Какие книги стоит прочесть, чтобы лучше ознакомиться с методикой?

Вот краткие советы начинающим долгожителям. Для более полного освоения методики рекомендуем прочесть книгу Керри Паттерсона и его коллег целиком, а также вторую книгу той же группы авторов «Изменить все что угодно. 6 мощных инструментов для достижения любых целей»⁴¹² - уверены, читатель почерпнет в ней много дополнительных полезных знаний. В заключение хотим подчеркнуть, что переход к профилактике старения, в особенности если ранее вам не доводилось что-то серьезно менять в своем жизненном укладе, потребует определенных усилий. Для того, чтобы изменения начались, нужно обеспечить выполнение четырех условий из шести. А если удастся обеспечить выполнение каждого из шести элементов – личная, социальная и структурная мотивация, личная, социальная и структурная способность – освоение образа жизни долгожителя практически гарантировано.

Глава 5.

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПРОДЛЕНИЯ ЖИЗНИ

Сегодняшние возможности медицины достаточно велики, чтобы средняя продолжительность жизни людей повысилась в 2-3 раза по сравнению с каменным веком. Однако прогресс не стоит на месте. С каждым днем в лабораториях разрабатываются новые и новые решения, направленные на профилактику старения и ассоциированных с возрастом заболеваний, на лечения тяжелых недугов. И лечение заболевания, которое считалось неизлечимым вчера, завтра может стать рутинной задачей. О том, какие технологии станут массово доступны в ближайшие 10-15 лет, мы и поговорим в этом разделе.

Регенеративная медицина

Регенеративная медицина это междисциплинарная отрасль научно-практической деятельности, обеспечивающая процесс создания живой функционирующей ткани или органа с целью полной замены или восстановления функций, утраченных с возрастом, в результате болезни или травмы. Возможности регенеративной медицины также используются для исправления врожденных дефектов, таких, как недоразвитие органа. Регенеративная медицина позволяет как вырастить ткань прямо на месте повреждения, так и вырастить ее вне организма пациента, а затем пересадить в нужное место. Поэтому применение регенеративной медицины тесно связано с

трансплантологией.

Одной из причин бурного развития регенеративной медицины в наши дни является высокая востребованность донорских органов системой здравоохранения, обусловленная сложностью подбора генетически совместимого органа, а также с проблемой невозможности долгосрочного хранения органов для последующей пересадки. При этом наибольшее бремя на систему здравоохранения из-за растущей потребности в донорских органах ложится в связи с развитием возраст-зависимых заболеваний.

Ожидается, что в будущем выращивание или 3-D биопринтинг собственного органа взамен утраченного (или, что также вероятно, комбинированная терапия) вытеснят традиционное донорство органов, так как выращенный из собственных клеток пациента орган не отторгается организмом, что обусловливает более низкие риски для здоровья пациента и меньшую стоимость послеоперационной терапии. Отсутствие потребности в иммуносупрессии после пересадки является определяющим фактором в случае применения выращенных органов у онкологических больных (большинство которых являются пожилыми людьми), так как работоспособность их иммунитета необходима для борьбы с раком и предупреждения его рецидивов.

В клиническую практику пока введено восстановление лишь нескольких органов и тканей.

Это кожа (кожные лоскуты для заживления тяжелых ожогов, ранений, язвенных образований

Регенеративная медицина

при диабете) и элементы костной и соединительной ткани (применяются для ускорения заживления переломов, восстановления и замены хрящей в коленных суставах).

Однако в последние десятилетия проходят достаточно успешные эксперименты по выращиванию и пересадке более сложных органов и тканей, а именно:

� мочевой пузырь

� трахея и трахейный лоскут

� влагалище

� урерта

� сосуды (для реставрации тканей сердца после инфаркта и других частей сосудистой системы)

� сердечный клапан

На стадии доклинических испытаний находятся другие органы - легкие (в настоящее время успешно выращены легкие мыши, хотя испытания показали, что при их пересадке пока что возникают осложнения с кровоснабжением), сердце, поджелудочная железа, пенис, кишечник, тимус.

