Възрастта няма значение и не гените ни са отговорът на въпроса колко дълго ще живеем. Тази мисъл се оказва особено валидна, когато сравним здравето, външния вид и начина на живот на двама връстници, подложени на различно ниво на всекидневен стрес.
Рядко си даваме сметка, че замърсеният въздух, нездравословното хранене, липсата на физическа активност, лошият сън и всички други външни фактори не просто ни карат да изглеждаме "уморени", а оказват влияние върху организма на фундаментално ниво.
Независимо дали имате гените на столетник, ако ги поставите в неблагоприятни условия, шансовете да доживеете до 100 години ще са нулеви, казва проф. Милена Георгиева, експерт по генетика, епигенетика и биология на стареенето в Института по молекулярна биология на БАН.
Стареенето на клетъчно ниво обаче може да бъде забавено и отложено именно чрез промяна на начина на живот - и колкото по-рано се случи това, толкова по-добре. Наскоро френската дермокозметична компания Naos и професор Мирослав Радман лансираха продукт, насочен към запазването на протеома в кожата. Тезата на проф. Радман е, че отвъд генома е човешкият протеом. Тази иновация е поводът с д-р Милена Георгиева да се заровим в структурата на протеините и ролята на гените.
Как се разви вашата наука в последните години по отношение на младостта? Отстрани изглежда, че това е голяма индустрия, в която се инвестират огромно количество средства. Кое е възможно, кое е хипотеза, кое е мечта?
В последните 10 години науката за стареенето и биологията на стареенето се развиват много бурно, защото стъпват върху всички познания, които се натрупаха за молекулярната биология и генетиката на човека.
Ако преди това хората разбираха какво е стареенето и го приемаха като еволюционно-консервативен, неизбежен процес (какъвто и е), днес повече от всякога го приемат за заболяване.
Заболяване, което може да бъде забавено или отложено. Защото самият процес на стареене е мултифакторен. Той засяга всички органи, тъкани и клетки по различен начин, защото зависи от метаболизма на тези клетки.
Това означава ли, че сърцето ми може да е на едни години, а кожата ми - на други?
Точно така. Различните тъкани, системи и органи в човешкия организъм стареят различно. В много голяма степен стареенето зависи от това колко често се използва този орган, как се използва, по какъв начин възприема стресовите фактори от външната среда.
Правени са изследвания за сравнение на стареенето при мъжете и жените. Установява се, че при биологичните системи със забързано стареене при една жена на 45 г. са млечните жлези, например. При мъжете това е скелетната мускулатура. Тоест - зависи от това как тези органи и системи възприемат околната среда, те стареят различно.
Разбира се, когато разгледаме човека като едно цяло, говорим за хронологично и за биологично стареене.
Хронологичното зависи от времето, когато сме родени, докато биологичното зависи от това какъв е биологичният статус на тези органи, тъкани и системи в едно хронологично остаряващо тяло.
Това правят хората, които се занимават с индустрията на anti-ageing, или нестареене, забавяне и спиране на стареенето.
Има ли единна метрика, по която да се измерва то?
Има и тя се дължи именно на това, което научихме през последните 10 години. Тогава започна революцията в сферата на нестареенето или биологията на стареенето. Установиха се кои са белезите, характеристиките и процесите, които карат едно тяло да остарява.
Бяха разписани 9 белега на клетъчното стареене - факторите и процесите, които карат една клетка да остарява по-бързо от друга клетка.
Ние се интересуваме от белезите на клетъчното стареене, тъй като всичко (вкл. остаряването) започва отвътре навън - от най-важните молекули в нашия организъм, ДНК, протеини, РНК.
Защо един орган остарява по-бързо от друг се определя от това как клетките, които го изграждат, остаряват.
Фармацевтичните компании, индустрията за хранителни добавки, терапии и интервенции за забавяне на стареенето се фокусираха върху тези 9 белега на клетъчното стареене с цел мерки за забавянето им. Те бяха разпределени под формата на пирамида - основни, интегративни и компенсаторни.
