Ключ к бессмертию? Ученые создали клетки для омоложения организма
Китайские ученые (с участием соавторов из США и Японии) выяснили, что человеческие стволовые клетки, измененные специальным образом, могут способствовать омоложению и замедлять процессы старения. Давайте разберемся в механизме и поймем, можно ли радоваться скорому наступлению бессмертия.
Команда профессора Guang-Hui Liu сконструировала «нестареющие» человеческие мезенхимальные прогениторные клетки, которые меньше поддаются клеточному старению и стрессу. На протяжении 44 недель исследователи внутривенно вводили эти клетки пожилым макакам и наблюдали их воздействие на разные системы организма. В результате клеточная сенесценция, хроническое воспаление, тканевая дегенерация уменьшились, а структура мозга и когнитивные функции улучшились. Также функция репродуктивной системы была частично восстановлена, и это произошло без нежелательных побочных эффектов.
В антистарении есть три основных направления:
- сенолитики (убрать стареющие клетки);
- эпигенетическое репрограммирование (частичный возврат клеточного «возраста»);
- клеточная терапия (добавление функциональных клеток).
Обсуждаемое исследование объединяет все три направления и движется в сторону системного подхода.
Для начала поговорим про объект исследования
Макак-крабоед — это небольшая всеядная обезьянка (не только крабом единым питается), с длиной тела от 40 до 65 см. Самцы примерно в два раза тяжелее самок и могут весить до 8.5 кг. У меня есть персональная обида на этот вид, так как пятнадцать лет назад в Куала-Лумпуре, одна из этих макак схватила у меня сотовый телефон и разбила об камни. Ей не понравилось мое желание ее сфотографировать. Живут крабоеды в три раза меньше человека, и их возраст 19-23 лет приблизительно соответствует человеческому возрасту 57-69. Самки этого вида, как и человеческие женщины, испытывают менопаузу. Крабоеды являются моделью примата в научных изысканиях, поскольку они переносят человеческие заболевания, всеядны, легко адаптируются к разным средам, включая городские условия, и демонстрируют широкий спектр поведения.
Теперь про идею и воплощение исследования
Идея исследования была весьма проста. С возрастом собственные стволовые клетки организма устают. Если внедрить клетки, устойчивые к сенесценции и стрессу, то они будут производить омолаживающие факторы — и состояние организма улучшится. Пожилых макак разделили на три группы: контроль, A4-WTC и A4-SRC. Животные в контрольной группе не получали терапевтических клеток. Макаки из A4-WTC получали мезенхимальные клетки в их обычной форме, без специальных генетических модификаций. Крабоеды в группе A4-SRC получали специально созданные клетки, более устойчивые к старению и стрессу. Задача была сравнить группы между собой для измерения эффекта омоложения.
Как же оценивали омоложение? Исследователи в разных лабораториях уже научились определять возраст по активности генов (транскриптомные часы) и с помощью анализа химических меток на ДНК (например, метилирование цитозинов). С возрастом такие метки изменяются в определенных местах генома, и это можно использовать для определения биологического возраста и сравнения с календарным. Эпигенетические часы — один из самых надежных способов оценить биологический возраст тканей и целого организма.
Если мы хотим определить биологический возраст, то можем смотреть на несколько ключевых биомаркеров. Один из самых известных — это ген FOXO3. Он работает как «защитник» клетки: включает антиоксидантные системы, помогает чинить ДНК, снижает окислительный стресс. Но с возрастом активность FOXO3 падает, и ткани хуже справляются с повреждениями.
Другой показатель — это сигнальные молекулы IL-6 и IL-8. Их становится все больше в стареющем организме, они поддерживают хроническое воспаление, которое мешает нормальной работе органов и ускоряет старение. Часто измеряют и уровень белка p21. Это тоже классический маркер клеточного старения: если он высокий, клетки перестают делиться и обновляться.
