Старение и антиэйджинг: медико-биологические подходы к увеличению продолжительности жизни и активному долголетию

Старение и антиэйджинг: медико-биологические подходы к увеличению продолжительности жизни и активному долголетию
М. А. Шурдов

А. С. Брюховецкий

Монография посвящена медицинским проблемам старения, увеличению продолжительности жизни и активному долголетию. Авторами предложена новаторская теория старения как системного наследуемого геномно-постгеномного заболевания, прогрессирование которого обусловлено молекулярно-биологическими изменениями гемопоэтических стволовых клеток путем формирования нозоспецифического моно- и олигоклонального гемопоэза. Предложен комплекс медико-биологических мероприятий по антистарению.

Старение и антиэйджинг: медико-биологические подходы к увеличению продолжительности жизни и активному долголетию

А. С. Брюховецкий

М. А. Шурдов

© А. С. Брюховецкий, 2024

© М. А. Шурдов, 2024

ISBN 978-5-0062-0701-1

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Об авторах

Андрей Степанович Брюховецкий – профессор, доктор медицинских наук, ветеран Министерства обороны РФ, полковник медицинской службы в запасе. В настоящее время является генеральным директором АО Клинический госпиталь «НейроВита». Врач-невролог высшей категории, вице-президент Международной ассоциации нейровосстановления (International Association of Neurorestoratology), член редколлегии ряда научных журналов: «Гены и клетки», Journal of Translational Neuroscience and Clinics, Journal of Neurorestoratology, Oncology Letter. С 1989 г. в рамках программ Министерства обороны РФ занимался применением двойных критических технологий в медицине. С 1996 по 2002 г. руководил лабораторией высоких технологий НИИ трансплантологии и искусственных органов им. акад. В. И. Шумакова Минздрава России. С 2003 по 2013 г. был координатором научной отраслевой программы РАМН «Новые клеточные технологии – медицине». С 2002 по 2006 г. возглавлял кафедру клеточной восстановительной медицины ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет им. Н. И. Пирогова». С 2012 по 2015 г. – руководитель Центра биомедицинских технологий ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр ФМБА России». С 2016 по 2019 г. – ведущий научный сотрудник научно-исследовательского отдела Центральной клинической больницы Российской академии наук. Автор 237 научных публикаций в рецензируемых национальных и международных специализированных научных журналах, 15 научных монографий в области регенеративной медицины, неврологии, онкологии и 15 глав в коллективных монографиях на русском и английском языках, а также автор 20 патентов РФ, 5 международных заявок PCT и патента США.

Михаил Аркадьевич Шурдов – биолог и биофизик. В 1975 г. закончил Новосибирский государственный университет, получив диплом физика со специализацией «квантовая оптика и радиофизика», принял предложение остаться стажером-исследователем в том же вузе. С 1975 по 1990 г. прошел все ступени научного работника: стажер-исследователь, инженер, младший научный сотрудник, научный сотрудник. В 1985 г. в Институте биофизики СО АН СССР (г. Красноярск) защитил диссертацию и стал кандидатом биологических наук. В настоящее время крупный предприниматель, председатель правления и главный акционер группы компаний «Чебоксарский электроаппаратный завод», председатель правления АО Клинический госпиталь «НейроВита». Автор более 30 научных публикаций и 15 патентов РФ. Меценат, финансирующий более 25 научных проектов в медицине и биологии.

Список условных сокращений и обозначений

Предисловие

Написать предисловие к научной монографии о старении, антистарении и новым подходам к активному долголетию меня попросили оба автора этой книги – профессор, доктор медицинских наук Андрей Степанович Брюховецкий, с которым мы знакомы более 30 лет, и биолог и биофизик, меценат и специалист в области молекулярной биологии, кандидат биологических наук Михаил Аркадьевич Шурдов, с которым мы знакомы тоже уже более 15 лет. Они хорошо знают мой давний научный интерес к этой проблеме и уже много лет пристально следят за проводимыми мною и сотрудниками нашего национального научного центра фундаментальными и клиническими исследованиями в этой области. Поэтому я с удовольствием отозвался на это предложение, так как мне самому было очень интересно почитать их всегда нестандартную и очень неоднозначную, но абсолютно авторскую точку зрения на столь сложную проблему, как старение, а также ознакомиться с их новаторским пониманием решения этой сложной проблемы. Оказалось, что в своих прогнозах на эту книгу я не ошибся и с удовольствием ознакомился с предложенной авторами клонально-кроветворной теорией старения человека, а также с их предложениями о создании национальной системы медико-биологической защиты населения от старения и о путях профилактики и терапии смертельных заболеваний цивилизации. Мои научные сотрудники, хорошо владеющие проблемой старения и имеющие авторитет в этой области, по-разному отреагировали на представленные в этой монографии теоретические и экспериментальные изыскания авторов, и диапазон их высказываний о книге был абсолютно полярен: от категорического отрицания и неприятия предложенной авторами концепции клональности гемопоэза постгеномного старения, обусловленного протеомным повреждением собственной гемопоэтической стволовой клетки, и формирования олигоклонального гемопоэза как системообразующего механизма старения человека до полного понимания и всестороннего одобрения предложенной авторами теории и их экспериментальных данных.

По-видимому, нецелесообразно критиковать или ругать предложенный авторами подход к проблеме старения и ее решение, так как я считаю, что данная научная, социальная и гражданская позиция авторов на подобные научно-теоретические аспекты старения имеет свое право на существование и, главное, открывает принципиально новые пути понимания и клинического применения этих новых знаний на практике. Предложенная авторами книги клонально-кроветворная теория старения явно неординарна и достаточно интересна открывающимися научными и практическими перспективами! Если обратиться к материалам ведущих мировых научных журналов, Nature и Nature Genomic, за 2022 год, то все их центральные статьи этого лета посвящены теме клонального гемопоэза как главного научного мирового тренда, которым авторы данной монографии занимаются более 20 лет. При этом представленный авторами взгляд на старость как на болезнь, изложенный в монографии, не является кардинально новым, а скорее лишь определяется новаторской точкой зрения авторов на нозологическую принадлежность этой возрастзависимой болезни путем отнесения ее к разновидностям постгеномных фатальных болезней крови и установления новых фундаментальных патогенетических фактов эпигеномных, протеомных и транскриптомных изменений, возникающих в собственных кроветворных стволовых клетках человека в процессе жизни.

