Жизнь без старости с ионами Скулачева
(Антиоксидант SkQ1 и митотехнологии)
С 2005 года в институте физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского – научном подразделении Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, проводится междисциплинарный инновационный проект, который имеет реальные шансы на создание лекарства против старости. Научный руководитель проекта – академик РАН В.П. Скулачев, основатель и декан факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ, инвестором стала Русско-Азиатская инвестиционная компания (РАИнКо). Над решением проблемы во главе с ректором МГУ, академиком РАН В.А. Садовничим работают около 300 ученых (в том числе сыновья В.П. Скулачева) – математики, физики, химики, биологи и медики в исследовательских центрах России, США, Швеции. Для реализации проекта и его практического использования при МГУ была создана первая в России биоинженерная компания «Митотехнология», учебно-научный центр которой возглавляет кандидат биологических наук М.В. Скулачев. Проект предусматривает разработку целого набора инновационных лекарств, в основе которых – новый класс соединений, так называемые ионы Скулачева.
Программы смерти во власти законов эволюции
Ученые давно задаются вопросом, что же такое старение – физиологическая норма или патология? С одной стороны, старению подвержены все люди, с другой – долгожители демонстрируют феноменальные «запасы прочности» в отдельных областях своего бытия. Недавно покинула наш мир рекордсменка долгожительства – прабабушка планеты – 122-летняя француженка Жанна-Луиза Кальман. Она любила рассказывать, как в свои 90 заключила соглашение с неким стряпчим. Тот обязался бесплатно обслуживать ее в ответ на получение после смерти Жанны завещанной парижской квартиры. Через 15 лет 75-летний стряпчий умер, а Жанна еще 17 лет получала поддержку и помощь от вдовствующей «жертвы законных обязательств».
Примеры различных достижений в «третьем возрасте» отнюдь не заслоняют печальной реальности: чем дольше живет человек, тем выше риск немощности и возможность умереть.
Уже после 20 лет появляются отдельные приметы угасания – слабеют мышцы и «проседает» иммунитет, снижается скорость реакций, отказывает память, зрение, уменьшается работоспособность некоторых органов, т. е. налицо все признаки системного заболевания под названием старение.
Наш организм подобен заводу, где сокращается штат сотрудников, а план выпуска продукции остается прежним. В конце концов конвейер дает сбой – самый слабый орган не выдерживает. И человек умирает от ракового, сердечно-сосудистого или другого недуга. Многое влияет на процесс износа и увядания, но один из симптомов старения прогрессирует настолько, что организм уже не в силах сопротивляться одряхлению и погибает.
Крупнейшим среди научных достижений последнего времени стало открытие «программ смерти».
Обнаружено, что, выполнив свою функцию, клетка погибает. В конце ХХ века было доказано, что механизм самоликвидации заложен в наших генах.
Не исключено, что по тому же принципу регулируется и скорость старения. Таким образом, природа способствует сохранению вида, старшие умирают, освобождая место следующим поколениям, ускоряя эволюцию. И все больше появляется доказательств того, что природа держит под контролем и направляет не только процессы роста, наследования свойств и развития любого живого существа, но и гибель всякой особи во власти законов эволюции.
Проблески практических достижений появились только теперь, когда точные науки вторглись в биологию и открылись возможности направленного биохимического изменения свойств живых существ.
Если существует программа, медленно, но верно ведущая человека к смерти, то, вероятно, есть и «хакерская» возможность перенастроить ее и замедлить биохимический механизм самоуничтожения.
Остается отыскать способ торможения работы вредоносной программы, причем без ущерба всему организму.
Чудеса баланса
Отменять старение принудительно, изменяя геном, человечество пока еще не готово. Имеющийся инструментарий не позволяет это делать, да и последствия вмешательства в собственные гены могут быть опасны и необратимы. Значит, остается искать другой путь – фармакологический.
Куда же именно «бьет» старение? И мишень, и ее киллера удалось обнаружить в последние годы.
Оказалось, что «яд» старения таится в свободных радикалах (нестабильных частицах, разрушающих клетки), активных формах кислорода.