Наконец, с возрастом разрушается архитектура ядра клетки: ослабевает хроматин, ДНК становится более открытой, геном менее стабильным. Это ведет к накоплению ошибок и снижению функций клеток. Конечно, это лишь часть маркеров, но даже они хорошо показывают, как организм постепенно теряет способность к восстановлению.
Исследование показало, что введение специально подготовленных мезенхимальных клеток значительно снижало биологический возраст тканей у обезьян: в среднем на 3,3 макако-года по транскриптомным часам и до 5 лет по эпигенетическим, причем наиболее выраженные эффекты наблюдались в репродуктивной системе у самок, а также в коже, легких, мышцах, селезенке и гиппокампе мозга. Это означает, что клетки не только улучшали состояние отдельных органов, но и вызывали системное омоложение, затрагивая сразу несколько уровней молекулярной регуляции. Получается, что китайские ученые нашли самое перспективное направление геронтологической терапии!
Обсуждаем
Что хорошо в этом исследовании? Модель на приматах — это редкость в геронауке: системное омоложение теперь показано у макак, а не только у мышей или других животных с короткой продолжительностью жизни. Омоложение затрагивает мозг, репродуктивную систему и общие маркеры воспаления/сенесценции, что говорит о системном механизме. Это намного интереснее, чем омоложение одного органа. За 44 недели не было отмечено нежелательных иммунных реакций или признаков опухолеобразования. Вспомним так же, что макакам вводили человеческие клетки, они работали не вызывая отторжения. Поэтому есть надежда, что эксперименты на людях (когда/если начнутся) пройдут успешно. Еще в 2022 году ученые из Института Бабрема сумели омолодить клетки кожи 53-летнего человека: после короткого курса частичного перепрограммирования они выглядели и работали как у 23-летнего. Факторы Яманаки включали всего на 13 дней, а потом выключали, чтобы клетки не забыли, что они кожа, а не стволовой «ноль». Эти омоложенные клетки быстрее заживляли раны, активнее синтезировали коллаген и сохраняли молодые свойства неделями, а не на пару дней. Конечно, нельзя делать обобщение по выборке из одного человека.
Какие остались вопросы?
Исследование не показало увеличение продолжительности жизни макак сверх естественного прогноза, так как проводилось всего 44 недели, что соответствует примерно трем человеческим годам для возраста 57-69 лет и фокусировалось на биологических маркерах старения, а не на общей выживаемости. За 44 недели невозможно провести оценку долгосрочной безопасности, так как необходимо наблюдать животных до конца их жизни. Роль межклеточных курьеров-экзосом для омоложения требует дополнительных исследований. Нужно проверить на большем количестве макак, с разным состоянием здоровья. И, что самое сложное, еще надо подтвердить эффект и проверить безопасность для человека.
Практический эффект
Уже сейчас мезенхимальные прогениторные клетки тестируются при отдельных болезнях (артрит, фиброз, преждевременная недостаточность яичников), и их безопасность весьма хорошо изучена. Поэтому шанс на развитие препарата есть, и, вероятнее всего, первыми будут клинические испытания для узких показаний у пожилых людей, например, для восстановления после операций, лечения саркопении или когнитивного угасания.
Если эффект подтвердится на человеке и не будет побочных эффектов?
Можно будет создать терапию, улучшающую состояние тела и мозга пожилых. Улучшения архитектуры мозга и когнитивных тестов у макак помогут преодолеть нейродегенеративные риски старения, а влияние на репродуктивную систему дадут возможность женщинам отложить менопаузу.
Мне кажется, что у описанного подхода есть реальные перспективы, но препарат, возвращающий молодость и здоровье в широком смысле в ближайшие годы вероятнее всего будет выглядеть не как универсальная таблетка, а как одна из двух вещей: клеточная терапия (инфузии инженерных клеток) или бесклеточная терапия на основе их «секрета» (например, экзосом). Путь до клиники существует, но нужно доказать эффективность и безопасность у людей.
