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

Сначала у нас ничего не получалось, мы в своих исследованиях сваливались в мелочевку проблем биологии старения и были вынуждены на определенное время отказаться от этих важных исследований. Очень быстро мы увлеклись возрастзависимыми онкологическими заболеваниями, онкопротеомикой и постгеномными технологиями изучения рака и других злокачественных новообразований (ЗНО) и вдруг осознали, что в биологической основе формирования рака и других ЗНО, аутоиммунных и нейродегенеративных заболеваний лежит протеомное повреждение собственной ГСК и ее иммунокомпетентных потомков и как следствие – почти всех иммунокомпетентных клеток организма. Обсуждая между собой эту тематику, мы пришли к неожиданному выводу, что не столько геномные, сколько именно протеомные, транскриптомные, метаболомные и секретомные нарушения в костно-мозговых ГСК являются истинной причиной большинства болезней цивилизации. В итоге нам показалось, что мы уловили и поняли одну очень важную системную закономерность: нами был установлен научный факт геномно-протеомного переформатирования ГСК как фундаментальной основы нарушения иммунопоэза и гемопоэза организма не только при БЦ, но и в процессе старения. Стало очевидно, что в основе старения и возрастзависимых болезней цивилизации лежит формирование патологического моно– или олигоклонального гемопоэза (кроветворения), т.е. формирование собственных патоспецифических нозоспецифических клонов ГСК и ГПК. Так, в дальнейшем для себя мы сформулировали теорию старения как постгеномную клонально-кроветворную болезнь, в первую очередь болезнь клональной гемопоэтической стволовой клетки человека, а также постгеномного заболевания и других тканеспецифических стволовых клеток организма. Мы стали интересоваться научными исследованиями о долгожителях и читать литературу о биологии старения и нашли в них подтверждение своим предположениям и догадкам.

Можно сказать, что изначально история антиэйджинговых (антивозрастных) исследований в мире началась с того, что ученые взялись всерьез за изучение нестареющих организмов – как людей-долгожителей, так и животных с растениями, и с каждым новым открытием ученые приближаются к тому, чтобы понять процессы биологии старения, обнаружить их причины и продлить жизнь человека. Однако чем больше они узнавали о возможности блокирования процесса старения, тем более запутанной и неоднозначной становилась сама проблема. Напомним, что все известные этапы увеличения продолжительности жизни человека и уменьшения его смертности связаны с определенными научными открытиями человечества (открытие антибиотиков, изобретение вакцин, создание инсулина, разработка и создание противоопухолевых таргетных и онкоиммунных лекарственных препаратов, открытие стволовой клетки и т.д.), проведением системных противоэпидемических и карантинных мероприятий, созданием специализированной инфраструктуры высокотехнологичной медицины. Каждый из этих этапов истории человечества увеличивал продолжительность жизни человека на 10—15 лет.

К сожалению, существующие современные научные подходы к увеличению продолжительности жизни и активному долголетию человека путем изменения системы его физической активности, занятий спортом, создания оптимальных диет и режимов питания и еще целого ряда социально-экономических факторовеще очень несовершенны и не имеют достаточно убедительных доказательств своей эффективности, хотя и способны значительно улучшить качество жизни человека в пожилом и старческом возрасте. Очевидно, что увеличение продолжительности жизни и долголетие каждого на сегодня во многом зависят от генетики, условий и места проживания, профессиональных вредностей и еще целого ряда не зависящих от человека экологических и социально-экономических факторов окружающей среды. Существует еще определенное количество факторов, о которых мы еще не знаем и не можем оценить их роль в этом процессе. Наиболее вероятно, что реальный прогресс в этом направлении будет достигнут только тогда, когда мы научимся управлять биологией процесса старения, научимся диагностировать и лечить болезни цивилизации, приводящие к смерти, на самом зачаточном этапе их возникновения и поймем основные механизмы процесса регенерации и саногенеза организма человека при повреждении органов и тканей. В любом случае прогресс в этой области возможен только через решение проблем биоуправления и биорегуляции процессов клеточной и молекулярной биологии старения и патобиологии возникновения болезней цивилизации.