Очевидно, что с увеличением продолжительности времени жизни дилемма проявлений собственной старости и борьбы с ней становится основной проблемой любого человека, живущего на этой Земле. Естественный процесс физиологического старения закономерно завершается смертью каждого индивидуума, и пока никого, кто бы смог преодолеть смерть и стать «бессмертным». Пока этот счастливый финал возможен только в сказках и современных научно-фантастических фильмах и некоторых книгах писателей-фантастов. При этом в ряду других живых существ, обитающих на нашей планете, существует множество видов растений и животных, которые вообще не стареют! В число «бессмертных» или, точнее, «не стареющих» живых существ попали такие животные, как гидра, рак-отшельник, большая синица, некоторые ящерицы и моллюски, красноногая лягушка, черепаха Gopherus agassizii, голый землекоп, ночница Брандта (летучая мышь) и др. То есть сам по себе научный факт возможности существования биологического живого существа без процесса старения, очевиден и реален, а значит, со временем и при появлении соответствующих технологий, наука сможет на практике воспроизвести этот существующий природный эксперимент и на человеке. Поэтому работать в этом научном направлении очень перспективно, нужно и должно. Те природные модели, в которых отсутствует старение в многоклеточном организме, заставляют ученых искать неизвестные нам пока механизмы регенерации и самовосстановления (саногенеза), подбирая для биологического совершенства природоподобные механизмы и инструменты.

Следует признать, что последние два десятилетия научная тематика физиологического старения человека и борьбы с этим неизбежным и фатальным явлением (антистарение, антиэйджинг, от англ. antiaging) является центральной проблемой большинства исследований современной зарубежной и отечественной науки. Старость как болезнь уже несколько десятилетий рассматривается многими зарубежными учеными как фундаментальный теоретический постулат, но авторами этих исследований это определение старости квалифицируется чисто теоретически и популистски. Под него не предлагалось никогда и никакого практического решения проблемы. Тот подход, который предприняли авторы этой книги, очень новаторский и практический, так как они предложили целую серию медико-биологических мероприятий и новых клинических и параклинических решений изучаемой проблемы.

Все исследователи процессов старения ищут «волшебную» молекулярно-биологическую «пулю», способную в одночасье сделать человека молодым, здоровым и бессмертным. Кто-то из ученых считает основным путем борьбы со старением необходимость осуществлять управление определенными молекулярными процессами биологии старения и их регуляцию, например добиться увеличения длины теломер, или удалить из стареющей клетки и (или) из межклеточного пространства патологические специфические белки, или осуществить в поврежденных клетках организма животных и человека репарацию ДНК и т. д.

Действительно, авторами показано, что существует зависимость между долголетием и репарацией поврежденной ДНК, как это было продемонстрировано на примере фермента поли (АДФ-рибоза) полимеразы-1 (PARP-1), важного игрока в клеточном ответе на вызванное стрессом повреждение ДНК. Работы, организованные и профинансированные М. А. Шурдовым и коллективом его единомышленников под руководством молекулярного биолога и генетика д. б. н. С.С. Богачева и его команды из молодых ученых из Новосибирского ФГБУН НИИ цитологии и генетики СО РАН, по реставрации поврежденной ДНК привели к созданию, патентованию и получению государственной регистрации лекарственной субстанции «Панаген» в 2008 г. В 2021 г. научные работы по «Панагену» удостоены премии президента РФ молодым ученым. Однако нестандартное применение разработанной ими субстанции «Панаген» для реставрации гемопоэтических стволовых клеток человека и млекопитающих, получивших возрастные протеомные изменения в результате процесса старения и при повреждении генома в результате химио- и лучевой терапии, дало ошеломительные результаты как на экспериментальных животных, получивших 2—3 смертельные дозы радиоактивного излучения, так и на выживании пациентов с онкологическими заболеваниями. Тем не менее тот факт, что лекарственная субстанция «Панаген» способна увеличить длину теломерных участков ДНК хромосом гемопоэтических стволовых клеток в 1,5—2 раза, для меня был откровением и полной неожиданностью. Этот молекулярный факт полностью объясняет увеличение выживаемости старых крыс по сравнению с группой контроля на 57% и дает понимание феномена улучшения качества их жизни после введения им костного мозга крыс этой же линии, предобработанных лекарственной субстанцией «Панаген» в специальных базовых условиях.

К сожалению, клинические эффекты увеличения продолжительности жизни у различных живых существ и млекопитающих путем молекулярно-биологических инженерных подходов работают только в эксперименте, но они пока не имеют клинического выхода. Кто-то из исследователей убежден, что нужно бороться исключительно с возраст-ассоциированными заболеваниями, так как чем старше люди, тем меньше у них рисков получить новые заболевания. В возрасте 110 лет люди вообще практически перестают болеть, хотя до такого возраста мало кто доживает. Инфекционные заболевания и почти все болезни цивилизации (кардиологические заболевания, сердечно-сосудистые катастрофы или онкологические болезни) не встречаются у людей после 110 лет, так как эти люди находятся в зоне пренебрежимого старения. Тогда от чего же умирают эти люди? А умирают они от банальной простуды и трахеобронхитов, завершающихся тяжелой пневмонией или другим системным воспалительным инфекционным процессом, с которым их организм легко бы справился в молодом возрасте. Главной причиной их смерти в столь почтенном возрасте, по мнению авторов этой книги, является неспособность (недостаточность) их иммунной системы и системы кроветворения к формированию системного специфического клеточно-гуморального иммунного ответа из-за дефицита и структурных патоморфологических изменений собственных ГСК и их потомков, обусловленная хронической недостаточностью собственного костного мозга.