Полное возвращение молодости в результате одной интервенции маловероятно, так как старение многокомпонентно (сенесценция, воспаление, митохондрии, внеклеточный матрикс, иммунная дисфункция и т. д.). Однако, описанный подход может стать мощным, хотя и не единственным, элементом комбинаторной терапии.
Основные риски
Главные риски таких омолаживающих клеточных и экзосомных терапий связаны с тем, что вмешательства, защищающие клетки от старения и стресса, делают их похожими на опухолевые: они могут не умирать вовремя и в теории превратиться в источник рака, поэтому нужны долгие наблюдения и встроенные «стоп-сигналы». Есть риск, что клетки приживутся не там, где надо, или вызовут воспаление и микротромбозы после инфузии; чтобы это контролировать, нужны точные способы доставки и дозирования. Кроме того, клетки могут скапливаться в лёгких или печени, не попадая в нужные органы. Для препаратов на основе экзосом добавляется проблема: их состав очень сложный и непредсказуемый, поэтому партии могут отличаться, а вместе с ростом регенерации возникает риск подпитки скрытых предраковых клеток.
Как и многие новшества, подобные процедуры наверняка будут дорогими и могут только усилить социальное неравенство, создавая ситуацию «омолаживания для избранных». С одной стороны, я не вижу в этом особых проблем, так как многие процедуры были вначале доступны только богатым. С другой стророны, продление жизни исключительно для диктаторов — нежелательное явление. Я предпочитаю «Бух в котел и там сварился».
Что еще происходит в антистарении?
Помимо клеточных экспериментов на макаках и перепрограммирования человеческих клеток в Кембридже, в мире идет настоящий бум исследований в области антистарения.
В статье в Nature Communications в 2024 году показано, что циклическое частичное перепрограммирование (с факторами OSK) возвращает транскриптом, липидом и метаболом многих тканей в молодое состояние, включая кожу, и даже удваивает оставшуюся продолжительность жизни старых мышей при векторной доставке генов. В 2025 году вышла статья Chemical Reprogramming Ameliorates Cellular Hallmarks of Aging, где авторы используют смесь малых молекул (без генетической инженерии) для частичного перепрограммирования стареющих человеческих клеток и получили омолаживающие эффекты, подтверждённые по ключевым маркерам старения. Ещё одна работа 2025 года (Conserved biological processes in partial cellular reprogramming) показывает, что частичное перепрограммирование может восстанавливать возрастные изменения на уровне биологических процессов.
Недавно удалось увеличить продолжительность жизни мышей почти на 20% с помощью терапии, усиливающей работу белка Klotho, который отвечает за регенерацию и устойчивость к стрессу. Сенолитики нового поколения начали точечно бить по ферментам, связанным с болезнью Альцгеймера, не затрагивая при этом здоровые клетки, что делает их потенциально более безопасными. В клиническом исследовании у пожилых женщин комбинация сенолитиков показала лёгкое улучшение состояния костей. Это хотя и не сенсация, но важный шаг в сторону проверки терапии на людях, так как всем известны проблемы дам в пожилом возрасте.
Развиваются и методы диагностики. Например, в Стэнфорде разработали новый тип МРТ, который позволяет подсвечивать сенесцентные клетки прямо в суставах, что открывает путь к точечной терапии при остеоартрите. А в индустрии объявлен масштабный конкурс XPrize Healthspan с призовым фондом $101 млн. Задача — найти подходы, которые смогут реально омолодить мышцы, мозг и иммунную систему у людей 50-80 лет всего за год испытаний.
Неожиданный поворот показало исследование в Emory University. Психоделик псилоцибин в лабораторных моделях уменьшал клеточный стресс и продлевает жизнь клеток, активируя пути долголетия. А стартап Retro Biosciences, финансируемый Сэмом Альтманом (CEO OpenAI), уже вложил миллиард долларов в проекты по продлению жизни с помощью ИИ и клеточного перепрограммирования.
Так что надо решать, как не помереть от скуки за наши многократно продленные жизни.
Dr. Tatiana Tatarinova, Fletcher Jones Endowed Chair in Computational Biology, University of La Verne (California)