При этом ряд биологических функций, без которых полноценная жизнь невозможна, выполняют именно активные формы кислорода, которые, например, непосредственно участвуют в борьбе с бактериями и вирусами. Однако переизбыток кислородных «агрессоров» весьма опасен. В геноме любой клетки многоклеточного организма закодирован механизм ее самоуничтожения. Эта программа включается в ситуациях, когда клетка становится ненужной или даже вредной для организма. Скажем, если человек погибает от заражения крови, то биологически его смерть оправданна, поскольку не дает распространиться потенциально опасной для других людей инфекции.
Внутри каждой клетки находится микроэлектростанция – митохондрия (по-гречески «мито» – нить, зернышко, крупинка). Митохондрии – это своего рода батарейки клеток, т. е. источники их энергии, эти органеллы являются мощными производителями свободных радикалов. Фактически мы носим в своих клеточных «электростанциях», которых насчитывается до 1500 в каждой клетке, генераторы сильного яда, который легко может убивать и клетки, и человека вместе с ними. Старение, по сути, идет через медленное отравление собственного организма выработанным им же самим убийственным веществом, которое скрывается в митохондриях.
С возрастом человеческий организм склонен к перепроизводству свободных радикалов, в результате которого происходит самоуничтожение.
И катастрофа неизбежна даже не из-за прямого воздействия яда, а из-за запуска активными формами кислорода процессов отмирания клеток. Поэтому применение обычных антиоксидантов, тем более в ударных дозах, нередко приводит к разбалансировке жизненно важных функций. Получается, затормозить действие очага старения можно только точными дозами антиоксиданта. Чудеса баланса, да и только!
Молекулы-электровозы
Группа российских ученых отыскала соединения, способные проникать в митохондрии живых клеток. В 1974 году такие проникающие «молекулы-электровозы» американцы назвали ионами Скулачева, а сам ученый обрел мировую известность.
В начале ХХI века воздействие на митохондрии для регулировки продуцирования активных форм кислорода оформилось как новое научное направление – своеобразная «митоинженерия».
Появилось новое митохондриально-адресованное вещество – антиоксидант SkQ1. Технология, позволяющая осуществлять точную доставку новых «десантников-ликвидаторов», которые препятствуют накоплению в клетках свободных радикалов, теперь именуется митотехнологией.
Сконструированное и синтезированное вещество под общим именем «ионы Скулачева» по эффективности и безопасности оказалось в сотни раз выше, чем у предыдущих аналогов антиоксидантов.
К тому же сфера применения нового «лекарства от старения» очень широка, поскольку практически все клетки организма имеют митохондрии и вырабатывают активные формы кислорода. Однако болезни, именуемой старение, в медицинской терминологии пока не значится.
Компьютерный синдром
Свойства нового класса биологически активных соединений изучаются на самых разных организмах – от одноклеточных до человека. Первый «опыт на дожитие», когда животные получали препарат в низких дозах в течение всей жизни, стартовал в 2004 году в Санкт-Петербургском НИИ онкологии имени Н.Н. Петрова. Эксперимент возглавлял президент Всероссийского геронтологического общества РАН, профессор В.Н. Анисимов. Благодаря новинке удалось в два раза увеличить среднюю продолжительность жизни подопытных мышей. По завершении испытаний в 2008 году оказалось, что успех был достигнут за счет замедления развития нескольких признаков старения. Обнаруженные эффекты «ионов Скулачева» подтвердились впоследствии в Новосибирском институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН. Результаты масштабных экспериментов с участием зарубежных исследовательских центров Америки, Германии и Швеции свидетельствуют о том, что «ионы Скулачева» способны тормозить развитие 19 признаков старения. В их числе – старческие болезни глаз, ослабление памяти, сердечно-сосудистые заболевания, нарушения репродуктивной функции, подверженность онкологическим недугам.
Еще при испытаниях в Новосибирском академгородке закапывание капель со «скулачевским» изобретением в глаза пожилым животным уменьшало катаракту и восстанавливало состояние глазного дна у слепнущих взрослых крыс. Капли назвали визимитин (от «визо» – зрение, «митин» – митохондрии). Поначалу после клинических испытаний они применялись в безнадежных случаях, в частности при «синдроме сухого глаза».