В спектр технологий, относящихся к регенеративной медицине, входят и различные виды клеточных терапий. В частности, инъекции стволовых клеток различных типов в поврежденные органы с целью их самовосстановления. Развитие методов управления способностью стволовых клеток к дифференциации и пролиферации в перспективе позволяет данным клеткам найти широкое применение в лечении ряда возрастных заболеваний, таких как инсульт, почечная недостаточность, инфаркт миокарда и нейродегенеративные патологии (рассеянный склероз), и даже ВИЧ. На стадии клинических испытаний находятся терапии для лечения макулярной дегенерации, ретинопатии и других патологий глаз (за счет инъекции стволовых клеток в глазное дно и восстановления светочувствительного слоя клеток сетчатки), диабета 1 типа.

Если на ранних этапах развития регенеративных технологий были серьезные опасения в связи с повышением риска новообразований, то сегодня тщательный отбор материала для пересадки и управление поведением имплантов позволяют лечить некоторые болезни без подобных нежелательных побочных эффектов. Современная наука позволяет все более снижать риски, связанные с отторжением чужеродного генетического материала, опасные для тяжелых больных. Разумеется, важным условием безопасности применяемой терапии выступает получение медицинской помощи в сертифицированных учреждениях, сотрудники которых имеют публикации в рецензируемых научных журналах и прочную репутацию.

Инновационным направлением в сфере клеточных технологий является создание моноклональных антител, направленных на борьбу с раковыми клетками. Антитела вырабатываются клетками лимфатической системы для распознавания мишеней иммунной реакции, однако с помощью современных технологий они могут быть созданы искусственно. Когда такое антитело прикрепляется к раковой клетке, оно маркирует ее, обеспечивая избирательность атаки иммунными клетками организма, либо самостоятельно уничтожает клетку. В настоящее время на рынке уже существует несколько зарегистрированных видов моноклональных антител для борьбы с раковыми заболеваниями. В 2015 г. закончены клинические испытания вакцины против амилоида, которая на 30% замедляет развитие болезни Альцгеймера⁴¹³.

Аналогичные подходы могут быть использованы для борьбы с аутоиммунными патологиями, когда дефектные клетки лимфатической системы атакуют здоровые органы. В перспективе, возможно, такие антитела будут использоваться для выявления и уничтожения так называемых старых (сенесцентных) клеток, сигнальный фенотип которых является вредоносным для пожилого и старого организма.

К числу методов регенеративной медицины можно отнести и подкожные инъекции собственных клеток крови, применяемые в косметологии.

D-биопринтинг

Трехмерная биопечать органов – одна из технологий регенеративной медицины. При такой технологии производства органов и тканей в качестве «чернил» в 3-D принтере используются клеточные микросферы, а в качестве «бумаги» - специальный гидрогель. Слои этих материалов чередуются, благодаря чему создается трехмерная структура. Поскольку печать ткани

осуществляется по заранее заложенной программе, готовая ткань или орган имеет заданную форму. В дальнейшем его помещают в биореактор для созревания. Когда он становится зрелым, его можно пересаживать реципиенту. Для получения клеточных «чернил» чаще всего используются клетки жировой ткани пациента, которые перепрограммируются в нужные типы клеток.

В данный момент осуществляется печать таких органов, как кожа, хрящи (опробована печать уха, носа), сосуды, мочевой пузырь, а также печать небольших фрагментов печени и почек.

По мере углубления знаний ученых о том, как контролировать и направлять деление и пролиферацию клеток, становится возможно выращивать in vitro органы со все более сложной структурой. Одной из основных проблем, позволяющих пока изготавливать только относительно простые органы, является присутствие в большинстве органов нескольких типов клеток, что

требует более совершенного оборудования. Другая сложность – это необходимость создать внутри нового органа разветвленную сосудистую сеть, которая бы обеспечила хорошее кровообращение и питание тканей. Между тем, клетки разных типов делятся и пролиферируют с разной скоростью, что превращает производство сложного органа в нетривиальную инженерную задачу.