Преди една година тези белези бяха разширени до 12, тъй като бяха добавени и нови. Всичко, което знаем за това дали можем и как можем да забавим остаряването на ниво "клетка", е благодарение на това познание.
Днес имаме тестове за определяне на биологичната възраст. Разбира се, те са доста условни, защото тъканите остаряват различно. Когато правим тест на базата на кръвни изследвания, ние проверяваме по-скоро как остарява имунната система, а не отделните органи.
Но в момента се правят страхотни неща, които са насочени именно към забавяне на остаряването.
Проф. Радман изучава някои от най-устойчивите организми, които оцеляват и съществуват при екстремни условия на температура, pH, соленост или радиация. И заедно с екипа си открива, че когато тези микроорганизми са изложени на екстремна радиация, те могат да оцелеят, дори и тяхната ДНК да е изключително увредена. Защото ДНК-то им бива напълно възстановено от добре защитени протеини. Откритието на проф. Радман е удивително – устойчивостта на радиация и дълголетието на клетките могат да се дължат на изключително ефективна защита на протеома.
Вдъхновени от работата на проф. Мирослав Радман за ролята на протеома като гарант за дълголетие на клетките, лабораториите на NAOS откриват метод за защита на протеома от увреждане, за да поддържат младостта на кожата.
Изследователските екипи на NAOS идентифицират квази-безсмъртна бактерия - снежната бактерия, чийто протеом е естествено защитен от уникални молекули: антиоксидантни шаперони. Те осигуряват на кожния протеом мощна, трайна защита, способна на значително забавяне на процеса на стареене.
Снежната бактерия, открита в снежинките през 2010 година, разполага с удивителен капацитет за оцеляване, което ѝ позволява да устои на UV радиация и оксидативен стрес.
Малко проучена досега, снежната бактерия се превръща в източник на биомолекули, които са един от най-добрите защитници на стареенето на клетките на кожата, благодарение на високата концентрация на бактериоруберини – биологични пигменти с биомиметични свойства. Те са естествени защитници на процесите в кожата и особено ефективни протеомни протектори.
Възможно ли е кожата ви да старее два пъти по-бавно?
На базата на цялото това знание, лабораториите на Esthederm патентоват биотехнологията AGE PROTEOM™ и създават серума AGE PROTEOM™ Advanced Serum.
Всичко това е позитивна теория за остаряването - третирайки го като болест, означава, че можем да го "излекуваме".
Ние можем да го забавим, можем да отложим неговите проявления, но еволюционно-консервативно сме заложени да остаряваме.
А вярвате ли в т.нар. 120-годишна рамка за човешкия живот, за която говори проф. Радман?
120 години е рамка, която можем да достигнем, ако наистина променим изцяло начина си на живот в съвремието.
Ние започваме да усещаме, че остаряваме след 45 години, понякога след 50. А всъщност остаряването е започнало още в момента, в който сме се родили. Когато организмът бъде изложен на въздействието на околната среда - замърсен въздух, нездравословно хранене, липса на физическа активност, химикали, физични стресори - ние започваме да остаряваме.
На 45 можем да забавим изявата на тези процеси, но те са заложени във всички биологични системи.
Има някои видове, които живеят по 200-400 години. Има дънни рибки, при които е установено, че няма радиация и няма отговор на организма към радиация. Проблемът е, че те живеят в изолирани и доста хомогенни условия, което позволява организмът им да се адаптира и да забави остаряването. При нас обаче това не е възможно.
В метатеорията, на която проф. Мирослав Радман развива, той започва от кожата. Защо?
Защото кожата е най-големият орган в човешкото тяло. Тя е първият орган, който е в най-голям досег с факторите на околната среда. По него ние за първи път виждаме изявата на нашите белези на стареенето.
Веднага човек може да забележи и ефекта от интервенциите - дали кожата е по-суха, дали се получават повече фини бръчки. Тя е проводник на всички сигнали на околната среда навътре.
Кожата има топлоизолационна функция, има функция да загражда и пази органите. Тя не е само, за да ни прави красиви. И е много сложен орган - с няколко слоя различни клетки и тъкани, които изпълняват различни функции в нея.