В настоящее время в современной отечественной и зарубежной научной литературе по проблеме геронтологии (науки о старении) мелькает целый калейдоскоп из открытий и научных фактов о новейших молекулярно-биологических достижениях мировых ученых в области продления жизни, антиэйджинговых исследованиях и проблемах здорового активного долголетия. Наличие более чем 300 теорий старения говорит лишь о том, что ни одна из них пока не отвечает на вопросы исследователей и практически не работает. Они не позволяют увеличить среднюю продолжительность жизни настоящей популяции людей и достичь бессмертия человека. Однако успехи этих теоретических исследований и экспериментальных изысканий позволили увеличить продолжительность жизни различных живых существ в 10 раз и более. И это не просто так, ведь геронтология и возможность значительного увеличения продолжительности жизни человека – это самый передовой край современной науки, инновационное понимание процессов старения и физиологической возрастной дегенерации органов, тканей и клеток человека, и одна из самых актуальных проблем современности – в поиске спасения от фатальных заболеваний цивилизации, сокращающих наши дни на этой земле.

Решение проблемы долгожительства и активного здорового долголетия стало основным мировым трендом большинства социально-экономических программ мэрий городов и администраций крупных мегаполисов в высокоразвитых зарубежных странах. Системы мероприятий здорового долголетия стали основой стратегической политики по улучшению демографии в этих странах. Например, социальная программа мэрии г. Москвы «Московское долголетие» известна почти каждому жителю нашей страны и является образцовым «социально-экономическим продуктом» национального государственного подхода к улучшению качества жизни пожилых людей. Наибольшее количество людей-долгожителей сегодня живет в Японии и в Швейцарии, и это связано с целенаправленной государственной политикой этих стран в области улучшения в них демографии.

Российское государство также уделяет этим проблемам центральное значение, и одним из национальных проектов страны стал проект «Демография». На реализацию этого нацпроекта государство выделило почти 3,3 трлн руб. Этот факт свидетельствует о том, что проблема увеличения продолжительности жизни населения в нашей стране находится в главном фокусе заботы нашего государства и его правительства. Насколько эффективно она будет решена, покажет только время. Но уже сейчас очевидно, что нужны нестандартные и асимметричные подходы и инновационные стратегии в решении демографических проблем государства. И представленная книга демонстрирует, что эти инновационные и асимметричные подходы у нас есть.

Взгляд на старость как на постгеномное наследственное заболевание СК человека, предложенный авторами книги, мне понравился, так как в настоящее время исследователи всего мира все больше задаются вопросом, как происходит старение на уровне одной клетки. С системных позиций в организме человека старение на уровне СК особо актуально, так как СК считается нестареющей и бессмертной клеткой и способна в определенных условиях делиться симметрично (на две одинаковые СК) и ассиметрично (на СК и клетку, способную стать любой соматической клеткой организма). Давно известно, что у многоклеточных организмов есть потенциально бессмертные клетки – половые клетки и СК, а вот соматические клетки как результат их асимметричного деления запрограммированы на смерть. Одной из важных черт старения у всех многоклеточных организмов является постепенная утрата в процессе жизни тканеспецифичных СК, которые способны к самообновлению и в ходе дифференцировки могут превращаться во все другие виды соматических клеток. Мы прекрасно знаем, что количество СК в костном мозге 60-летнего человека уменьшается на 60—70%, а к 80 годам их количество в костном мозге единично и способно лишь обеспечить собственное кроветворение. Поэтому утрата СК очень замедляет или делает невозможным системное обновление различных тканей организма и нарушает иммунный контроль и надзор за клетками организма. Старение гемопоэтических, мезенхимальных стромальных и нейральных СК происходит в результате нарушения первичной молекулярно-биологической структуры ГСК и эпигенетического статуса геномной ДНК в них. Огромное количество как внешних, так и внутренних факторов окружающей среды и гемостаза организма влияет на геном каждой клетки, в том числе СК, вызывая в ней множество мутаций ДНК: точечные замены отдельных нуклеотидов, двухцепочечные разрывы, хромосомные перестройки (например, инверсии – поворот участка хромосомы на 180°), укорочение концевых (теломерных) районов хромосом и т. д. Итогом этого феномена становятся постгеномные, а преимущественно транскриптомно-протеомные изменения в тканеспецифичных мультипотентных СК. Протеомные эпигенетические изменения в СК являются важным механизмом их старения и проявляются накоплением белков с неправильной структурой. Появление онкоспецифических белков в тканеспецифичных СК приводят к формированию опухолевой СК и возникновению и манифестации рака и других злокачественных новообразований. Считается, что каждый человек способен дожить до своего рака! Критическое накопление онкоспецифичных белков в ГСК приводит к формированию ОСК крови, приводящих к возникновению гемобластозов (лимфом, лейкозов, миеломной болезни и т.д.), а наличие патоспецифических белков в ГСК становится причиной формирования аутоагрессии ее потомков (иммунокомпетентных клеток) к собственным высокодифференцированным клеткам, запуская аутоиммунные системные и локальные воспалительные и аутоиммунные процессы в органах и тканях. Они являются причиной целого ряда фатальных болезней цивилизации, таких как сахарный диабет I типа, обусловленный повреждением бета-клеток поджелудочной железы, аутоиммунный тиреоидит – повреждение в клетках щитовидной железы, рассеянный склероз, манифестирующий в виде очагов демиелинизации в белом веществе нервной ткани головного и спинного мозга, и т. д. В большинстве случаев аутоиммунные процессы, обусловленные постгеномными изменениями ГСК, запускают и приводят к формированию в тканях дистрофических и атрофических процессов и к появлению дегенеративных заболеваний. Агрегация белков, неправильно свернутых в высокодифференцированной клетке, с образованием амилоидов, например в нейронах, связана с развитием возрастных прогрессирующих нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. А накопление FUS-белков и SOD1-белков в мотонейронах ЦНС формирует боковой амиотрофический склероз. С этих позиций, как утверждают авторы монографии, только скорость и время формирования постгеномных протеомных нарушений в тканеспецифичных СК во многом определяет расстояние человека до смерти! В случае высокой скорости формирования постгеномных нарушений в СК и краткосрочности процесса постгеномного перерождения ГСК время приводит к возникновению у человека основных симптомов фатальных болезней цивилизации (сердечно-сосудистых, нейродегенеративных, аутоиммунных, эндокринных и т.д.), которые становятся причиной его смерти от быстро возникающих витальных осложнений, к которым они приводят. При клеточном старении СК существенно изменяются внутриклеточные пути сигнальной трансдукции – молекулярно-биологические механизмы, обеспечивающие правильную передачу сигналов внутри клетки. Степень нарушения внутриклеточного сигналинга в тканеспецифических СК в результате протеомных мембранных, цитоплазматических и внутриядерных повреждений ДНК и белков определяет скорость течения всех биохимических процессов, приводящих к программной гибели (апоптозу) или смерти мультипотентной СК, так как влияет на множество клеточных процессов, таких как энергетический обмен, ответ на оксидативный стресс и другие патогенетические факторы.