Пока что напечатанные органы не трансплантируются людям – технология должна быть существенно усовершенствована, проверена на безопасность в долгосрочной перспективе. Усовершенствованию подлежит и оборудование. Но разработчики (а они уже сделали первые очень важные шаги в этом направлении) убеждены, что при условии должной организационной и финансовой поддержки государства 3-D биопечать (в совокупности с другими технологиями регенеративной медицины) сможет уже через 10-15 лет закрыть существенную часть потребно-

сти общества в органах для пересадки.

А пока «напечатанные» органы начали активно применять в фармацевтической промышленности: на них проводят тестирование новых лекарственных средств.

Нанодоставка 91

Нанодоставка

Методы таргетной доставки – это комплекс методов, с помощью которых возможно повысить концентрацию лекарственного средства (либо диагностического маркера) в определенной области тела, обеспечить контроль дозировки и длительности применения, а также снизить уровень системного воздействия и связанных с ним побочных эффектов при лечении (либо диагностике) различных заболеваний.

При таргетной доставке, направленной на лечение заболевания, лекарственное вещество помещается в какой-либо микроскопический носитель, который, в силу его свойств, легко проникает в ткань-мишень и накапливается в ней, а затем с помощью дополнительного управляющего воздействия или без него высвобождает лекарство.

Существует несколько типов носителей – наночастицы, дендримеры, липосомы, мини-клетки и другие. Их число постепенно увеличивается, повышается способность одновременно нести на себе несколько различных активных единиц для обеспечения более гибкого взаимодействия с клеткой-мишенью. Комплексы из носителя и лекарственного вещества обязательно проходят тестирование на эффективность и безопасность, прежде чем проходят регистрацию и начинают применяться в клини-

ческой практике.

Многие из таких препаратов применяются в онкологии, где особенно велика потребность, с одной стороны, в прицельном воздействии на определенную тканьмишень, а с другой стороны – в снижении системной интоксикации химиотерапевтическим препаратом.

Поскольку онкологическими больными чаще являются пожилые люди, значение щадящего воздействия

трудно переоценить.

Однако в будущем нас ожидает появление еще более удивительных наноустройств. Лидеры отрасли убеждены, что в будущие 30 лет развитие нанотехнологий по-

зволит создать микроскопических медицинских роботов, способных проникать в капилляры и взаимодействовать с клеткой, исправляя повреждения даже на уровне ДНК.

 

Генная терапия

Генная терапия представляет собой медицинское вмешательство, при котором в клетку пациента с целью лечения заболевания доставляются полимеры нуклеиновых кислот (элементы ДНК). Они воздействуют на процесс экспрессии белков либо встраиваются в ДНК с целью исправления мутации, заменяя поврежденный ген на здоровый. Доставка таких полимеров осуществляется за счет векторов - специальных транспортных частиц вирусного или невирусного происхождения. Задача вектора – обеспечить попадание полимера в клетку, а затем в ее ядро.

Различают два типа генотерапии, соматическую и фетальную. В первом случае терапию проходит уже развившийся организм, и она не затрагивает клетки половой системы (то есть, изменения, вызванные терапией, не будут переданы по наследству потомкам). Во втором случае, введение искомых генов осуществляется в сперматозоид или яйцеклетку до формирования эмбриона. Таким образом, новый организм будет содержать копии встроенного гена во всех клетках, включая половые, и сможет передать его следующему поколению.

Исследования на животных показывают, что оба варианта вмешательства могут иметь мощные положительные эффекты. Нокаут (выключение) гена, ответственного за рост, может увеличивать продолжительность жизни мышей, так как одновременно снижает риски развития онкологических заболеваний. Прижизненная активация гена теломеразы – фермента, достраивающего концевые участки хромосом – приводила к продлению жизни молодых мышей на 24 %, а старых – на 13 %, в то время как частота возникновения опухолей не повышалась.

Однако эти достижения не так легко перенести на человека. К настоящему времени создано менее десятка генных технологий, направленных на лечение различных тяжелых заболеваний, а прошли необходимые испытания и были зарегистрированы и вовсе только три. Одна из этих технологий зарегистрирована в России для лечения возраст-зависимого заболевания – ишемии нижних конечностей атеросклеротического генеза.

