Ar senėjimą vieną dieną bus galima ne tik sulėtinti, bet ir sustabdyti? 74 metų molekulinės biologijos specialistas Williamas „Bill“ Andrewsas teigia esantis arti senėjimą stabdančios tabletės sukūrimo ir, gavęs reikiamą finansavimą, tikisi ją pateikti rinkai vos per vienus–trejus metus. Tačiau jo idėja, paremta telomerų ilginimu, tarp mokslininkų kelia ir rimtų abejonių.
Būdamas dešimties Williamas „Bill“ Andrewsas su savo tėvu turėjo pokalbį, pakeitusį visą jo gyvenimą.
„Gyvenimas yra nuostabiausias dalykas, kuris mums kada nors nutiko, – prisimena tėvo žodžius Andrewsas. – Kai užaugsi, turėtum tapti gydytoju ir atrasti vaistą nuo senėjimo. Nežinau, kodėl iki šiol niekas to nepadarė.“
Nuo tos akimirkos, pasak Andrewso, jis turėjo „vieną gyvenimo tikslą“.
Dabar, praėjus daugiau nei 60 metų, 74 metų Andrewsas yra praktikuojantis molekulinės biologijos specialistas, turintis daktaro laipsnį, ir teigia esantis visai arti to, kad sukurtų masėms skirtą senėjimą stabdančią tabletę. Pasak jo, tereikia finansavimo, kad būtų galima išplėsti jos kūrimą.
Andrewso požiūris į senėjimo stabdymo mokslą skiriasi nuo kitų šios srities tyrėjų. Užuot susitelkęs vien į aplinkos veiksnius ar ligų pašalinimą, Andrewsas tiria tai, ką laiko pagrindine senėjimo priežastimi – telomerus.
Šiuos mažyčius apsauginius darinius galima palyginti su plastikiniais batų raištelių galiukais. Daugelį metų avint mėgstamus sportbačius, šie galiukai pradeda dėvėtis. Tas pats nutinka telomerams, saugantiems chromosomas – mūsų DNR paketus.
Andrewsas mano atradęs būdą sustabdyti šį žalingą irimą ir teigia, kad per šį dešimtmetį galėtų pateikti rinkai stebuklingą tabletę.
Atsakymą į senėjimo klausimą įžvelgė telomeruose
Dar mokydamasis vidurinėje mokykloje ir studijuodamas universitete Andrewsas suprato, kad tuo metu vyraujančios senėjimo teorijos jam paprasčiausiai neatrodė logiškos.
„Nė viena jų nepaaiškino, kodėl žmonės, gyvenantys ties pusiauju ir Šiaurės bei Pietų ašigaliuose, sensta tokiu pačiu greičiu, nors gyvena skirtingoje aplinkoje. Nė viena teorija nepaaiškina, kodėl šunys ir katės sensta kitu greičiu nei žmonės, nors gyvena toje pačioje aplinkoje. Nusprendžiau, kad kažkas čia ne taip“, – sako Andrewsas.
Daugiau nei dešimtmetį mintys apie senėjimą liko Andrewso sąmonės užkulisiuose, kol jis baigė aukštąjį mokslą ir pradėjo dirbti biotechnologijų srityje. Lūžio momentas atėjo tik 1993 metais, kai jis dalyvavo konferencijoje.
Anksčiau Andrewsas buvo priėjęs prie išvados, kad mūsų ląstelėse turi būti kažkas panašaus į atrakcionų parko bilietus.
„Kiekvieną kartą ląstelei pasidalijus, ji prarasdavo vieną bilietą. O kai bilietai baigdavosi, tada ir mirdavai“, – sako jis.
Tuomet jis išgirdo atsakymą. Konferencijoje vienas pranešėjas kalbėjo apie tai, kad telomerai trumpėja kiekvieną kartą ląstelei pasidalijus. Klausydamasis, kaip pranešėjas aptaria kelias DNR sekas, Andrewsas suprato, kad jos „paaiškina viską“.
„Iškart, dar [pranešėjui] net nespėjus nulipti nuo pakylos, jau stovėjau laiptų apačioje ir klausiau: „Ar kas nors išsiaiškino, kaip pailginti telomerus?“ – prisimena Andrewsas.
Pranešėjas atsakė, kad net ir po daugelio metų darbo jiems nepavyko pasiekti jokios sėkmės.
„Priimkite mane į komandą, – pranešėjui pasakė Andrewsas, – ir aš tai išsiaiškinsiu per tris mėnesius.“
Netrukus Andrewsas, pasak jo paties, prisijungė prie Kalifornijoje įsikūrusios biofarmacijos bendrovės „Geron Corporation“, kuriančios vaistus vėžiui gydyti, ir vadovavo tyrėjų komandai, atradusiai žmogaus telomerazės fermentą.
Kai mūsų kūno ląstelės dalijasi, jų telomerai laikui bėgant dėvisi, todėl galiausiai ląstelės sensta ir nustoja dalytis. Tačiau telomerazė atkuria telomerus, iš esmės tarsi paspausdama senėjimo proceso atkūrimo mygtuką.
