Шрифт:
Были предложены и другие подходы, основанные на методах генной терапии и призванные замедлить старение иммунной системы [483] , нервной системы [484] , двигательной системы [485] , сердечной мышцы [486] , сосудов [487] и так далее. Во всех случаях удавалось добиться положительных изменений на стареющих грызунах. Оказалось, что можно бороться даже со старческим накоплением лишнего веса [486] . Как и все остальные методы генной терапии, эти подходы пока еще носят экспериментальный характер, но через десять — двадцать лет они, вероятно, войдут в практику и станут доступны многим.
483
Fayad R. et al.: Oral administration with papillomavirus pseudovirus encoding IL-2 fully restores mucosal and systemic immune responses to vaccinations in aged mice. J Immunol 2004, 173(4):2692–8.
484
Mouravlev A. et al.: Somatic gene transfer of cAMP response element-binding protein attenuates memory impairment in aging rats. Proc Natl Acad Sci USA 2006, 103(12):4705–10.
485
Nishida F. et al.: Restorative effect of intracerebroventricular insulin-like growth factor-I gene therapy on motor performance in aging rats. Neuroscience 2011, 177:195–206.
486
Schmidt U. et al.: In vivo gene transfer of parvalbumin improves diastolic function in aged rat hearts. Cardiovasc Res 2005, 66(2):318–23.
487
Wang H. et al.: Delayed angiogenesis in aging rats and therapeutic effect of adenoviral gene transfer of VEGF. Int J Mol Med 2004, 13(4):581–7.
486
Schmidt U. et al.: In vivo gene transfer of parvalbumin improves diastolic function in aged rat hearts. Cardiovasc Res 2005, 66(2):318–23.
В 2013 году вышла статья в журнале Nature, где была показана возможность увеличить продолжительность жизни мышей на 23 % с помощью генной терапии, направленной на изменение работы клеток гипоталамуса. Гипоталамус с гипофизом — важные отделы мозга, участвующие в гормональной регуляции организма. С возрастом в гипоталамусе начинают активнее работать некоторые гены, из-за чего снижается производство гормона гонадолиберина. Этот гормон запускает выработку гонадотропных гормонов передней доли гипофиза, способствующих регуляции работы половых желез. С возрастом количество этих гормонов падает, но если падение остановить (подавив работу упомянутых генов), то можно замедлить старение — так утверждают авторы работы [488] .
488
Zhang G. et al.: Hypothalamic programming of systemic ageing involving IKK-beta, NF-kappaB and GnRH. Nature 2013,
497(7448):211–6.
Еще одно направление, в котором ведутся исследования по продлению жизни, — использование стволовых клеток. Наличие функциональных делящихся стволовых клеток является необходимым условием для обновления старых клеток организма, выходящих из строя. Логично предположить, что старение стволовых клеток может быть одной из причин старения организма в целом. В 2011 году в журнале Nature вышла статья, в которой было показано, что пересадка стволовых клеток старым мышам от молодых особей замедляет старение и продлевает жизнь первых на 16 % [489] . Пересадка стволовых клеток от старых мышей аналогичного эффекта не давала.
489
Shen J. et al.: Transplantation of mesenchymal stem cells from young donors delays aging in mice. Sci Rep 2011, 1:67.
В 2014 году вышла статья, авторы которой хирургически объединяли кровеносные системы молодых и пожилых мышей. Было показано, что это приводит к частичной отмене изменений в мозге, связанных со старением [490] . Это еще один аргумент в пользу предположения, что старение организма связано со старением его стволовых клеток. Так что, возможно, вампиры близко подобрались к секрету долголетия — только молодую кровь нужно не пить, а вводить внутривенно (не пытайтесь это делать самостоятельно!).
490
Villeda S.A. et al.: Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice. Nat Med 2014, 20(6):659–63.
Откуда взять молодые стволовые клетки? Наиболее универсальными и молодыми являются эмбриональные стволовые клетки. Используя их, китайские ученые в 2006 году смогли ускорить регенерацию поврежденного спинного мозга крысы. Стволовые клетки, помещенные в нервную систему грызунов, превращались в глиальные клетки, снабжающие нейроны питательными веществами или изолирующие их отростки (для лучшего проведения сигналов) [491] . До этого превращение эмбриональных стволовых клеток в различные клетки мозга было предложено как метод лечения различных нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Паркинсона [492] . Это новое направление терапии находится сейчас на стадии клинических испытаний [493] .