Как показали авторы данной монографии в своей работе, если молекулярно-биологические процессы постгеномного изменения проистекают медленно и постепенно во временном континууме жизни человека, то ученые и врачи расценивают дегенерацию и атрофические процессы в органах и тканях как естественную физиологическую старость и естественное изнашивание органов и тканей. В результате медленного процесса повреждения СК в процессе жизни человека их количество в органах и тканях постепенно сокращается и к возрасту 60—70 лет становится критическим и недопустимо низким для соответствующей системной репарации клеток органов и тканей. Весь механизм репарации поврежденных органов и тканей при медленном снижении количества и функциональной значимости тканеспецифических СК приходит в упадок, что приводит к грубым нарушениям иммунопоэза и кроветворения. Именно поэтому, по мнению авторов книги, каждый человек «доживает до своего рака» и других болезней цивилизации только тогда, когда количество и качество его системообразующих клеток иммунопоэза и гемопоэза становятся критическими и в крови формируется клональный гемопоэз. Авторы книги пришли к заключению, что фундаментальной основой старости человека и основных фатальных заболеваний цивилизации является единый системообразующий процесс патологической клональности, обусловленной геномно-постгеномными повреждениями тканеспецифических СК организма, и в первую очередь ГСК, и только скорость этого процесса и время на его завершение определяют расстояние до его закономерного финала, формируют биологические часы и сроки жизни человека. Это натолкнуло их на новые организационно-методические подходы к молекулярно-биологической профилактике старения и борьбе с естественным физиологическим старением.

Сегодня стало понятно, что только уменьшение числа абортов, снижение младенческой смертности и улучшение постнатального и педиатрического медицинского обслуживания, достигнутые нашей страной за последние годы, глобально не могут решить проблемы значимого увеличения продолжительности жизни взрослого населения страны, если для этого не будет предпринят ряд инфраструктурных социальных, структурно-организационных и медико-биологически обоснованных мероприятий. Должны быть отработаны системные медико-биологические мероприятия по здоровому образу жизни и активному долголетию у лиц среднего и пожилого возраста. Необходимо разработать национальную научно-технологическую базу биотехнологий увеличения продолжительности жизни и активного долголетия трудоспособного населения России. Нужна централизованная система биотехнологических мероприятий защиты человека от старения. Необходимы разработка и создание национальной системы персонализированной медико-биологической защиты каждого отдельного человека и алгоритма обеспечения коллективной биобезопасности жизни и выживания всего населения России. Эти подходы становятся особенно актуальными при возникновении реальных угроз российской цивилизации и (или) воздействии поражающих факторов любых планетарных или континентальных техногенных катастроф, стихийных бедствий, мировых войн и локальных военных конфликтов с применением оружия массового поражения или всемирных экологических бедствий.

Как предполагают авторы книги, для увеличения средней продолжительности жизни каждого трудоспособного человека в России на 15—20 лет нужно побеспокоиться об этом в молодом возрасте и из общего процесса старения конкретного организма человека «вывести» (собрать и криоконсервировать) его собственные кроветворные стволовые клетки костного мозга. Реинфузия этих клеток в пожилом возрасте позволит сохранить человеку его активный иммунитет и здоровое кроветворение, восстановить творческий интеллектуальный потенциал и физическое долголетие. Очевидно, что реализация этих системных биомедицинских мероприятий, обеспечивающих своевременную ультрараннюю молекулярно-биологическую и иммунологическую диагностику, лечение и профилактику преждевременной старости и фатальных (сердечно-сосудистых, онкологических, аутоиммунных, нейродегенеративных, эндокринологических) болезней цивилизации, позволит создать всероссийскую сеть безопасного криобанкинга и надежного хранения персонифицированных биологических образцов клеток костного мозга всего взрослого населения страны, разработки и создания биологически надежной системы биотехнологического страхования населения от фатальных заболеваний цивилизации за счет сбора и криохранения биоматериала костного мозга всего населения страны. Да, это дорого, но это важно и необходимо!

Обеспечение возможности клинического применения (реинфузии) клеток пуповинной крови, собранной при рождении человека, и ГСК, заготовленных в молодом возрасте (до 25—30 лет), в позднем возрастном периоде жизни может стать биологическим залогом увеличения продолжительности жизни самого донора, его выживания и полного излечения при возникновении у него болезней цивилизации. Для сохранения большей части населения всей страны эти технологии увеличения продолжительности жизни могут быть применены при возникновении любых необратимых повреждений органов и тканей человека при экологических катаклизмах (землетрясениях, наводнениях, критическом изменении климата и т.д.) мирового масштаба, локальных военных или глобальных конфликтах или всемирных бедствиях, приводящих к массовой гибели населения вследствие их губительного воздействия на природу и экологию Земли, как в результате последствий жизнедеятельности человека, так и не зависящих от него. Мне в целом очень понравился клеточно-инженерный подход к реставрации аутологичных гемопоэтических клеток самого пациента с использованием лекарственной субстанции «Панаген», но, на мой взгляд, этот подход требует очень серьезной системной проработки и большого финансирования дальнейшего исследования столь сложных проектов. Он не менее сложен в объяснении его эффективности, чем проекты по редактированию генома. Более того, по мнению авторов монографии, они создали технологию геномного балансирования, которая может стать альтернативной технологии геномного редактирования и по ряду параметров превзойти ее. Методологический подход геномного балансирования хроматина в патоспецифических клонах ГСК с использованием двухцепочечных ДНК или РНК мне понравился, так как он является менее дорогостоящим и более биобезопасным, чем геномное редактирование. Стране очень нужны подобные нелинейные подходы в науке, и их надо искать, и очень важно, что первые серьезные шаги в этом направлении уже предприняты в эксперименте и клинике! Пожелаю книге доброго пути, а ее авторам – новых творческих успехов и новых научных свершений!