Колкото повече интервенции се правят по нея с цел проникване на по-голяма дълбочина, шансовете за забавяне на нейното остаряване са по-големи.
Органите, тъканите, клетките имат общи белези на клетъчно стареене - тоест, както старее кожата, така ще стареят и другите органи. Затова и се работи доста сериозно по забавяне на остаряването на кожата.
Метатеорията на стареенето обхваща всички съществуващи теории. Имаме теория на свободните радикали, според която те се отделят и увреждат тъканите, ДНК-протеините и нанасят мутации, в резултат на което организмът започва да старее. Това е вярно, случва се.
Имаме теория на вродените грешки, на метаболитните грешки. Съвсем наскоро, в последните 10 години, стана ясно, че по-скоро околната среда влияе. Това е т.нар. информационна теория - ако ДНК и нашата наследственост са "харддискът", останалият "софтуер", надраскването, "вирусите" са това, което нарушава правилното функциониране на организма и водят до неговото остаряване.
Наскоро в Science излезе статия, в която се казва, че ние имаме нарушение в "софтуерните ни програми", когато остаряваме. Хардуерът ни е там, не го променяме, но софтуерните програми се влияят много сериозно от факторите на околната среда.
Метатеорията се фокусира върху фундамента, който носи основата на пирамидата на белезите на клетъчното стареене - т.нар. primary hallmarks of ageing.
Слабостта, неспането, нарушеният метаболизъм, бръчките, сухотата на кожата, липсата на цвят и жизненост са компенсаторни белези и са в резултат на фундамента, който вече е променен. Това са "софтуерните програми", които движат нашите гени или т.нар. епигенетика.
Може ли един продукт да повлияе на протеома ни?
Със сигурност може да доведе до забавяне на изявите на стареенето върху протеома.
Протеомът е съвкупността от всички протеини в човешкия организъм, а те са функционалната рефлексия или отражение на нашия геном. Нашите гени синтезират протеини. Затова в молекулярната биология централната догма е ДНК-РНК-протеини, това е триединството.
Протеините са всички хормони, ензими, важните структурни и функционални единици - т.нар. биомакромолекули държат биологичната единица жива. Това таргетираме и при стареенето, и при лекуването на рак.
Със сигурност един продукт може да повлияе, но не може да бъде панацея.
Брайън Джонсън пие по над 25 таблетки - куркума (агент, който действа върху епигенетиката на организма), метформин за промяна на метаболизма, и още много други неща. Той си е програмирал цялото съществуване по този начин.
Той изглежда като синтетичен организъм, но това е отговорът на въпроса дали може една таблетка да забави или спре толкова сложен процес. Отговорът е не. Тя има своята функция, повлиява определена система от пирамидата на клетъчното стареене. Друга таблетка, крем или серум може да повлияе на друго.
Ние не можем да се успокояваме, че един продукт ни е напълно достатъчен. Той трябва да се съчетава с начин на живот, на хранене, промяна на цялостното ни съществуване, за да има определен ефект.
Но когато има продукт, който повлиява на един от молекулните механизми на клетъчното стареене, шансовете да имаме добър ефект върху органа - кожата - е много по-голям.
В случая с продукта на Estederm се таргетира процесът на нарушената протеинова структура, загуба на протеостаза. Протеините губят своята нормална функция, защото те са толкова сложно пространствено нагънати, че ако се нарушат някои връзки в протеиновите молекули, функцията им се проваля.
Как върви прогресията на стареенето? Предполагам, че не е правопропорционална на възрастта?
Животът не е правопропорционален. Няма точни стадии. Наскоро излезе много интересна статия, която казва, че стареенето върви на декади, на периоди от 10 години. Но с всеки организъм е различно - зависи как живееш в предишната декада, за да имаш забавено стареене в следващата.
Определено има ключови времеви позиции, когато наистина получаваме сигнали, че сме тръгнали по "платото" на т.нар. биологично стареене.