491
Liang P. et al.: Human neural stem cells promote corticospinal axons regeneration and synapse reformation in injured spinal cord of rats. Chin Med J (Engl) 2006, 119(16):1331–8.
492
Barberi T. et al.: Neural subtype specification of fertilization and nuclear transfer embryonic stem cells and application in parkinsonian mice. Nat Biotechnol 2003, 21(10):1200–7.
493
Petit G.H. et al.: The future of cell therapies and brain repair: Parkinson’s disease leads the way. Neuropathol Appl Neurobiol 2014, 40(1):60–70.
В том же 2006 году ученые из Калифорнии опубликовали в журнале Nature Biotechnology статью о том, что им удалось видоизменить эмбриональные клетки человека и заставить их производить инсулин и другие гормоны [494] . Надежда была на то, что такие клетки можно будет пересадить больным диабетом первого типа (у которых нарушено производство инсулина) и вылечить их. Несмотря на определенный прогресс в этой терапевтической области, надежный и безопасный подход к лечению данного заболевания остается делом будущего [495] .
494
D’Amour K.A. et al.: Production of pancreatic hormoneexpressing endocrine cells from human embryonic stem cells. Nat Biotechnol 2006, 24(11):1392–401.
495
Johannesson B. et al.: Toward beta cell replacement for diabetes. EMBO J 2015, 34(7):841–55.
Развитие подобных клеточных технологий сталкивается с рядом этических ограничений по использованию стволовых клеток эмбрионов. Еще одна проблема связана с тем, что стволовые клетки, которые мы пересаживаем, не должны вызывать иммунного ответа. В качестве решения предложены подходы терапевтического клонирования. Как и при обычном клонировании, ядро клетки человека помещается в яйцеклетку без ядра. Полученная клетка делится в пробирке и служит источником эмбриональных стволовых клеток.
Наряду с терапевтическим клонированием в последнее время развиваются и другие методы получения эмбриональных стволовых клеток. К ним относятся разработки, связанные с «репрограммированием» клеток. В 2006 году в журнале Cell вышла статья японских ученых Казутоси Такахаси и Синья Яманаки, которая с тех пор успела набрать более двенадцати тысяч цитирований. Исследователи показали, что можно превратить обычную клетку соединительной ткани в стволовую [496] с помощью генной терапии. Достаточно ввести в клетки четыре гена, которые, по-видимому, в клетках соединительной ткани выключены. Переносимые стволовые клетки можно также улучшать с помощью генной инженерии (например, устранять в них какие-то наследственные дефекты).
496
Takahashi K., Yamanaka S.: Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 2006, 126(4):663–76.
Еще один способ получить пригодные для трансплантации стволовые клетки — брать у развивающегося зародыша эмбриональную клетку «про запас». Это не поможет тем, кто уже родился, но может помочь следующим поколениям. Когда ребенок родится, у него будет культура собственных эмбриональных клеток, которые в более позднем возрасте можно будет при необходимости использовать в терапевтических целях.
Некоторые стволовые клетки можно получать из пуповинной крови. Это тоже не столько поможет взрослым, сколько новорожденным детям в их последующей жизни [497] . Здесь нужно сделать ряд оговорок. Кроветворные клетки из пуповинной крови отличаются от эмбриональных стволовых: из них получается лишь ограниченный набор типов клеток. Показана возможность использования таких клеток при лечении некоторых заболеваний (лейкемия, лимфома, ряд наследственных болезней — помните, мы обсуждали генную терапию с использованием клеток пациента?). Определенные успехи достигнуты и в исследованиях по лечению других заболеваний (например, диабета первого типа [498] и некоторых аутоиммунных заболеваний, в том числе любимой доктором Хаусом красной волчанки [499] , повреждений спинного мозга [500] и не только).
497
Zhong X.Y. et al.: Umbilical cord blood stem cells: what to expect. Ann NY Acad Sci 2010, 1205:17–22.
498
Xiao N. et al.: Co-transplantation of mesenchymal stromal cells and cord blood cells in treatment of diabetes. Cytotherapy 2013, 15(11):1374–84.
499
Wang D. et al.: Allogeneic mesenchymal stem cell transplantation in severe and refractory systemic lupus erythematosus: 4 years of experience. Cell Transplant 2013, 22(12):2267–77.
500
Liu J. et al.: Clinical analysis of the treatment of spinal cord injury with umbilical cord mesenchymal stem cells. Cytotherapy 2013, 15(2):185–91.