Как остановить старение. Белорусский ученый из Кельна о 150-летней жизни, вреде сахара и пользе голодовок

34mag поговорили с белорусским ученым Тимом Подвицким, который работает в Кельне. Тим рассказал о вечной жизни, биоинформатике и о модных научных направлениях в Европе.
  

НАЧАЛО: как я очутился в швеции

– Почему ты заинтересовался биоинформатикой?

– Сейчас ее время. Биология трансформируется из описательной науки к более точной, пытается предсказывать и строить для этого соответствующие предсказуемые модели. Это стало реальностью, так как появились новые экспериментальные технологии, позволяющие одновременно регистрировать много параметров клетки – десятки и сотни тысяч.

Но есть и проблема: невозможно анализировать такое большое количество данных человеческим разумом и делать выводы на глаз.

– Какова роль биоинформатики и вычислительной биологии в геронтологии и биологии в широком смысле?

– Биоинформатика – важная часть современной биологии, особенно когда дело касается big data. Если вспомнить что-то специфическое для геронтологии, то биоинформатика позволяет сравнивать организмы с очень длинной и очень короткой продолжительностью жизни и изобретать механизмы, которые влияют на их долговечность.

Собственно я работаю с почками, их болезнями и старением: мы применяем биоинформатику, чтобы найти новые мишени на молекулярном уровне, под которые далее разрабатываются лекарства.

Еще один пример применения биоинформатики: многие лекарства срабатывают на одной болезни и имеют потенциал лечения другой. Но невозможно протестировать каждый препарат против каждого заболевания, да? Биоинформатика – то, что позволяет предсказать новые мишени для уже известных лекарств и таким образом сохранить деньги и время на разработку новых лекарств.
 

 

– Как ты выбирал стипендиальную программу для магистратуры?

– Я фокусировался на Западной Европе и Штатах. В США непросто получить стипендию, которая бы полностью покрывала всю стоимость обучения. А еще же надо на что-то жить!

Учреждений с магистерскими программами по биоинформатике в Европе хватает, но Швеция привлекала как развитая страна с сильной позицией в IT и биологической индустрии. Я начал искать стипендиальные программы, так как образование в Швеции бесплатно только для граждан Евросоюза. Так попал на ESSYB – стипендиальную программу для белорусов, чтобы учиться в Европе.

Кстати, в Германии сейчас очень привлекательная система высшего образования – бесплатная для всех. Это позволяет не заботиться о деньгах и сконцентрироваться на учебе.

– В 2015 ты получил престижную награду Global Swede. Это большое событие для тебя?

– Мне кажется, что это вообще было случайно. Ежегодно награду получает кто-то один из каждого университета Швеции, а их примерно 30.

Мероприятие было очень официозным, проводилось в Министерстве иностранных дел Швеции, но по сути это было просто шоу. Никакого денежного эквивалента или дополнительных возможностей это не дает. Просто бейджики и статус. Но это было прикольно.

– Сейчас над аспирантской ты работаешь в Кельне. Как выглядит твой обычный день?

– Я просыпаюсь утром приблизительно в 9, 10 минут добираюсь на работу и обычно работаю до 19:00. Мы анализируем данные, которые в ходе экспериментов собирает кто-то другой.

Еженедельно во вторник мы получаем Progress Report: один человек из лаборатории делает доклад по статусу своего проекта. Еще есть еженедельный Journal Club, где мы обсуждаем последние публикации по теме наших исследований.
 

почему сделать операцию на мышке так трудно?

– На твоей странице в Facebook была печальная шутка о том, что ученые в Беларуси зарабатывают столько же, сколько и дворники. А как с финансированием исследований в зарубежье?

– Это и не шутка была, а печальная реальность. За границей все гораздо лучше, но тоже есть конкуренция, необходимо писать гранты и постоянно подаваться на финансирование.

В Германии есть несколько источников финансирования: государственные – от немецкого парламента, региональные – в каждой области и частные фонды, которые спонсируют исследования.

В Беларуси есть Парк высоких технологий и довольно прибыльная IT-индустрия – почему бы не перенаправить часть средств на научные исследования? Есть какие-то попытки организовать в Беларуси хакатоны по биоинформатике. Но это не работает с фундаментальными исследованиями – одним хакатоном не обойтись.
 

 

– Сколько денег требуется для серьезного долгосрочного исследования?

