Грега Фахи, криобиолога из Калифорнии, годы и десятилетия интересовал вопрос, как замедлить старение человека и сохранить способность его иммунной системы защищать организм от вредоносных агентов.
Биотехнология такого рода кажется картинкой из далекого будущего, но доктора Фахи и других героев нашего текста это не смутило.
Сначала крысы, а потом и люди резко помолодели
Изучая варианты разнообразных воздействий на иммунную систему, Фахи обнаружил интереснейшее исследование 1986 года ученых из Университета Индианы (США).
Исследователи воздействовали на тимус престарелых крыс гормоном роста с целью его омоложения, и этой цели им удалось достичь.
Что такое тимус
Тимус (другие названия – вилочковая железа, зобная железа) – орган, в котором происходит созревание и «обучение» T-клеток иммунной системы, расположен в верхней части грудной клетки сразу за грудиной.
Особенность тимуса состоит в том, что с самой юности человека (и многих видов животных) его ткани начинают перерождаться в жировые клетки. К 50 годам человеческий тимус полностью перерождается в жировую ткань и перестает продуцировать новые Т-клетки. К счастью, у большинства людей тимус к этому времени успевает произвести такое их количество, что они продолжают служить организму, выполняя защитную функцию примерно до 65 лет.
(Помните, во время пандемии ковида возрастная группа 65+ была объявлена самой уязвимой и ограничения для таких граждан были самыми строгими? Теперь вы знаете, почему.)
Организовать исследование на людях только на основании удачного эксперимента на крысах – задача непростая, да и – понятное дело – небезопасная. Зная это, Грег Фахи поступил, как многие ученые до него – провел тестирование метода на себе с помощью своего лечащего врача.
Врач ввел Грегу рекомбинантный человеческий гормон роста. Через неделю уровень инсулина в его организме поднялся на 50%, и ему пришлось добавить к протоколу еще один гормон – дегидроэпинадростерон, который снизил инсулин до нормы.
Что такое «рекомбинантный»
Рекомбинантная структура – это белок или ДНК/РНК, полученные в лаборатории в результате объединения разных фрагментов в ином порядке, чем в соответствующей естественной структуре, так что полученный белок содержит новые сочетания последовательностей.
Затем доктор Фахи наблюдал за собой и записывал результаты, которыми он остался очень доволен, а в 2015 и в 2017 годах ему удалось получить финансирование на небольшое исследование, в котором приняли участие 10 мужчин в возрасте от 51 до 65 лет.
В результате инъекций гормона роста и дегидроэпинадростерона испытуемые помолодели на 2–3 года. У большинства участников улучшилась функция печени, а у некоторых из них даже пропала седина.
В 2020 году Фахи повторил эксперимент, включив в него женщин, представителей некоторых этнических меньшинств, а также увеличил возрастной диапазон участников: в исследовании принимали участие добровольцы от 40 до 80 лет. Окончательные результаты этой работы еще не опубликованы, но участники более чем удовлетворены: у них улучшилось здоровье, а кроме того, они заметно помолодели внешне.
Если регенерация тимуса будет официально признана возможной и безопасной терапией омоложения иммунной системы, то повторять ее нужно будет примерно раз в 12 лет (срок жизни Т-клеток), считает доктор Фахи.
Сегодня он является ведущим исследователем компании Intervene Immune, активно работающей в сфере омоложения организма человека через влияние на его иммунную систему.
Инвестиции в будущее
Несколько лет назад в США было создано государственное инвестиционное агентство перспективных исследований ARPA-H, которое располагает фондом в 1 миллиард долларов, предназначенных на финансирование разработок революционного характера.
«В экосистеме здравоохранения никогда ничего подобного не существовало. Наша компания – это место, где идут на такие большие финансовые риски, которые традиционные государственные институты не могут себе позволить», – говорит эксперт в прикладной биологии Рене Вержин, которая возглавила компанию.
Одним из смелых и революционных начинаний стал проект по омоложению иммунной системы и организма в целом через восстановления тимуса, аналогичный проекту Фахи, но использующий иную биотехнологию. Но главное – это то, что компания не ставит своей целью лишь поиск терапий для того или иного заболевания, ее приоритет – найти такие подходы и решения, которые позволяют повлиять на организм глобально и усилить его собственные способности к регенерации, и это должно работать одновременно на несколько систем и органов, а может быть, и на все.