Стремительное развитие генной терапии ставит перед человечеством новые, необычные вопросы. Имеем ли мы право модифицировать геном будущего ребенка, чтобы сделать его супер-здоровым, или приемлемо только применение генной терапии для прижизненного лечения тяжелой наследственной болезни? Где проходит грань между болезнью, при которой вмешательство уместно, и внесением усовершенствования? К каким социальным последствиям может привести массовое распространение генетических модификаций?

Пока ясно одно: наибольшее продление здорового периода жизни может быть достигнуто за счет комплекса мер, который должен включать и воздействие на геном. И лучшее, что мы можем сделать – поддерживать развитие генных терапий, чтобы получить как можно более точные научные данные об их эффективности и безопасности в долгосрочной перспективе.

Протезы и импланты. Замена конечностей 93

Протезы и импланты, устройства для модификации нейронных процессов

Старение и ассоциированные с возрастом болезни могут нанести тому или иному органу человека непоправимый вред и даже привести к его полному отказу. Одним из решений в такой ситуации является пересадка донорского органа, однако существуют обстоятельства, когда помощь нужна срочно, а подходящего для пересадки органа нет. Кроме того, в некоторых случаях утрата органа не угрожает жизни, а потому не считается основанием для подбора трансплантата, как это бывает в случае потери руки или ноги.

Решением может стать замена биологического органа протезом. В последние годы был совершен ряд прорывных открытий

в этой области, что дало надежду на лучшую жизнь тысячам лю- Александр Яковлевич Каплан дей. Паралимпийские игры, аналог Олимпийских игр, в которых доктор биологических наук, про могут принимать участие люди с искусственными органами, слу- фессор, заведующий лаборато жат доказательством победы человеческой мысли над критиче- рией нейрофизиологии и нейро-

скими обстоятельствами. компьютерных интерфейсовбиологического факультета Перечислим разработки, которые уже сегодня возвращают МГУ имени М.В.Ломоносова людям ранее утраченные функции и способствуют существенному улучшению качества их жизни, сохранению активности, само-

стоятельности и трудоспособности.

Протезы конечностей

Несколько компаний по всему миру производят совершенные бионические протезы со множеством степеней свободы. В России одной из компаний выпускаются приемлемого качества протезы стопы, голени, бедра и т.д. В настоящее время изготавливаются протезы с электрическим приводом, управление которыми осуществляется за счет считывания электрической активности мышц или тонуса мышц, что позволяет выполнять с помощью протеза сложные движения.

Обладатели современных бионических протезов способны полностью вернуться к нормальной жизни. Искусственные руки и ноги позволяют справляться с домашними делами, ездить на велосипеде, управлять автомобилем. Существуют протезы, специально созданные для

занятий спортом и даже плаванием.

Новую струю в изготовление протезов рук внесло развитие 3-D принтеров. Ведь основную часть стоимости протеза составляют комплектующие, которые необходимо изготавливать индивидуально (например, растущему ребенку нужно менять протез раз в полгода), поэтому «распечатка» позволяет существенно снизить его стоимость. Деятельность российских организаций, развивающих это направление, активно освещается в СМИ. Помимо искусственных органов, заменяющих утраченные, разрабатываются технические решения, позволяющие компенсировать снижение функций опорно-двигательного аппарата с возрастом: экзоскелеты. Экзоскелет – это внешнее устройство, повторяющее контуры тела, приводимое в движение системой моторов и гидравлики, предназначением которого является увеличить физическую силу или выносливость оператора. Экзоскелет позволяет самостоятельно вставать, стоять и ходить, даже если собственная мускулатура человека не способна обеспечить эти виды активности. В 2012 г. парализованная женщина прошла Лондонский марафон на экзоскелете, что демонстрирует показывает возможности этой технологии. Существуют экзоскелеты российского производства, более подробную информацию о них легко можно найти в Интернете.

Человек-киборг Найджел Экланд — обладатель самого совершенного в мире бионического протеза руки.