Мы полагаем, что решение основных демографических проблем России возможно не столько за счет финансового и социально-экономического стимулирования граждан страны к деторождению и снижению смертности рожденных и недоношенных российских граждан, сколько исключительно через системные медико-биологические и организационно-методологические мероприятия, проводимые обществом и Минздравом России, путем создания специализированной медико-биологической инфраструктуры для практического решения этих важных проблем! До настоящего времени все реальные достижения увеличения продолжительности жизни человечества связаны с определенными научными открытиями и системными мероприятиями, проводимыми биологами (микробиологами, эпидемиологами и молекулярными биологами) и врачами в целях лечения и профилактики определенных заболеваний человечества.

Так, глобальная смертность населения от эпидемий особо опасных инфекций была остановлена после открытия возбудителей бактериальных болезней, выяснения механизмов возникновения инфекционных болезней и создания единой системы карантинов и санитарно-гигиенических мероприятий. Преодоление смертности от детских инфекций и ряда вирусных болезней было осуществлено путем создания международной и национальной системы детских прививок и глобальной вакцинации взрослого населения. Очередное увеличение продолжительности жизни людей на 15—20 лет произошло в эру открытия антибиотиков. Внедрение в онкологию инновационных молекулярно нацеленных (таргетных) лекарственных препаратов и иммуноонкологических средств на основе моноклональных антител увеличило продолжительность жизни населения в экономически развитых странах также на 15—20 лет (по данным ВОЗ). Мы считаем, что проблема увеличения долголетия человека должна быть также решена через создание специализированной инфраструктуры и системы программных мероприятий с оборотом (сбором, хранением и применением) собственных стволовых клеток костного мозга как фундаментальной биологической основы долголетия. В этой книге мы попытаемся обосновать свой научный взгляд на данную проблему и свою биологическую концепцию увеличения продолжительности жизни и активного долголетия.

В этой монографии мы практически не будем говорить о диетах, физических упражнениях, биологически активных пищевых добавках, психологических тренингах и других аспектах социально-экономической помощи для улучшения внешнего вида и долголетия человека. Цели книги: подойти к пониманию фундаментальных биологических основ долголетия человека и создать биологические предпосылки реального увеличения продолжительности жизни за счет известных и хорошо отработанных медико-биологических манипуляций с костным мозгом человека или путем реставрации и восстановления поврежденных стволовых клеток КМ и на основании этих данных попытаться предложить и создать систему мероприятий и специализированную высокотехнологичную медицинскую инфраструктуру для медико-биологически основанного антиэйджинга и увеличения продолжительности жизни населения на 10—15 лет.

Сегодня возможность медико-биологического антиэйджинга экспериментально доказана на линейных животных. Введение КМ молодых животных старым линейным животным, находящимся в состоянии 50% гибели их возрастной группы, увеличила продолжительность их жизни на 28—30%, что было убедительно показано нашими партнерами из НИИ биофизики клетки (г. Пущино Московской области) под руководством ведущего научного сотрудника, к.ф-м. н. Алексея Карнаухова и к. б. н. Марии Ковиной (2018, 2019) из Сеченовского университета (г. Москва) и далее представлено в этой книге.