– Все относительно. Например, мое исследование с учетом заработка обходится где-то в € 100 000 на 3 года. Это те деньги, которые расходуются непосредственно на анализ данных. Биологический эксперимент, который делает другая группа, – это еще несколько сотен тысяч евро. Да, наш камерный проект обходится в полмиллиона. В другом случае на один проект направляются миллионы долларов.

– В лаборатории вы работаете с мышками. Есть с этим какие-то проблемы?

– Конечно. Чтобы сделать хирургическую операцию на мыши, нужно получить больше бумажек с разрешением, чем для операции на человеке. Этический контроль очень сложный и многоуровневый. Так, для экспериментов мышей убивают ежедневно в большом количестве, но под пристальным наблюдением.

Мыши – незаменимый элемент исследования. К сожалению, сейчас нет никакой компьютерной вычислительной модели, которую можно было бы использовать, чтобы изучать заболевания, и не трогать мышек. Это изменится в будущем, но не в ближайшие годы. Пока мышки будут погибать, чтобы люди жили лучше и меньше болели.

С другой стороны, сейчас делают исследования про котов и собак, в которых эти животные не просто модельные объекты, а те, для кого эти исследования проводятся. Такие исследования спонсируются, конечно, компаниями по производству корма для животных. Исследования серьезные, так как благополучие животных (аnimal well-being) – актуальная тема и для науки, и для бизнеса.
 

что сейчас модно в геронтологии

– В эпицентре твоих научных интересов – старение. На каких вопросах последнее время особенно фокусируется геронтология?

– Очень модная тема сейчас – ограничение калорий и голодание. При ограниченной диете лабораторные мышки в среднем живут дольше и здоровее. Это работает и на человеке, но человек же постоянно хочет есть что и сколько угодно. Поэтому сейчас ученые пытаются найти миметики (лекарственные вещества, имитирующие воздействии других субстанций), которые бы моделировали этот процесс, но позволяли есть все.

Другой направление – удаление стареющих клеток. Клеточное старение – это процесс, который предотвращает развитие рака кожи, например. Все родинки – стареющие клетки, маленькие доброкачественные опухоли. Если бы такого процесса не было, они бы дальше развивались в рак.

У стареющего организма проблема немного другая: эти клетки не исчезают, а накапливаются, поэтому стимулируется иммунитет. Постоянная стимуляция – плохо, потому что в итоге мы имеем аутоиммунные заболевания, например, артрит. На животных уже показали, что удаление стареющих клеток значительно улучшает здоровье пожилых организмов и увеличивает продолжительность жизни.

Еще одна мишень для терапии – стимулирование митохондрий. Митохондрии – это маленькие «энергетические фабрики» в клетках, благодаря которым они функционируют. Со старением эффективность их работы снижается, поэтому сейчас ученые ищут возможности, как восстанавливать их продуктивность.

– Не специалист может утонуть в терминах.

– Терминология – это самое простое. Во-первых, она почти одинакова в разных языках. Во-вторых, почти одинакова в различных исследованиях.

Если ты имеешь какую-то базу, то суть поймаешь быстро. Например, «транскрипция» в биологии означает то же, что у филологов: переписывание. Просто в биологии это означает переписывание одного типа молекулы на другой теми же символами. Смысл такой же.

– Сейчас различные частные компании типа 23andMe предлагают генные экспертизы. Это не шарлатанство?

– Проект 23andMe публикует много исследований, анализирует основные маркеры заболеваний и предрасположенность к ним. Это точно не шарлатанство, так как их тесты замеряют настоящие биологические параметры.

Правда, у человека не всегда получается критически оценивать риски. Одному это может быть полезно, а другой, когда узнает, что имеет повышенный на 10% шанс развития рака молочной железы в последующие 10 лет, заработает себе дополнительные переживания и эмоциональное дискомфорт.
 

 

КАК ОСТАВАТЬСЯ МОЛОДЫМ

– За последнее столетие средняя продолжительность жизни у человека увеличилась вдвое, а мы дальше стремимся преодолеть свой видовой лимит (120–150 лет). Наука хочет бессмертия?

– К бессмертию разные ученые относятся по-разному. В большинстве они считают, что нам следует рассчитывать на неограниченное продолжительность жизни, но в ближайшие десятилетия доступным может быть только небольшое увеличение.

У меня есть уверенность, что средний срок жизни в 100 лет – это вопрос 15–20 лет по крайней мере в Европе.

– Много ли видов терапий сейчас тестируется на людях? Есть добровольцы?

– Если говорить о диетологии старения, то на Западе уже несколько десятилетий люди активно тестят ограничение калорий и говорят, что чувствуют себя очень хорошо.