При интенсивной работе, стрессах, высокой нагрузке в неблагоприятных условиях города и в непосредственной близости от промышленных предприятий выработка свободных радикалов значительно увеличивается, и естественные антиоксиданты не справляются с их «улавливанием». Особенно уязвимы для внутренней атаки свободными радикалами ткани глаза с высокой концентрацией кислорода. Начинаются разрушительные процессы старения. Существуют даже состояния, напрямую ассоциированные с возрастом, вроде «возрастной дальнозоркости» (пресбиопия) или «возрастного помутнения хрусталика» (катаракта). А «синдром сухого глаза» (нарушения продукции и качества слезы) диагностируется с определенного возраста почти 100 %, хотя у более молодых нередко встречается как «компьютерный синдром».
Уже развившиеся заболевания во многих случаях необратимы, но разорвать цепь патологических изменений, предотвратить повреждение клеток может визомитин, основным действующим веществом которого является мощный природный суперантиоксидант пластохинон в составе знаменитого «иона Скулачева» SkQ, действующего именно там, где это необходимо – в митохондриях.
Визомитин защищает все ткани глаза от повреждения, способствует регенерации, снимает раздражение и воспаление (покраснение глаз), чувство сухости и инородного тела, восстанавливает состав слезной пленки.
Таким образом, это единственное на сегодняшний день средство, которое не просто устраняет симптомы, не решая проблемы, а препарат, действующий на причину заболевания, нормализующий состояние глаз пациента.
Эффективность влияния визомитина на типичные возрастные патологии от ретинопатии[2], увеита[3], глаукомы подтвердили экспериментальные исследования на базе НИИ глазных болезней РАМН и других глазных институтов России. По их результатам визомитин был зарегистрирован как лекарственный препарат против синдрома сухого глаза. И врачи, следящие за новинками фармрынка, уже взяли его на вооружение.
Однако клинические исследования «препарата системного действия», предназначенного для внутреннего употребления продолжаются. У него уже есть рабочее название – «пластомитин». («Пласто» – от названия растительного антиоксиданта пластохинона, входящего в состав формулы SkQ1, «митин» – от слова «митохондрия»). Ученым уже известно несколько способов, как замедлить старение и увеличить продолжительность жизни животных: этими способами, в частности, являются ограничение питания и постоянная тяжелая физическая нагрузка.
Питаясь впроголодь…
Ранее считалось, что ограничение питания продлевает жизнь просто потому, что в организм поступает меньше питательных веществ, замедляется его метаболизм, меньше образуется всяких вредных побочных продуктов жизнедеятельности (например, свободных радикалов), поэтому животное и живет дольше. Однако недоедающие мыши, крысы и мухи гораздо активнее своих сытых сородичей.
Как только организм начинает жить впроголодь, процесс старения временно отключается, чтобы повысить КПД организма, а значит, и шансы найти еду.
Точно так же действует и антиоксидант SkQl.
Теперь к известным способам продления жизни за счет ограничения питания, усиления физической активности прибавилась генетическая модификация митохондрий.
Известно, что сама по себе физическая нагрузка существенно продлевает жизнь как животным, так и человеку.
Конечно, ученые не ставят своей задачей изобретение эликсиров бессмертия. Но победу над старческим одряхлением и продление активного периода жизни считают вполне реальными через десяток лет. Почему, в самом деле, какие-то черепахи, например, могут сохранять репродуктивные функции в почтенном возрасте? Почему самки кальмара, рыбы, другие живые существа и растения погибают в цветущем состоянии и сразу? А венец творения – человек вынужден довольствоваться унизительно долгим угасанием? Сумели же летучие мыши превзойти своих собратьев за счет «изобретения» крыльев. Человек уже с эпохи кроманьонцев перестал эволюционировать как вид. Он может рассчитывать на экологический выигрыш в жизни лишь за счет своего интеллекта, а значит, создание «молодильного яблока» должно быть нашим современникам по плечу.