    Директор ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. В. И. Кулакова Минздрава России», акад. РАН, проф., д.м. н. Г.Т. Сухих

Введение

К сожалению, человек смертен и любая человеческая жизнь на земле заканчивается смертью, или так называемым закономерным физиологическим концом земного существования каждого человека. Всю свою жизнь мы живем с пониманием того, что в определенный период нашей жизни все закончится и нам придется умирать и «навсегда уйти» из этой жизни. Мы стараемся об этом не думать, т.к. сама мысль об этом неизбежном фатальном финале жизни делает достаточно бессмысленным наше земное существование. Мы постоянно задаем себе вопросы: зачем и для чего мы приходим в этот мир и почему так мало отведено нам пожить в нем? Религия помогает многим из нас смиренно принимать этот скоротечный исход нашей бренной жизни, но сжиться с этой мыслью о «бессмысленности нашего существования» достаточно трудно. Неужели мы приходим в этот мир, чтобы воспроизвести себе подобных, и главная наша миссия – это обеспечение неугасания линии жизни людей на земле?!

Наряду с философскими вопросами «поиска смысла жизни» существуют еще вопросы практические и повседневные, связанные с процессами старения нашего тела. Очень тяжело и грустно видеть, как увядает и стареет с возрастом собственное тело, как дрябнет, обвисает, морщинится и покрывается неэстетичными пигментными пятнами кожа, уходят ее тургор и эластичность, сгибается спина, дряхлеют и истощаются мышцы, заплывает жиром и обвисает складками живот, волосы тускнеют, седеют, становятся ломкими и выпадают, уходят «в никуда» силы, снижаются интеллект и память, улетучивается «жизненная энергия», которая была «мотором» и казалась «вечным двигателем» собственной физической и творческой активности, созидателем всего нового и прогрессивного в этой жизни. Вы все это видите, осознаете и понимаете, что ничего с этим сделать практически не можете. Наблюдая эти печальные факты собственного старения в зеркале и на фотографиях, вы приходите в отчаяние оттого, что на самом деле кардинально ничего нельзя изменить и исправить. Нужно лишь попытаться принять эту неизбежность и смириться с ней. Однако многие из нас пытаются все изменить и поправить, вступают в неравную схватку со временем и надвигающейся неизбежностью старости и смерти. При этом одни люди пытаются противопоставить старости и неизбежно приближающейся «женщине с косой» (смерти) жалкие попытки физической активности (бег трусцой, долгие пешие прогулки, физическую зарядку и т.д.), увеличение количества творческих упражнений и интеллектуально-мнестические потуги в виде запоминания новых стихов или изучения иностранных языков, посещения шахматных турниров, хождение на танцы и в клубы для проведения досуга пенсионеров, освоение новых музыкальных инструментов. Другие люди сражаются со старостью различными видами диетических истязаний своего тела, определяя их в обществе подобных себе системой активного долголетия. Они срочно начинают садиться на различные антикалорийные диеты, активно считать съеденные калории и заниматься спортом, чтобы «сжечь» их, хотя никогда ранее этим серьезно не занимались. Другие стареющие люди начинают ходить к косметологам, пластическим хирургам, геронтологам и другим медицинским специалистам, обещающим полное восстановление и обновление их «увядшего фасада» и сомнительное активное долголетие на гормональных лекарственных препаратах и биологически активных добавках к пище. Хирургические подтяжки лица делают нас похожими на сотни и тысячи других таких же жаждущих молодости людей, а введение различных коллагеновых гелей, золотых нитей и гиалуроновой кислоты в различные части кожи вашего тела, как и токсинов ботокса в лицо и руки, с целью разглаживания морщин обезличивает нашу индивидуальность и делает нас похожими на миллионы других молодящихся пожилых людей, пытающихся противостоять старости. Такова реальность, и считается, что современной биологии старения человека пока нечего противопоставить!

Психологи утверждают, что очень важно для того, чтобы жить комфортно, не думать об этом печальном конце и надвигающейся физической и интеллектуальной немощности. Кому-то философия старости и сам процесс собственного старения нисколько не мешают и даже помогают легко принять эту неизбежность собственного летального конца и радоваться жизни до последней ее капли. Для других, наоборот, основным путем борьбы с инволюцией и старостью организма являются уход в традиционную религию (христианство, мусульманство, буддизм) или сектанство и соответствующие альтернативные проявления веры в бога, направленные на спасение собственной бессмертной души. Кому-то в борьбе со старением оказывают помощь абсолютный атеизм или собственное безразличное отношение к жизни или окружающим. Другим людям выход из этого психологического тупика «никчемности жизни» и неизбежности смерти видится в уходе в экзотические религии, например, они принимают религиозные представления индусов о возможном переселении души в другие живые существа и неживые предметы. Кому-то из людей помогают не принимать близко к сердцу эту истину врожденный фатализм, собственный эгоизм или просто нежелание думать по этому поводу.

Испокон веков люди пытались бороться с нарастающим процессом старения. Еще фараоны Древнего Египта искали Грааль вечной молодости, чтобы остановить процесс своего возрастного увядания и найти универсальное средство против старения. Все, что им удалось, так это сохранить на тысячелетия свое мертвое тело от гниения путем его мумификации. Древний Рим и Древняя Греция помнят Александра Македонского, поработившего полмира в поисках средства от старения и вечной жизни. Не найдя Грааля вечной молодости, он умер от банального панкреатита в результате отсутствия воды и необходимости злоупотребления вином для удовлетворения банальной жажды при возращении домой из своего победоносного похода.

