в нас, и он просто иссяк. И если мы сможем ненадолго включить его, может быть, мы сможем найти факторы, служащие посредниками этих эффектов. Мы сможем синтезировать эти факторы и использовать их для лечения возрастных заболеваний, как болезнь Альцгеймера или других умственных расстройств.

Перевод: Василиса Велигура
Редактор:  Алекс Тери

Источник