2009 metais mokslininkai Carol Greider, Elizabeth Blackburn ir Jackas W. Szostakas laimėjo Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją už telomerazės atradimą vienaląsčiuose organizmuose maždaug ketvirčiu amžiaus anksčiau. Jų darbai tapo šiuolaikinių telomerų tyrimų, įskaitant tokius senėjimo tyrimus kaip Andrewso bei vėžio tyrimus, pagrindu.
Nors šis fermentas gali atrodyti kaip ilgai medicinos ieškota panacėja, yra viena problema: telomerazė natūraliai nėra aktyvi visose ląstelėse.
Jos aktyvumas nuolat aptinkamas tik lytinėse ląstelėse, kamieninėse ląstelėse ir vėžinėse ląstelėse. Taip yra todėl, kad dauguma kitų ląstelių yra užprogramuotos senti ir žūti po tam tikro pasidalijimų skaičiaus, kad apsaugotų organizmą nuo nekontroliuojamo augimo.
Kita vertus, lytinėms, kamieninėms ir vėžinėms ląstelėms reikia nuolatinio atsinaujinimo, kad jos galėtų perduoti nepažeistą DNR būsimoms kartoms, nuolat atkurti audinius arba skatinti naviko augimą.
Kad tai pakeistų, Andrewsui reikėjo rasti raktą – konkretų geną, galintį įjungti telomerazės gamybą visose mūsų ląstelėse.
„Aš [ieškojau] molekulių, kurios, pridėtos prie žmogaus ląstelių Petri lėkštelėse, [įjungtų] telomerazės geną. Nes jei mūsų lytinės ląstelės gali gaminti telomerazę, vadinasi, visos mūsų kūno ląstelės turi telomerazės geną. Visose kitose ląstelėse šis genas tiesiog yra išjungtas“, – sako Andrewsas.
Tačiau kodėl toks svarbus genas apskritai turėtų būti išjungtas? Atsakymas į šį klausimą, pasak Andrewso, yra priežastis, dėl kurios mes apskritai senstame.
Svarbiausia rūšies išlikimo strategija greitai besikeičiančioje aplinkoje yra ta, kad dalis rūšies individų išgyventų tada, kai kiti negali, aiškina Andrewsas. Lytinis dauginimasis išsivystė prieš du milijardus metų tam, kad padidintų genetinę įvairovę, tačiau įvairovė mažėja, kai tie patys tėvų genai nuolat grįžta į genofondą.
Biologija išvengia tokio pasikartojimo ir didina įvairovę pašalindama ilgai gyvenančius individus. Kitaip tariant, individai turi senti – ir galiausiai mirti, – kad rūšis išgyventų.
Tačiau, Andrewso nuomone, žmonėms senėjimas tampa nebereikalingas, nes mes, turėdami namus, mediciną ir sėdimą darbą, labai skiriamės nuo tokių rūšių kaip pasaginiai krabai, atlaikę laiko išbandymą.
Mūsų rūšiai negresia žlugimas, jei jūsų močiutė gyvens iki 150 metų. Be to, žmonės „labai gerai prisitaiko“, sako Andrewsas. Jis mano, kad sugebėtume įveikti ir problemas, susijusias su gyventojų pertekliumi, jei sustabdytume senėjimą. Tačiau yra dar viena problema.
„Tokios ligos kaip vėžys, širdies ligos ir demencija mus dažniausiai paveikia jau po to, kai užauginame savo vaikus, todėl evoliucija niekada nepasuko jų pašalinimo kryptimi, nes tai buvo naudinga rūšies išlikimui“, – sako Andrewsas.
Tabletė, kuri žmogų galėtų biologiškai atjauninti
Pagrindinis Andrewso kuriamų senėjimą stabdančių tablečių tikslas – sustabdyti kančias, kurias sukelia su amžiumi susijusios ligos. Kalbama ne tik apie jau minėtus vėžį, širdies ligas ir demenciją, bet ir apie tokias ligas kaip cirozė, lėtinė inkstų liga, raumenų distrofija ir geltonosios dėmės degeneracija.
Pasak jo, nė viena iš šių būklių neatsirastų, jei telomerai netrumpėtų. Pagrindinė šių ligų priežastis esą yra ląstelių nusidėvėjimas, kurį paprastai veikia nepalanki genetika arba gyvenimo būdo pasirinkimai, skatinantys spartesnį ląstelių dalijimąsi.
Grįžtant prie Andrewso atrakcionų parko analogijos, dėl šių veiksnių žmonėms greitai „baigiasi atrakcionų bilietai“. Tačiau jei mokslininkams pavyktų dirbtinai pailginti telomerus visose ląstelėse, tai būtų tarsi tėvai, duodantys jums papildomų bilietų.
Kol jie ir toliau juos dalytų, „galėtum važinėtis amžinai“, aiškina jis.
Andrewsas teigia, kad vos tik pradėtume matyti, kaip šios ligos nyksta, nebenorėtume grįžti prie ankstesnio gyvenimo būdo. Būtent todėl jis nori masinei rinkai pasiūlyti tabletę, kuri išgydytų senėjimą. Prie jos jis dirba kaip savo biotechnologijų bendrovės „Sierra Sciences“, įsikūrusios Reno mieste, Nevadoje, įkūrėjas ir generalinis direktorius.