На какъв етап е науката, за да може да предотвратява или забавя болестите, които са свързани със стареенето, като Паркинсон, Алцхаймер?
Би трябвало да може да ги предотвратява, когато човек промени начина си на живот.
Първо, трябва да се знае дали има генетична предиспозиция за някои от тези заболявания. Сама по себе си тя не означава 100-процентова изява на болестта. Ако човекът промени начина си на живот и прави т.нар. профилактична превенция и диагностика, може да се спаси от тези изяви.
Има много хора, които са носители на генетични мутации, предразполагащи към Алцхаймер или Паркинсон, но никога не се разболяват. Има други хора, при които те се получават спонтанно.
Тялото говори. Ако обърнем внимание на сигналите му, можем да чуем, че го изтощаваме и че то ще трябва да се възстановява. Това възстановяване няма да бъде много лесно, напротив. След определена възраст нещата стават още по-сложни, тъй като метаболизмът, генната експресия и дори микробиомът се променят в хода на остаряването.
Най-лесно е да си направим персонално "дърво на живота" с родословието назад и да видим от какво са боледували нашите предци най-често. Тогава човек може да си даде представа, че е предразположен към диабет или затлъстяване, или деменция - и трябва да вземе мерки.
Тези мерки включват да се провери на генетично ниво, да се провери на биологично ниво, да си провери биохимията и да може да си направи добра картина за това какво се случва в тялото.
Къде по-специално е вашият личен научен интерес?
Сферата на интерес при мен е т.нар. епигенетика - начинът, по който факторите на околната среда и начинът на живот влияят върху изявата на гените. Всички сфери на съвременната биомедицина са от интерес за мен. Моите цели са разгадаването на молекулните механизми на клетъчното стареене.
Да, ние знаем 12-те белега и ги таргетираме, но те не са достатъчни, има много други фактори, които трябва да бъдат изследвани на ниво молекули, за да бъде овладяно или поне забавено остаряването.
Другите интереси са, естествено, туморните и онкологичните заболявания - те също са свързани със стареенето. При много от тях по-голямата възраст води до по-голяма предразположеност.
Интересът в тази наука е огромен. В момента тя е трансдисциплинарна.
Ние трупаме страшно много биологични данни за системите, клетките и начина, по който остаряват. Изкуственият интелект много ни помага. Затова когато чуя призивите за забавяне и спиране на неговото развитие, по-скоро се дразня.
Ние създаваме изкуствения интелект - това, което вкарваме като данни в него, подаваме ние. От нас зависи какви ще са целите на този AI.
При нас той задвижва много сложни системи за откриване на лекарства и таргети на лекарства - нещо, което преди беше много трудоемко.
Едно клинично изпитание отнемаше около 20 години за лекарство, което може и да не стигне до пазара.
В момента AI може да открие определен таргет за няколко месеца, защото работи с огромни облаци от данни за гените, за РНК-молекулите, за протеините.
Нобеловата награда беше спечелена от система за прогностика за това каква ще е 3D-структурата на протеините, след като се синтезират от гените - нещо, което ние дори в лабораторията трудно можем да направим.
За нас AI e нещо абсолютно задължително.
Ние го използваме за прогнозиране на затлъстяване, остаряване, търсене и дизайн на лекарства, за т.нар. пренасочване на едно лекарство от едно заболяване към друго заболяване. Това са мега-хитове в съвременната медицина и биофармацевтична индустрия. Без биологичните данни, които сме натрупали като молекулярна генетика, епигенетика и биология на заболяванията, и без изкуствения интелект и технологиите, нямаше да можем изобщо да си говорим за съвременна биомедицина.
Тази наука е търсена навсякъде и предизвикателствата са големи - дори в производството на храни ни търсят, за да можем да установим какъв е биологичният ефект на различни биокомпоненти в храната, дали има антистареещ ефект в хода на консумацията.
Козметичната индустрия - също. Една козметична компания може да произведе един продукт, но неговият биологичен ефект на ниво клетъчни молекули трябва да бъде доказан. И това се случва в лабораториите на молекулярните биолози.