А что делать тем, кто заранее не позаботился и не сохранил свои ГСК и ГПК или не смог сохранить собственные МССК? В этом случае нами предложено новаторское решение реставрации ГСК и ГПК пожилых людей с использованием двухцепочечных (дц) ДНК и дцРНК, полученных от здоровых доноров или синтетическим путем. Целый ряд новосибирских отечественных исследователей получили уникальные достоверные научные данные о возможности потенциального увеличения продолжительности жизни на 57% и значимого изменения качества жизни, а также улучшения внешнего вида экспериментальных животных от 15 до 75% за счет восстановления молекулярно-биологического потенциала различных компартментов старых ГСК и ГПК млекопитающих (увеличение длины теломер, реставрация митохондрий, репарации ДНК и т.д.) путем реконструкции ГСК и ГПК с использованием дцДНК и дцРНК (Богачев и др., 2001—2019). То есть существует гарантированный сценарий увеличения продолжительности и улучшения качества жизни млекопитающих и человека путем реинфузии собранного ранее молодого криоконсервированного костного мозга старым животным и пожилым людям, и он экспериментально подтвержден М. В. Ковиной с соавт. (2018). Этот подход может биологическим путем обеспечить активное долголетие, не прибегая к молекулярно-биологическим манипуляциям с геномом и эпигеномом. Существует реальная возможность проверить эффективность данного подхода на человеке и масштабировать эти исследования на все человечество. Эти исследования в клинике позволят обеспечить всего лишь целенаправленные незначительные стандартные манипуляции с собственными мобилизованными в ПК гемопоэтическими стволовыми клетками человека, полученными в молодом возрасте и введенными ему же в пожилом или старческом возрасте. Наш подход к реставрации старых ГСК и ГПК человека с использованием дцДНК и дцРНК также позволяет увеличить продолжительность жизни животных на 57%.

Сама постановка инновационных медико-биологических антиэйджинговых исследований с ГСК ПК или костного мозга (КМ) была идеологически задумана, с одной стороны, как потенциальная возможность научного прорыва в геронтологии для создания и широкого внедрения инновационных биотехнологий и медицинского оборудования будущего, а с другой стороны – как абсолютно конкретная, научно-практическая реализация уникальной межгосударственной постановки и решения глобальной мировой демографической задачи здравоохранения. Цели этих исследований: увеличение средней продолжительности жизни человека, проживающего в России, на 15—20 лет за счет восстановления его молекулярно-биологического ресурса выживания; биологическое обоснование увеличения трудоспособного возраста населения России на этот период и продление активного долголетия и творческой жизни долгоживущего населения страны. Экономические преференции и финансовые бонусы для государства, участвующего в этом антиэйджинговом проекте, при возможном практическом решении этой демографической проблемы настолько очевидны и понятны, что даже не стоят дополнительного обсуждения.

Столь высокая планка практической реализации научных достижений в фундаментальной медицине и в клинике была запланирована нами к осуществлению в рамках предлагаемых исследований, применения уникальных прорывных идей и критических биотехнологий передовой исследовательской мысли отечественных ученых. Уровень использования будущих научных результатов и данная научно-практическая постановка проблемы демографии, столь значимой для государства общественно-демографической и социально-экономической задачи, была сделана не нами, а президентом Российской Федерации В. В. Путиным. По своей амбициозности поставленная перед учеными-исследователями и врачами задача была сравнима лишь с полетом человека в космос! Было необходимо сделать шаг в будущее биотехнологий и биоинженерных инноваций, определить новые горизонты, и поставить новые вехи медицины будущего, VI, технологического уклада, и понять наше место в ней.

Но именно подобные амбициозные цели и «пристальный» дальновидный взгляд руководителей страны в наше обозримое будущее двигали человечество к звездам и в глубины мирового океана, позволили преодолеть глобальные эпидемии инфекционных заболеваний и научиться управлять атомной энергией, стать мировыми лидерами в атомной энергетике и гидроэнергетике, осуществлять полеты в космос, осваивать новые месторождения природных ископаемых и углеводородов и т. д. Для этого президент Российской Федерации рекомендовал ученым, согласившимся на разработку, создание и реализацию подобного проекта, найти нестандартное и ассиметричное решение данной задачи (Послание к Федеральному собранию, 2017). Мы считаем, что мы выполнили указание нашего президента и нами был найден новаторский ассиметричный подход к проблеме увеличения продолжительности жизни россиян и увеличения их активного долголетия.

В указе президента Российской Федерации от 7 мая 2018 г. №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» (далее – указ №204) поставлена общенациональная цель – увеличить ожидаемую продолжительность жизни (далее – ОПЖ) с нынешних 72,7 года до 78 лет к 2024 г., и для ее реализации были сформированы национальные проекты. В Послании к Федеральному Собранию Российской Федерации 20 февраля 2019 г. еще раз подчеркнуто, что национальные проекты направлены на достижение нового качества жизни для всех поколений, сбережение народа и недопустимость отступления от намеченных рубежей.