Вся алхимия Средних веков была сосредоточена на поиске средства от старения и для увеличения продолжительности жизни. Но эти попытки так и не увенчались успехами. Химики XVIII—XIX вв. также пытались найти реальное средство для увеличения долголетия человека. Однако реальные успехи в увеличении продолжительности и улучшении качества жизни были достигнуты человечеством только в конце ХХ в., а самые разительные результаты были получены на животных за последние 20—30 лет. Именно комплексный системный подход к антистарению и реальные достижения научного прогресса общества в геномике, постгеномных и клеточных технологиях регенеративной медицины, а также меры государственной поддержки программ долголетия в развитых экономиках мира позволили достичь ощутимых результатов в увеличении продолжительности жизни и реализации концепции антистарения.

Последние 2—3 десятилетия проблема антистарения и активного долголетия стала центральной у населения, большую часть которого в XXI в. стали составлять преимущественно люди старше 55—60 лет в России и старше 75—80 лет в экономически развитых странах Европы и в США. Избыток в мире пожилых людей ищет реальный выход из проблемы старости путем продления активного физического и интеллектуального долголетия. Мировая индустрия антистарения и долголетия пытается сделать стариков красивыми и активными и предложить им различные программы антистарения, или, как модно сейчас говорить, антиэйджинга (от англ. pre-aging, antiaging – «против старения»).

Поисковая система Google в интернете нашла 122 млн сайтов о старении и об антиэйджинге с рекомендациями и советами разных специалистов. Это спектр самых различных советов, предложений и комплексных программ – от оздоровления кожи и тела человека с использованием нескольких миллионов рецептов диет, различных разрешенных к клиническому применению пищевых биологически активных добавок, минералов, витаминов и микроэлементов до программ изнуряющего бега, спортивной ходьбы, йоги, а также йогоподобных упражнений в качестве изматывающего жиросжигающего тренинга. Сюда же относятся различные косметические процедуры и питательные маски для лица и тела, аппаратная мезотерапия и криопроцедуры, сочетающиеся со специализированным фитнесом (физические нагрузки под контролем инструктора) и введением разных типов донорских стволовых клеток, при которых человек якобы оздоравливает основные части своего тела и естественным образом становится красивым, а процесс старения резко замедляется или вообще останавливается. В общем, арсенал средств для ревитализации (омоложения) и антистарения растет постоянно, и в настоящее время мировой рынок продуктов долголетия и антиэйджинга достигает сотен миллиардов долларов США и имеет отчетливую тенденцию к росту.

Еще одним направлением борьбы со старением является эстетическая и пластическая хирургия. Насколько она эффективна, мы видим с экранов телевизора и в интернете по внешнему виду телеведущих и по ряду программ, где бывшие пациенты пластических хирургов, очень похожие друг на друга, или выступают с претензиями к своим врачам, или с судебными исками к ним. Однако, к сожалению, эффективность борьбы со старостью и активного противостояния смерти у человечества существующими методами, а также технологии увеличения средней продолжительности жизни человека пока не столь удачны, как хотелось бы. Достичь каких-то реальных результатов на практике пока удалось только в экспериментах на животных, а реальных эффектов антистарения на людях, ко всеобщему разочарованию, пока не получено, хотя абсолютно точно, что продолжительность жизни человека существенно увеличилась за последние десятилетия.

Выяснилось, что средняя продолжительность жизни (СПЖ) населения в различных странах мира является важным показателем в оценке демографической ситуации в каждой стране. Для вычисления СПЖ используются формулы из теории вероятности и данные о смертности различных возрастных групп за год. Как показали эти исследования, качество жизни и долголетие человека напрямую зависят от условий проживания, климата, экологической обстановки в зоне проживания, состояния здоровья, а также от уровня заботы и лечения в случае заболеваний. Современная мировая медицина за последние 50 лет совершила качественный скачок в своем развитии. Так, продолжительность жизни в экономически развитых странах мира в 2019 г. стала существенно выше, чем в нач. и сер. ХХ в. Ориентироваться на среднюю продолжительность жизни в 2020—2021 гг. будет некорректно из-за мировой пандемии COVID-19. Если родившиеся в 1900 г. в среднем по миру доживали до 48—50 лет, то сейчас этот показатель в среднем по миру приближается к 70 годам.

Увеличение СПЖ по миру связано с иммунизацией населения от большинства инфекционных заболеваний с использованием прививок, искоренением случаев и профилактики эпидемий особо опасных инфекций и уменьшения младенческой смертности. Не менее важным в увеличении СПЖ населения является тот факт, что проблемами профилактики инфекционных процессов занимаются системно и глобально на уровне Всемирной организации здравоохранения, а также что иммунизацией населения в развитых странах мира занимаются на государственном уровне. В мировом рейтинге по СПЖ Япония занимает ведущее положение, т.к. она составляет 82,75 года (мужчины – 82,4, а женщины – 85,1). В списке стран, занимающих лидирующее положение по СПЖ, – Франция, Италия, Испания, а в арьергарде – африканские государства (Ангола, Замбия и др.), раздираемые военными конфликтами, где население проживает за чертой бедности, где средняя продолжительность жизни 40 лет. СПЖ в России в 2019 г. составляет 72,4 года (65 лет для мужчин и 80 лет для женщин).

Но так ли всё бесперспективно в борьбе со старением и можно ли реально увеличить свою продолжительность жизни на этом белом свете? На первый взгляд – нет, все фатально и давно за нас продумано и предрешено нашим Создателем (Природой, Эволюцией или Богом – кому как ближе). Любой пессимист вам скажет, что никаких шансов нет в принципе. Но это не совсем так и даже, наверное, совсем не так! Как все оптимисты, мы всегда знаем и помним, что всегда есть выход из любого самого трудного положения и надо только постараться его найти и не поддаваться отчаянию. А это иногда требует невероятных усилий!