Такой подход напоминает принцип холистической медицины – лечим не болезнь, а человека. Одним из видов ее является столь популярная гомеопатия, причем популярность ее во многом объясняется привлекательностью для пациента именно такого подхода.
Огромная разница заключается в том, что в отличие от холистической медицины проекты ARPA-H будут развиваться в полном соответствии с научным знанием, обретенным во множестве последовательных экспериментов.
Мечты на строгой научной основе
Представьте себе, что вам не нужно больше постоянно принимать препараты от того или иного хронического заболевания, потому что ваши собственные клетки запрограммированы на то, чтобы производить молекулы нужного вам лекарства.
Это отнюдь не невозможно, и в определенных областях что-то подобное уже делается. Примерно так работает CAR-T-терапия от некоторых видов рака.
ARPA-H запускает специальный проект REACT, чьей целью является разработка электронного имплантата, который будет включать живые клетки, модифицированные таким образом, чтобы они высвобождали определенные терапевтические молекулы в организм пациента. Специальная система контроля будет отслеживать этот процесс и при необходимости корректировать дозу лекарства.
Еще один амбициозный проект – NITRO. Участвующие в нем исследователи на базе современных достижений медицины планируют создать такие препараты, которые бы стимулировали восстановление костной и хрящевой тканей, пораженных остеоартритом суставов.
Сегодняшний стандарт лечения для прогрессирующего остеоартрита – это замена суставов на искусственные. Не исключено, что первым этапом в осуществлении проекта станет выращивание естественных суставов из собственных клеток пациента, а затем замена ими разрушающихся суставов больного. В то же время исследователи не видят ничего невозможного в том, что со временем необходимость в хирургическом вмешательстве отпадет и больной сустав будет «ремонтироваться» прямо на месте, в теле пациента в результате введения ему соответствующего лекарства.
И, кончено же, среди революционных проектов ARPA-H будет и запущенный несколько лет назад «Полет на Луну», призванный побороть рак.
Имплантат, вылечивающий рак за 60 дней
Как говорит ведущий исследователь проекта биоинженер Университета Райса в Хьюстоне Омид Вейсе, их разработка полностью трансформирует медицинскую практику лечения раков поджелудочной железы, печени, легких, а в перспективе – и остальных.
Сегодня, получая иммунотерапию, пациент лежит в больнице, в буквальном смысле привязанный к капельнице и приборам, отслеживающим его физические показатели.
Вейсе и его коллеги планируют создать девайс, делающий эту процедуру максимально щадящей. Это будет маленький имплантат (длиной в 7–8 сантиметров) в теле пациента, который сможет мониторить его состояние в реальном времени и корректировать дозу доставляемого в организм лекарства, а кроме того, еще и посылать информацию о своих действиях на смартфон.
Это очень важно, так как в настоящее время диагностические процедуры для рака – радиологические исследования, анализы крови, биопсии дают лишь неполную информацию о раковых клетках, которые быстро меняются, что и обеспечивает их адаптивность.
Как говорит Вейсе, по завершении разработки (не позднее, чем через пять лет) команда приступит к клиническим испытаниям терапии и первой группой участников будут женщины, страдающие от рекуррентного (возвращающегося) рака яичников.
Он считает, что имплантат не обязательно должен быть долговечным, так как он будет способен справиться с проблемой всего за два месяца.
Это не единственная разработка в рамках «Полета на Луну», причем, как утверждает Рене Вержин, целью ученых, борющихся с раком, является создание таких биотехнологий, которые бы легко адаптировались не только к лечению разного вида раков, но и других аутоиммунных заболеваний, например ревматоидного артрита или волчанки.
Судя по проектам, финансируемым ARPA-H, медицина довольно скоро будет опираться в основном на генную и клеточную инженерию и высоко персонализированные препараты для лечения хронических заболеваний. Задача ученых, работающих в этом направлении, – постепенно переносить компоненты этого будущего в сегодняшний день.
Источники:
Looking to gamble, newest U.S. health agency places first research bets
Implant to Cure Cancer in 60 Days Being Developed by Scientists
Коллажи Дмитрия ПЕТРОВА