„Mano svajonė ir viltis [yra tokia], kad tai būtų tabletė, kurią žmonėms reikėtų išgerti kartą per 10 metų. Ji padarytų mus jaunesnius visais įmanomais būdais – mes vėl atrodytume, jaustumės ir elgtumėmės taip, lyg mums būtų 25-eri“, – sako jis.
Kadangi senėjimo proceso atsukimas skiriasi nuo žmogaus vystymosi proceso atsukimo, Andrewso tabletė nepaverstų žmonių kūdikiais.
Pasak jo, jauniausias biologinis amžius, į kurį žmogus galėtų sugrįžti, būtų 25 metai, nes būtent tada žmogaus vystymasis iš esmės baigiasi. Taigi, jei 45 metų žmogus išgertų tabletę, biologiškai jam taptų 35-eri. Po 10 metų jis vėl išgertų tabletę ir biologiškai taptų 25-erių, aiškina Andrewsas.
Šis skaičius reiškia žmogaus biologinį, o ne chronologinį amžių – jis nustatomas pagal tai, kaip gerai organizmas funkcionuoja ląstelių ir molekuliniu lygmenimis.
Kiti mokslininkai įspėja apie galimą vėžio riziką
Tačiau kiti mokslininkai daug skeptiškiau vertina galimą telomerų ir senėjimo ryšį.
Viena iš priežasčių abejoti yra ta, kad ryšys tarp telomerų ilgio, telomerazės gamybos ir senėjimo skirtingose rūšyse nėra nuoseklus.
Pavyzdžiui, 2018 metų tyrime mokslininkai nustatė, kad ilgaamžių Myotis genties šikšnosparnių telomerai jiems senstant visiškai netrumpėja, tačiau jie negamina telomerazės.
Panašiai ir Strongylocentrotus franciscanus rūšies jūrų ežių telomerai senstant iš tikrųjų ilgėja, o šie gyvūnai gali gyventi iki 200 metų.
Apskritai mokslininkai perspėja apie vėžio riziką bandant ilginti telomerus. Pavyzdžiui, 2017 metais žurnale „JAMA Oncology“ paskelbtas tyrimas parodė, kad ilgesni telomerai, regis, didina tam tikrų vėžio rūšių, įskaitant smegenų, kiaušidžių ir šlapimo pūslės vėžį, melanomą, endometriumo, sėklidžių bei plaučių vėžį, riziką.
Liz Parrish, Sietle įsikūrusios biotechnologijų bendrovės „BioViva USA“, siekiančios kurti genų terapijas, galinčias sustabdyti senėjimą ir su amžiumi susijusias ligas, įkūrėja ir generalinė direktorė, yra profesinėje srityje dirbusi su Andrewsu ir mano, kad jam pavyks sukurti tabletę, padėsiančią išlaikyti ilgus telomerus.
„Biologinis senėjimas yra liga – tai beveik tobula patologija, kuri beveik vienodai vyksta visų žmonių organizmuose, ir tai yra pamatinis procesas, skatinantis visas ligas, nuo kurių mirštame senatvėje.
Manau, kad norint išgydyti visą senėjimo procesą reikės padaryti daugiau, tačiau [Andrewso tabletė] turėtų pašalinti didžiausią kliūtį sveikai gyvenimo trukmei, o tai reikštų, kad žmonės galėtų gyventi ilgiau ir sveikiau“, – sako Parrish.
Andrewsas teigia jau turintis savo tabletei reikalingą junginį. Galingiausia jo atrasta molekulė pagamina maždaug 16 proc. telomerazės kiekio, kuris, jo manymu, būtų reikalingas norint pasiekti tokį lygį, koks yra mūsų lytinėse ląstelėse.
Tačiau didžiausia kliūtis – rasti finansavimą, kuris leistų šį rodiklį padidinti iki 100 proc., sukurti tabletę ir pateikti ją rinkai.
„Šiuo metu šiems tyrimams mums reikia 2 mln. JAV dolerių per mėnesį, o tokio dydžio finansavimo mes tiesiog niekada negauname“, – sako Andrewsas.
Jei Andrewsas iš karto rastų investuotoją, jis teigia galintis pateikti tabletę rinkai per artimiausius vienus–trejus metus.
Galiausiai, pasak Andrewso, jis tai daro ne dėl savęs ir ne dėl galimo pelno, kurį ši tabletė galėtų jam atnešti. Jo motyvas paprastas.
„Aš tiesiog noriu matyti pasaulį laimingą ir sveiką“, – teigia jis.
Kol kas Andrewso vizija tebėra eksperimentiniame etape. Ar telomerų ilginimu iš tiesų būtų galima reikšmingai sulėtinti ar net pakeisti žmogaus senėjimo procesą, turės parodyti tolesni tyrimai – ypač atsižvelgiant į kitų mokslininkų keliamus klausimus dėl tokio metodo veiksmingumo ir galimos vėžio rizikos.