Следует отметить, что Правительству РФ за 5 лет (2012—2017) удалось добиться роста ОПЖ на 2,5 года (с 70,2 до 72,7) благодаря выполнению государственной программы «Развитие здравоохранения» и реализации мер по антитабачной и антиалкогольной политике (официальная статистика). Этот результат был достигнут в условиях, когда (за этот же период) государственные расходы на здравоохранение сократились на 18% в постоянных ценах (с 2,3 до 1,9 трлн руб.). Но, несмотря на все усилия государства по увеличению продолжительности жизни, общий коэффициент смертности в последние 5 лет стагнирует на уровне 13,0—13,1 случая на 1 тыс. населения. Последствия пандемии коронавируса COVID-19 в 2020—2021 гг. увеличили этот показатель в 2 раза.

В соответствии с указом №204 государственными структурами были разработаны национальные проекты, направленные на увеличение ОПЖ и на снижение смертности населения, основные из которых – «Здравоохранение» и «Демография». Общее финансовое обеспечение проекта «Здравоохранение» за 6 лет составит 1,73 трлн руб., из них 79% – за счет средств федерального бюджета. В среднем увеличение расходов на национальный проект «Здравоохранение» ежегодно составит ок. 290 млрд руб. в текущих ценах. Это ок. 9% к объемам государственного финансирования здравоохранения в 2018 г. (3315 млрд руб.). Причем эти 290 млрд руб. ежегодно будут подвергаться инфляции в среднем на 4% (согласно прогнозам Минэкономразвития России). Это означает, что предусмотренное увеличение расходов на здравоохранение ниже, чем получено в сценарных расчетах, где показано, что для достижения ОПЖ 78 лет к 2024 г. потребуется увеличение государственных расходов в 51,73 трлн руб. на 6 лет, что равно 290 млрд руб./год на здравоохранение, не менее чем на 15% ежегодно в постоянных ценах (Улумбекова и др., 2021).

Общее финансирование национального проекта «Демография» на 2019—2024 гг. из всех бюджетных источников составляет 3,1 трлн руб. за 6 лет. Из них средства федерального бюджета составляют 96%. Непосредственное влияние на увеличение ожидаемой продолжительности жизни будут оказывать следующие проекты: «Старшее поколение», «Укрепление общественного здоровья» и «Спорт – норма жизни».

Национальные проекты «Долголетие человека» и «Здравоохранение» планируют потратить в ближайшие годы 4,4 трлн руб. на возможность увеличения продолжительности жизни человека и его активное долголетие, не привнеся ничего кардинально нового в само понимание процесса старения и долголетия. Основной упор в этих исследованиях будет сделан на постройку устаревшей инфраструктуры первичного звена медицины и наращивание мощности специализированных высокотехнологичных национальных медицинских научных центров и инфраструктуры домов престарелых, а также на оздоровительные мероприятия физкультуры и спорта. Но, к сожалению, это никак не увеличит продолжительность жизни населения страны. Никаких кардинально новых и научно обоснованных мероприятий в проекте не предусмотрено. Это связано с тем, что ВОЗ и ведущие национальные и мировые эксперты в области долголетия связывают возможность увеличения продолжительности жизни исключительно с решением проблем улучшения мировой экологии, создания бесстрессовой среды и низкокалорийных диет, повышения физической активности и социально-экономического благополучия человека и еще целого ряда финансовых и психологических аспектов проблемы старения. Но за этот короткий период мы физически не сможем изменить экологию, которую люди разрушали все предыдущие столетия, уменьшить выбросы в атмосферу целого ряда промышленных предприятий из экономически развитых стран и устранить количество тех стихийных свалок мусора, которые есть в нашей стране, и т. д.

