Старение можно замедлить, утверждает член-корреспондент РАН Алексей СЕМЬЯНОВ, заместитель директора Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН. Но делать это мы научимся не завтра. Пройдет немало лет, прежде чем глубокое фундаментальное исследование и его практическое продолжение «дадут плоды» — препараты, замедляющие увядание мозга, а значит, откладывающие развитие таких тяжелых заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона.
По просьбе «Поиска» Алексей Васильевич объяснил суть своего открытия:
— Рано или поздно мы приходим к мысли, что жизнь, увы, не бесконечна, и нередко задаемся вопросом, как наука объясняет, почему это происходит. Меня ответ интересует с точки зрения современной биологии. Картина вырисовывается такая. Сегодня, как правило, люди умирают от сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Но благодаря появлению новых обнадеживающих средств лечения все чаще живут далеко за 80-90, однако сталкиваются с проблемой старения мозга и нейродегенерации. Что при этом происходит с мозгом и можно ли бороться с печальными последствиями перемен? Ответ ученые всего мира ищут многие годы. Некоторые процессы удалось точно описать: гибель нейронов, потеря ими пластичности и как итог ухудшение когнитивных способностей, в частности, возможностей обучения и работы памяти.
Однако объяснение старения головного мозга только изменениями в нейронах далеко не полное. Нейроны — лишь часть сложной системы мозга. В последние годы исследователи стали активно изучать другие клеточные и неклеточные элементы: глиальные клетки, кровеносную и глимфатическую системы, межклеточное пространство. А оно, между прочим, занимает около 20% мозга и динамично меняется. Все эти элементы, сложным образом взаимодействуя между собой и с нейронами, закладывают основу для формирования когнитивных функций. Систему взаимодействующих между собой клеточных и неклеточных компонентов головного мозга мы предложили назвать «активной средой» головного мозга. Исследовали изменения при старении в «активной среде» экспериментальных животных и сделали первый шаг в попытке понять происходящее в этой малоизученной системе: рассмотрели один из ключевых ее элементов — астроциты, отвечающие за целый ряд метаболических процессов в мозге. Оказалось, что дистрофия этих клеток происходит как в процессе старения мозга, так и в ряде патологий: эпилепсии, болезни Альцгеймера. Результаты навели на мысль, что астроциты можно использовать в качестве терапевтических мишеней. И если восстановить их функции, воздействуя специальными препаратами, то замедлятся процесс старения мозга и течение неврологических заболеваний.
— Почему никто раньше не обратил внимания на астроциты?
— Это связано с развитием экспериментальных методов. Нейроны способны к электрогенезу, то есть их активность можно зарегистрировать с помощью электродов, помещенных в мозг или даже на поверхность головы. На этом принципе основан метод электроэнцефалографии. А астроциты не обладают электрогенезом и с точки зрения электродных методов выглядят как «молчащие» клетки, которые не вовлекаются в процессы обработки и хранения информации. Долгое время так и считалось: астроциты играют в мозге лишь вспомогательную роль. Но несколько десятилетий назад в биологию пришли оптические методы и показали: эти клетки обладают отличными от нейронов формами активности, связанными с поведением животных. От состояния астроцитов, их взаимодействия с нейронами и другими клетками зависит пластичность головного мозга, а стало быть, обучение и память.
— Что будут собой представлять специальные препараты и как станут действовать?
— Для ответа на этот вопрос отвлечемся ненадолго от мозга и астроцитов. Когда человечество столкнулось с таким грозным вызовом, как нынешняя пандемия, то произошел некий… технологический рывок. Случилась всеобщая научная мобилизация, в результате которой были разработаны вакцины, использующие вирусные векторы. Они приводят к тому, что при вакцинации собственные клетки организма начинают вырабатывать чуждый им S-белок коронавируса. Он вызывает иммунный ответ, который и защищает от болезни. По сути, это алгоритм генной терапии — медицинской технологии будущего. Как любая новая технология, генная терапия с большим трудом пробивала себе дорогу. Долго шли дискуссии о ее безопасности. Но появились вакцины — и безопасность метода теперь не вызывает сомнений. Метод может быть применен для восстановления функции астроцитов в стареющем мозге или на начальной стадии нейродегенеративных заболеваний. Для этого нужно создать такой вирусный вектор, который бы доставил в астроциты необходимый генетический материал. Это ДНК или РНК. Их попадание в клетки приводит к синтезу белков, способных помочь восстановить утраченные функции. В настоящее время у нас есть на примете несколько кандидатов на роль таких белков, и мы испытываем их на мышах. Как только убедимся, что восстановление функций астроцитов с помощью генной терапии ведет к замедлению процессов старения мозга и развития нейродегенерации, то предложим «вакцину от старения».
Рассчитываю, что столь перспективный терапевтический метод будет стремительно развиваться, поскольку теоретические наработки уже есть, лабораторные исследования их подтверждают. Надеюсь, в ближайшие два-три года нам удастся завершить лабораторные исследования, которые позволят замедлить старение мозга и распространение нейродегенеративных заболеваний на экспериментальных животных. На основе этих исследований будет разработан целый ряд совершенно новых препаратов генной терапии, эффективность и безопасность которых должны подтвердить клинические испытания. И через пять-семь лет появятся действенные лекарства.
Юрий Дризе
На иллюстрации — трехмерная реконструкция астроцита.
Нет комментариев