У нашей небольшой научной группы существует свой авторский и достаточно альтернативный взгляд на эту проблему, и это исключительно наша точка зрения на процесс биологии старения. Она позволяет нам предположить, что человек теоретически способен жить до тысячи лет. Это концептуально и биотехнологически обусловлено тем, что все известные клетки организма человека, кроме клеток нервной ткани, способны к постоянному самообновлению; также к самообновлению, к системной регенерации и реставрации способны почти все органы и ткани, кроме головного и спинного мозга. Открытие стволовых клеток (СК) в органах и тканях человека и млекопитающих позволило понять и раскрыть сущность процессов регенерации органов и тканей организма и понять, что все клетки человека способны быть заменены на новые при их старении или повреждении, за исключением клеток центральной нервной системы (ЦНС). Оказалось, что клетки нервной системы млекопитающих и человека «одноразовые» и замена их очень ограничена в процессе жизни человека и крайне затруднена при повреждении, но частично тоже технически возможна! Открытие этой способности ограниченной регенерации нервной ткани стало возможным только в конце ХХ в., с открытием нейральных стволовых клеток (НСК). Поэтому проблема самообновления поврежденных и старых соматических клеток в организме человека фактически давно была решена Создателем путем наличия в организме бессмертных тканеспецифичных мультипотентных СК. Другое дело, что их количество, геномная и протеомная структура также меняются с возрастом, обусловлены наследственным генетическим заделом и фактическими экологическими условиями проживания человека. Оказалось, что теоретически бессмертные СК также стареют, изнашиваются и умирают. СК, как и весь организм человека, в процессе жизни подвергаются молекулярно-биологическому повреждению, особенно если они находятся в экстремальных условиях окружающей среды и подвержены частым встречам с новыми бактериальными и вирусными агентами. В неблагоприятном внутреннем и внешнем микромире СК человека и млекопитающих стареют и умирают. Сегодня установлены основные механизмы старения любой клетки, в т. ч. СК, и доказано, что регенерация клеток возможна во всех органах организма и даже немного в ЦНС. Показано, что в головном и спинном мозге млекопитающих и человека есть НСК, обеспечивающие незначительную регенерацию, но их количество достаточно ограничено спецификой функций нервной ткани. Невозможность и малая целесообразность физического самообновления клеток нервной ткани связаны с тем, что все процессы формирования нейронных сетей и функциональных связей и синапсов в мозге человека обусловлены исключительно экзогенными факторами (воспитанием, образованием, обучением в семье, школе и различных учебных заведениях или просто в процессе трудовой деятельности и жизни) и специфической анатомией. Человек рождается с маленькой головой, где, по общеустоявшемуся мнению ученых, имеется 100 млрд нейронов (по мнению Сюзанны Геркулано-Хаузел, их 86 млрд), и умирает, когда размеры его головы превышают первоначальный размер в 10 и более раз, но при этом количество нейронов его мозга уменьшается на порядок, а то и более. Количество нервных клеток за всю жизнь человека практически не увеличивается или увеличивается крайне незначительно, а вот размеры нервных клеток увеличиваются в несколько сотен раз, и размеры аксона моторного нейрона достигают длины до 1 м и более. Нейроматематика и математическое моделирование жизненного цикла нейрона и большинства клеток нервной ткани человека показали потенциальную возможность нейрона прожить до тысячи лет (Галушкин, 2015), если будет обеспечено его благоприятное клеточное и сосудистое микроокружение. Остальные же клетки организма способны к постоянному самообновлению и регенерации под контролем собственной иммунной системы и СК, что происходит в обычной жизни. Другими словами, организм человека имеет потенциальную биологическую возможность и морфологическую состоятельность своих клеточных систем, чтобы дожить до тысячи лет, т.к. системообразующие сознание нервные клетки мозга (нейроны) и их строма (астроциты, олигодендроциты, нейроглия и микроглия) физически способны прожить этот период без дополнительного деления, а вот деление и самообновление их приведет к разрушению аппарата поддержания сознания и нарушению структуры личности человека. Итак, нейроны, костные клетки и мышечные клетки человека физически способны и могут жить до тысячи лет, а все остальные клетки способны самообновляться из существующих ресурсов собственных тканеспецифических стволовых клеток. Гемопоэтические стволовые клетки способны трансформироваться в любые тканеспецифические стволовые клетки и стать родоначальниками любого из 220 типов тканей.

Да и наш Создатель не возражает против столь длительной жизни человека в этом мире. Первые люди на земле, согласно Библии, жили в среднем 960 лет. Так, Адам, первый человек на земле, прожил 930 лет, а его сын Мусфаил, рожденный от Евы, когда ей было около 600 лет, прожил 970 лет. А раз наш Создатель принципиально не против столь длительного проживания человека на земле, то и нам как людям разумным, по-видимому, имеет смысл задуматься над тем, как приблизиться к тем пределам жизни, которые рекомендованы божественным промыслом и естественной, биологически детерминированной нейрофизиологией человека. Согласно Библии, эти сроки жизни древних людей были реальны еще каких-то 3—4 тыс. лет назад. Но надо попытаться понять, что же нам мешает прожить этот генетически детерминированный срок жизни в тысячу лет, дарованный нам нашим Создателем при переселении на Землю!

То есть еще 2,5—3,5 тыс. лет назад (время, описанное в Библии) продолжительность жизни в 900 лет была реальным фактом жизни рядового человека и изменилась лишь за последние 2 тыс. или, возможно, даже меньшее количество лет существования человечества. Мы не знаем и вряд ли узнаем, что тогда произошло на земле и что так кардинально изменило сроки жизни человечества и уменьшило продолжительность жизни отдельно взятого человека в 10 и более раз. Мы можем лишь догадываться о том, что в результате какого-то планетарного катаклизма в космосе и как следствие, глобальной климатической катастрофы на Земле изменились экологическая ситуация и условия окружающей среды, в которой проживал древний человек. Движение ледника с Северного полюса на Европейскую часть Земли произошло внезапно и глобально изменило судьбу большинства видов живых существ на планете. Возможно, это было связано с тем, что изменилось атмосферное давление, или с насыщением кислородом воздуха из-за истончения озонового слоя биосферы. Возможно, изменился радиоактивный фон из-за повышения солнечной активности, поменялся астрономический наклон оси Земли и изменилась температура морей и океанов или существенно похолодало и глобально изменился климат на всей нашей планете из-за глобального ледникового периода на Земле. Но что бы ни произошло на Земле 2,5—3 тыс. лет назад, это событие существенно изменило и адаптировало программное биологическое обеспечение системообразующих механизмов гомеостаза организма человека и всех млекопитающих к новым условиям существования на нашей планете и привело к адаптированному и детерминированному изменению ограничения продолжительности человеческой жизни в этих конкретных условиях выживания и к необходимости приспособления. Возможно, что у человека произошли необратимые мутации в его геноме и протеоме клеток, что и привело формированию ограничений предела жизни всего организма до максимальных пределов в 100—120 лет к настоящему времени. Но чтобы понять, что произошло и что с этим делать, нужно фундаментально проанализировать сложившуюся ситуацию и разобраться в пестрой мозаике научных фактов и экспериментальных данных, уже накопленных за последние 2—3 десятилетия в области молекулярной биологии старения и генетики, исследований различных способов увеличения продолжительности жизни человека и долголетия. А их сегодня очень много, и они требуют систематизации и нового понимания и переосмысления.