Нашим научным коллективом ученых, биологов, генетиков и врачей было принято решение подойти к практической реализации столь сложной биотехнологической задачи путем разработки и создания авторской инновационной научной теории старения человека и на ее основании создать инновационные решения по увеличению ОПЖ населения России. Было очевидно, что только новое теоретическое и методологическое понимание старой как мир проблемы может обеспечить научный прорыв в проблеме старения и активного долголетия и позволит создать сегодня альтернативные биотехнологии будущего для ранней диагностики, лечения и профилактики болезней цивилизации и разработать биотехнологии активного долголетия. Без новой научной теории нет и не может быть новых технологий и прорывных стратегических решений в современной медицине.

Следует отметить, что по тернистой дороге к столь грандиозной стратегической цели для всего человечества – «активному биологическому долголетию каждого» – нами была «попутно» разработана и создана уникальная теория информационно-коммутационного устройства головного мозга человека, опубликованная в России и США (2014—2015), что в последующем позволило совершить открытие и зарегистрировать новый вид микроволнового излучения головного мозга человека при когнитивной и интеллектуально-мыслительной деятельностив СВЧ-диапазоне от 1 до 5 Ггц. Открытый нами и запатентованный феномен микроволновой активности головного мозга отличается от известной биоэлектрической активности головного мозга, записываемой с помощью ЭЭГ, почти в миллиард раз, или на порядок 10⁹ (Брюховецкий, Брусиловский, 2017, 2018, 2019, 2020; Брусиловский и др., 2019, 2020; Bryukhovetskiy A.S. et al., 2019, 2020).

Следует отметить, что на этом труднодоступном пути к активному долголетию, увеличению продолжительности и улучшению качества жизни человека была создана интеллектуальная собственность в виде целой серии запатентованных инноваций и разработок, не имеющих мировых аналогов: дистанционная мультиволновая радионейроинженерия головного мозга, разработка микроволновой энцефалографии, нейросистема фокусированного ультразвука для биоинженерии, разработка гиперзвуковой нейроинженерии под контролем МРТ, технологии получения двухцепочечных ДНК человека для реставрации поврежденных ГСК, применение лекарственной субстанции «Панаген» для реставрации ГСК.

Однако основным достоинством этой работы стало понимание проблемы долголетия как проблемы возрастзависимой постгеномной болезни собственных СК КМ, и это позволило предложить создание простой и понятной медико-биологической инфраструктуры и системы программных мероприятий по сбору, хранению, сертификации и применению костного мозга человека, не столько в известных трансплантационных целях, сколько в нетрансплантационных, профилактических целях (для реинфузии клеточных систем мононуклеаров КМ с ГСК) без высокодозной химиотерапии для лечения целого ряда БЦ и возрастных изменений органов, тканей пожилого человека. Всю эту систему программных мероприятий и нашего видения медико-биологической сетевой инфраструктуры, предлагаемой для реализации, мы описали в этой книге и представили для вашего обсуждения.

Сама структура монографии достаточно типична. В первой главе книги обсуждаются проблема старения, вопросы средней продолжительности жизни и проблема долголетия человека в разных странах мира. Также в ней иллюстрируются разные аспекты проблемы старения и существующие методологические и теоретические аспекты ее в обществе. Во второй главе анализируются фатальные онкологические, нейродегенеративные и аутоиммунные болезни цивилизации как основная причина смертности населения мира. Дается анализ роли этих заболеваний в структуре общей смертности населения в России и мире. В третьей главе обсуждаются социально-экономические аспекты проблемы старения и фатальных болезней цивилизации. В ней предпринята попытка анализа различных путей увеличения активного долголетия стариков. Четвертая глава монографии посвящена освещению современных научных теорий старения и концепций долголетия человека. Пятая глава монографии посвящена поиску единого системообразующего начала процесса старения. Это самая захватывающая глава книги, т.к. в ней предпринята попытка провести системный анализ существующего теоретического наследия и понять его роль и значение в понимании проблемы в целом. Выводом этой главы стали наши суждения о том, что сегодня мы почти все знаем и понимаем о процессах старения в организме человека и надо попытаться их систематизировать и увидеть системообразующие элементы этого инволюционного процесса, что, на наш взгляд, и было сделано с формированием концепции постгеномных изменений ГСК и других тканеспецифических СК человека и клональности гемопоэза при БЦ и старении.