Из более экстремального – голодовка. Ее полезный эффект активизируется приблизительно через сутки и усиливается, когда продолжительность голодания – 3–5 дней. Вообще человек может голодать неделю совершенно без проблем для здоровья.

Из фармакологических средств в последние несколько лет на людях начали тестировать метформин, НАД+. Сейчас большое количество препаратов тестируется на животных и в будущем многое из этого может перейти к тестированию на человеке. То же касается генетических и клеточных терапии.

– Так как дольше сохранять молодость?

– Каждому доступен здоровый образ жизни, сон, физическая и ментальная активность. Если человек теряет вовлеченность в социальный контекст (прекращает работу, выходит на пенсию), старение мозга значительно ускоряется. Поэтому те, кто работает, например, преподавателями в университете, почти до конца жизни имеют лучшее ментальное здоровье.

Конечно, важно придерживаться диеты. Не обязательно голодать, просто нужно правильно питаться – литературы об этом море. Я не диетолог, чтобы рекомендовать что-то конкретное, но очевидно, что есть много сахара – плохо.

Здоровый образ жизни не гарантирует, что ты проживешь 100 лет и не заполучишь диабет в 50. Возможно все, ведь генетически мы разные и кто-то имеет более высокий шанс заболеть, но способен этот шанс уменьшить или увеличить.

– А какие преимущества дает сдержанное старение не лично человеку, а обществу?

– Это точно хорошо для экономики. Так мы уменьшаем медицинские расходы на старых людей.

Второй полезный момент – возможность продлить период накопления персонального опыта. Человек может стать более опытным в профессиональной области или получить навыки сразу в нескольких сферах. Много ресурсов тратится на то, чтобы социально «подготовить» человека: воспитать, просветить. А когда он умирает – это же целая потеря для общества!

– Если мы все-таки избавимся от старения и будем жить долго, не будет ли проблем с перенаселением? Ведь смерть и болезни – вещи неприятные, но это же что-то вроде современного естественного отбора, нет?

– Реального естественного отбора мы не имеем уже с начала развития медицины или даже раньше – с возникновением человека разумного.

По современным прогнозам в конце 21 века мировое население достигнет 12–13 миллиардов и примерно в это же время рост количества людей остановится.

Конечно, 12–13 миллиардов – больше, чем сейчас, но ресурсов хватит на всех. Как их использовать, как делать хозяйство устойчивым – техническая и решаемая проблема. Очередь – за возобновляемыми технологиями.

Гораздо больше трудностей мы встретим в политической или социальной сферах. Как накормить и где разместить найдем: вся Сибирь необжита, а тем более – космос. Это спекулятивно, конечно, но почему нет, если через 20 лет на Марс полетит Илон Маск ...
 

 

ЗА кЕМ СЛЕДИТЬ, если интересуешься геронтологией

– За какими проектами ты следишь?

– Компания Google Calico два года назад начала активную деятельность, чтобы узнать, что такое старение, как это работает и где найти лекарство. Интересно, что они там делают, хотя ничего об этом неизвестно.

Компания BioViva, например, разрабатывает генетические терапии против старения. Ее директор два года назад попробовала на себе терапию по продлению теломеров и против гибели мышечной массы. Через год провели независимое исследование, которое показало, что эффект есть. Интересно, насколько быстро в этой компании удастся сделать какой полноценный продукт.

Слежу также за UNITY, где занимаются как раз разработкой удаления стареющих клеток и работают с сенолитиками (препараты, которые замедляют старение).

Есть еще достойная краундфандинговая компания Lifespan.io, где люди могут предложить свои проекты и привлечь для них финансовую поддержку. Некоторые я и сам поддержал символическими суммами.

– На тему геронтологии есть много интересных изданий, например Longevity Cookbook: Pharmacological Extension of Lifespan или «Стареть НЕ обязательно! Будь вечно молодым» Билла Гифарда. Ты доверяешь нон-фикшну и что посоветуешь почитать?

– Вместо нон-фикшн я читаю научные статьи по геронтологии. Longevity Cookbook – это один из интересных краундфандинговых проектов, в которых я тоже участвовал. Пока в открытом доступе только одна глава из книги. Я бы советовал ее прочитать. А еще там красивая графика.

Тем же, кто интересуется последними достижениями, советую Biology of Aging News, особенно их страницу в Facebook. Часто там публикуют научный контент, но не менее регулярны ссылки на статьи о старении в популярных изданиях вроде The Hawkington Post или The Guardian. Поймет и неподготовленный читатель.