Основной естественной причиной смертности населения в мире в сер. XX и нач. XXI в. является смерть от старости и от возрастзависимых болезней цивилизации (БЦ). Люди привыкли думать, что старение и смерть человеческого тела и вообще живых существ – это эволюционно обусловленный и закономерный процесс, он естественный и нормальный и по-другому быть не может, да и не должно. Однако ученые из разных стран мира уже показали обратное: оказалось, что на Земле существует множество видов растений и животных, которые не стареют! В число нестареющих и «бессмертных» попали такие животные, как гидра, рак-отшельник, большая синица, некоторые ящерицы и моллюски, красноногая лягушка, черепаха Gopherus agassizii, голый землекоп, ночница Брандта (летучая мышь) и др. Все больше ученых-биологов и генетиков приходят к выводу, что одряхление организма с возрастом – это вовсе не фатальный закон природы, а нарушение системных процессов регуляции иммунитета, гемопоэза и саногенеза организма человека. Европейскими учеными было высказано научно обоснованное мнение, что старение – это болезнь, которую можно лечить и профилактировать, как и любое заболевание. И это положение сегодня практически не оспаривается ведущими мировыми учеными – врачами-геронтологами и молекулярными биологами. Не очень понятно, о какой конкретно болезни идет речь в этих работах, но сам факт старости как проявления запрограммированного в геноме инволюционного процесса и системного общеорганизменного заболевания человека для большинства ученых очевиден и уже не вызывает сомнения в настоящее время.

Другой основной причиной высокой смертности населения в мире, кроме старения, стали сердечно-сосудистые, онкологические, нейродегенеративные и аутоиммунные болезни человека, до которых раньше не доживало большинство населения развитых государств, и это явление стало смертельным бичом современной цивилизации. Поэтому если в ближайшее время будут найдены способы ультраранней диагностики и лечения основных БЦ, то жизнь человека может быть увеличена очень значимо. Отсутствие способов ультраранней доклинической диагностики большинства БЦ приводит к тому, что из-за их бессимптомного течения обычные методы современной медицины позволяют их диагностировать только на самых поздних этапах патологического процесса, когда уже нельзя помочь пациенту с БЦ. Например, боковой амиотрофический склероз (БАС) или болезнь моторного нейрона (БМН) на современном этапе научного прогресса можно диагностировать только тогда, когда погибло уже более 70—80% мотонейронов головного и спинного мозга пациента и помочь такому человеку практически уже не представляется возможным (Брюховецкий, 2021). Аналогичная ситуация и с болезнью Альцгеймера (БА) и большинством злокачественных онкологических заболеваний и раков различной локализации, которые диагностируются на III и IV стадиях патологического процесса (Брюховецкий А. С., Брюховецкий И. С., 2020), когда эффективность патогенетической терапии практически сведена к нулю.

В этой книге мы бы хотели поговорить о реально существующем, но скрытом биологическом потенциале антиэйджинга у человека и тех достаточно простых инструментах для манипуляций с ним, которые были обнаружены нами в процессе изучения этой проблемы и в наших экспериментальных работах на животных и человеке. Оказалось, что реально продлить саногенетический функционал собственного организма человека достаточно просто. Например, если в молодом возрасте путем эксфузии костного мозга собрать небольшую часть ГСК и МССК из КМ или путем лейкоцитофереза собрать мобилизованные гранулоцитарным колониестимулирующим фактором (Г-КСФ) те же самые клеточные системы МНК из ПК и заморозить их в криопрофилактике типа жидкого азота с диметилсульфоксидом (ДМСО) по стандартной методике программного замораживания и затем провести их реинфузию в пожилом возрасте (65—70 лет), то это позволит их сохранить в неизменном виде и полностью исключить их из процесса общего старения организма. То есть эти клетки не накопят того закономерного количества дополнительных соматических мутаций, которые получат клетки, находящиеся в организме человека в процессе его жизни. Это позволит части собственных высокоактивных и биологически здоровых ГСК и МССК сохраниться в неизменном виде несколько десятилетий жизни, не подвергаясь процессам старения, и сохранить их до того периода, когда количество этих системообразующих регуляторных клеток уменьшится в КМ в 10 и 20 раз. А это происходит, как правило, уже к 60—65 годам у каждого. Банальная внутривенная реинфузия этих здоровых клеточных систем КМ и их приживление в собственном КМ способны восстановить поврежденный временем или болезнью цивилизации иммунопоэз, гемопоэз и саногенез человека и значимо продлить жизнь человека, почти на 20—30%. По крайней мере, на животных мы это убедительно показали, и далее в последующих главах этой монографии мы проиллюстрируем этот феномен на экспериментальных данных.

Сегодня найдено несколько новых путей реставрации поврежденных ГСК КМ, что также открывает пути увеличения продолжительности и улучшения качества жизни у человека, который не побеспокоился об этом заранее и не собрал в молодости свои клетки КМ. Перефразируя известную пословицу «Береги честь смолоду», можно утверждать: «Сохрани свое биологическое здоровье смолоду, собрав и заморозив свой КМ в возрасте до 25—30 лет!» Тогда вы на 15—20% можете увеличить продолжительность и качество своей жизни в старости и биологическим путем продлить свое активное физическое и творческое долголетие. Однако начнем по порядку, чтобы ничего не упустить и не создавать у читателя ощущения простоты и банальности этих высокотехнологических биомедицинских подходов к продлению активного долголетия человека, да и ко всей проблеме современного антиэйджинга.