А в шестой главе монографии мы впервые сформулировали и представили свою авторскую клонально-кроветворную теорию старения и развития фатальных болезней цивилизации. Мы не пытаемся доказать в ней нашим читателям и коллегам, что предложенная нами научная концепция самая правильная и объективная, но мы утверждаем, что ее использование в научно-практических целях позволяет предложить практическую систему программных мероприятий по обороту (сбору, хранению и применению) биоматериала костного мозга населения страны и в дальнейшем реально увеличить продолжительность жизни населения России на 10—15 лет. В седьмой главе книги даны экспериментальное подтверждение, научные факты и механизмы формирования молекулярно-биологических клональных изменений ГСК при старении на модели различных злокачественных опухолей у человека. А в восьмой главе, написанной в соавторстве с д. б. н. Л.Ю. Гривцовой и к. б. н. М.В. Ковиной, представлены научные факты экспериментального подтверждения возможности значительного увеличения продолжительности жизни млекопитающих путем трансфузии ГСК в костно-мозговом кластере мононуклеаров от молодых животных к старым животным, а также продления жизни у старых млекопитающих после реставрации ГСК старого КМ лекарственной субстанцией «Панаген», содержащей двухцепочечные ДНК человека, полученные от здорового донора. Омоложение старых животных костным мозгом молодых животных стало реальностью, и было показано, как приживаются клетки молодого костного мозга в старом костном мозге. Более того, экспериментально было показано, как реставрированные старые ГСК способны восстанавливать иммунопоэз и гемопоэз у старых животных. Впервые было высказано новое понимание реинфузии костно-мозгового кластера СК КМ – не как трансплантации костного мозга или трансплантации ГСК, а как заместительной реставрационной клеточной терапии с целью подавления моно– и олигоклональности гемопоэза и восстановления поликлональности кроветворения как фундаментальной биологической основы долголетия. Технологии ультраранней диагностики биологической старости и фатальных болезней цивилизации были описаны в девятой главе. Соавтором этой главы также стала д. б. н. Л.Ю. Гривцова. Ранее мы уже описывали эту технологию протеомного картирования и профилирования белковых маркеров мембранных белков ГСК при различных БЦ, но посчитали важным еще раз изложить свою точку зрения на ультрараннюю диагностику целого ряда БЦ. Мы впервые определили эти исследования не как протеомику ГСК, а как способ протеомного подтверждения нозоспецифической (нейроспецифической, онкоспецифической, кардиоспецифической и др.) клональности гемопоэза.

Десятая глава книги посвящена изложению перспективных биотехнологических манипуляций по реконструкции и восстановлению молекулярно-биологической структуры гемопоэтической стволовой клетки как фундаментальной научной основе увеличения долголетия человека. В одиннадцатой главе монографии анализируются возможности постгеномной науки как молекулярно-биологической основы управления антистарением и активным долголетием человека, а в двенадцатой главе обсуждаются возможности регенеративной медицины как реальной возможности реставрации поврежденных органов и тканей для антистарения и борьбы с болезнями цивилизации. Роль регенеративной медицины в проблемах долголетия станет центральной, и именно биомедицинские клеточные продукты станут основой увеличения продолжительности жизни. В той же двенадцатой главе представлена наша общая концепция по увеличению продолжительности жизни населения в стране и мире, а в тринадцатой главе презентуются предлагаемые нами государственная политика и стратегия развития бизнеса в области профилактики старения и комплекс глобальных системных и программных мероприятий мирового масштаба по увеличению продолжительности жизни населения в разных странах. В заключении книги мы подводим итоги своей многолетней работы в области антистарения и обобщаем наши собственные исследования.

Хотелось бы поблагодарить соавторов глав и сотрудников АО Клинический госпиталь «НейроВита» за помощь в написании этой книги и в проведении совместных исследований.

По всем возникшим относительно содержания этой книги вопросам просим обращаться непосредственно к авторам по электронной почте: [email protected]

Авторы