Полина Лосева - Против часовой стрелки. Что такое старение и как с ним бороться

Отличаемся мы от мышей и на молекулярном уровне. Например, наши тела используют разные стратегии борьбы с опухолями. Почти во всех клетках мыши активна теломераза – фермент, который надстраивает концы хромосом и позволяет клеткам неограниченно делиться (подробнее об этом мы поговорим в главе "Виноват рак"). Поэтому мыши чаще болеют раком: к 2–3 годам, по разным данным, от 30 до 50 % [92] Rangarajan A., Weinberg R. Comparative biology of mouse versus human cells: modelling human cancer in mice // Nature Reviews Cancer. 2003 Dec; 3: 952–959. , [93] См. п. 63. животных страдают опухолями. Правда, треть людей тоже болеет раком к концу своей жизни; но и жизнь эта в 30–40 раз длиннее мышиной. В этом смысле продление жизни мышам и людям – две разные задачи. И мы уже продвинулись в эту сторону гораздо дальше, чем мыши, увеличив свою "естественную" продолжительность жизни на несколько десятков лет, поэтому большинство спасительных для мышей методик нам едва ли помогут.

Набор возрастных заболеваний у мышей тоже не во всем совпадает с человеческим. Например, у них не встречается болезнь Альцгеймера. Поэтому, чтобы проверять лекарства против этого заболевания, приходится использовать генетически-модифицированные линии [94] Webster S. J., Bachstetter A. D., Nelson P. T., Schmitt F. A., van Eldik L. J. Using mice to model Alzheimer's dementia: an overview of the clinical disease and the preclinical behavioral changes in 10 mouse models // Frontiers in Genetics. 2004 Apr; 5: 88. мышей, у которых развивается похожее поражение нервной ткани, – но полностью воспроизвести у них симптомы болезни вроде деменции невозможно. Из-за этого, кстати, некоторые ученые не переносят испытания препаратов, которые хорошо себя показали в преклинических исследованиях, на людей – они просто не доверяют результатам, которые получены на мышах.

Наконец, еще одно немаловажное отличие состоит в том, что люди гораздо сильнее отличаются [95] Bolker J. A. Animal Models in Translational Research: Rosetta Stone or Stumbling Block? // BioEssays. 2017 Oct; 39 (12): 170089. друг от друга, чем лабораторные мыши. Каждая группа исследователей работает, как правило, с одной или несколькими линиями мышей. Линия – это фактически одна семья, генетически однородная группа. И если какой-то препарат работает на одной линии мышей, он необязательно подойдет для другой линии и тем более для человека – может оказаться, что он просто удачно компенсирует какой-нибудь дефект в физиологии этой конкретной "семьи".

Можно было бы решить, что мыши – действительно далекий от человека организм, и поэкспериментировать с кем-нибудь, кто ближе к нам. Например, с приматами. Но как только мы выбираем более близкий объект, многие плюсы от работы с мышами теряются. Приматы в среднем гораздо дольше живут, то есть исследование опять растягивается на десятки лет. Содержать их становится дороже, а в случае с большими человекообразными обезьянами, например гориллами и шимпанзе, снова появляются этические ограничения.

Приходится искать промежуточные решения. Недавно в США запустили исследование Dog Aging Project [96] https://dogagingproject.org ./ . Участники этих испытаний – обычные домашние собаки, чьи хозяева помогают следить за их здоровьем и условиями жизни. Собаки живут, конечно, не так долго, как люди, но все же дольше, чем мыши. Поэтому на них постепенно начинают тестировать препараты, которые, возможно, однажды помогут их хозяевам. Например, рапамицин – один из кандидатов в таблетки от старости. В первых испытаниях [97] Urfer S. R. et al. A randomized controlled trial to establish effects of short-term rapamycin treatment in 24 middle-aged companion dogs // GeroScience. 2017 Apr; 39: 117–127. Dog Aging Project он уже улучшил работу сердца у испытуемых собак и снизил их артериальное давление (к старости у собак оно растет, как и у людей).

Но если отдельные заболевания еще можно изучить на животных, то человеческую старость в широком смысле слова – со всем набором характерных симптомов, от морщин до деменции, – у них воспроизвести невозможно. И даже если мы научимся продлевать жизнь модельных организмов, то для того, чтобы выяснить, не превращается ли новоиспеченный долгожитель в вечно больного Тифона, потребуются эксперименты на людях – тем более долгие, чем успешнее окажется наш метод продления жизни.

Среди людей изредка тоже встречаются те, кто может послужить моделью для исследований старения. В таких случаях, по крайней мере, никто не сомневается в том, что это болезнь и что ее надо лечить. Синдром преждевременного старения называют прогерией, хотя на самом деле под этим названием скрывается целая группа непохожих друг на друга заболеваний. Их объединяют не столько симптомы, сколько общий принцип: они ускоряют старение организма или отдельных его частей.

В самом легком случае прогерия поражает только отдельные органы. Так происходит, например, при ксеродерме (xeroderma pigmentosum). Внешне она проявляется как множество пятнышек на коже, это скопления пигментированных клеток. В основе этой наследственной болезни лежит [98] Cleaver J. E. Defective Repair Replication of DNA in Xeroderma Pigmentosum // Nature. 1968 May; 218: 652–656. нарушение системы репарации, то есть починки ДНК. Именно поэтому болезнь сильнее всего заметна на коже: на поверхность тела действует солнечный свет с ультрафиолетовыми лучами, они повреждают ДНК, а клетки не успевают справиться с этими повреждениями. Больные ксеродермой сильнее, чем обычные люди, рискуют получить рак кожи – если повреждение ДНК затронет какой-нибудь ген, который отвечает за деление или смерть клеток, а система репарации не сможет его вовремя починить. А поскольку рак считается возрастной болезнью, то можно считать, что старость у таких людей наступает раньше. Тем не менее многие больные ксеродермой живут обычной жизнью, хотя у трети из них ускоренное старение затрагивает не только кожу, но и нервную систему, вызывая глухоту, умственную отсталость и другие симптомы.

Гораздо опаснее для жизни так называемая взрослая прогерия (например, синдром Вернера) – синдром ускоренного старения, который начинает проявляться [99] Oshima J., Martin G. M., Hisama F. M. Werner Syndrome // Adam M. P., Ardinger H. H., Pagon R. A. et al., editors. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 1993–2020. лишь в подростковом периоде. У таких пациентов сломан один из белков [100] Hasty P., Campisi J., Hoeijmakers J., van Steeg H., Vijg J. Aging and Genome Maintenance: Lessons from the Mouse? // Science. 2003 Feb; 299 (5611): 1355–1359. , которые занимаются копированием ДНК, поэтому в ходе деления клеток возникают ошибки. В какой-то момент их становится слишком много, и постепенно волосы начинают выпадать, зрение – слабеть, а кости – разрушаться. Развивается характерный набор заболеваний [101] Navarro C. L., Cau P., Lévy N. Molecular bases of progeroid syndromes // Human Molecular Genetics. 2006 Oct; 15 (sup2): R151–R161. , который по многим признакам напоминает старение [102] Kyng K., Croteau D. L., Bohr V. A. Werner syndrome resembles normal aging // Cell Cycle. 2009 Aug; 8 (15): 2319–2323. . Умирают такие люди в среднем в 47 лет.