Наконец, третий возможный
подход к решению вышеизложенных
проблем может состоять в создании
еще одного нового направления в
геронтологии - возрастной биоинформатики
человека. Она находится на стыке
общей биоинформатики (раздел биологии,
изучающий биологические процессы
с помощью компьютеров), геронтологии
и гериатрии и исследует возрастные
изменения с помощью компьютеров
на основе создания специализированных
информационных баз данных и их анализа
с применением методов прикладной
статистики и математики, включая
методы искусственного интеллекта.
Необходимо подчеркнуть,
что одним из главных отличий
биоинформатики от близкой к ней
математической биологии является обязательное
наличие и активное использование
в первой больших информационных
баз данных по соответствующим разделам
биологии. Поэтому важнейшей задачей
возрастной биоинформатики должно стать
создание таких баз по возрастным
изменениям человека на основных уровнях
его организации (генетическом, молекулярно-клеточном,
органно-тканевом и организменном).
Вторая задача следует из первой и
заключается в системном анализе
накопленной фактологической базы
возрастных изменений с использованием
современных мультимедийных компьютерных
технологий. Судя по публикациям, это
направление за рубежом постепенно
привлекает все большее внимание
геронтологов. Третья задача, стоящая
перед возрастной биоинформатикой, должна
заключаться в создании методов формирования
групп риска, выбора оптимальной тактики
лечения конкретного больного и прогнозирования
состояний пациентов с возрастной патологией
на основании связей последней с разными
биохимическими, иммуногенетическими,
клиническими и другими маркерами.
Организация фактологической
базы данных (БД) по возрастным изменениям
человека позволит выяснить, в какой
степени они связаны собственно
с возрастом, а в какой - с сопутствующими
возрасту заболеваниями. Кроме этого,
такая БД позволит построить каскадную
сеть возрастных изменений человека
и находить в ней "узкие места",
на которых необходимо в первую очередь
сосредоточить внимание для профилактики
преждевременного старения и лечения
возрастных заболеваний.
Возрастная биоинформатика
в рассмотренном смысле позволяет совершенно
по-новому посмотреть на проблему поиска
механизмов старения человека. Сейчас
практически все работы на данную тему
отталкиваются от молекулярно-генетического
и клеточного уровней. Но можно подойти
и с противоположной стороны. Действительно,
конечной точкой нашего бытия (без учета
несчастных случаев, врожденных или наследственных
аномалий и заболеваний) есть смерть от
остановки дыхания или сердца, которым
предшествуют дыхательная или сердечная
недостаточность. Этот процесс можно продолжить
и дальше по нисходящей линии, опускаясь
в итоге на молекулярно-генетический уровень.
Например, одним из эффективных молекулярных
маркеров сердечной недостаточности является
повышенный уровень сердечного гормона
NT-proBNP, количество которого в крови с возрастом
увеличивается. Следовательно, выясняя
причину такого роста, мы можем выйти на
один из механизмов старения человека
и его смерти.
С этой точки зрения
все указанные события, предшествующие
смерти, можно рассматривать как
возрастные изменения, в которых
старость как таковая не фигурирует
в качестве независимого процесса,
а на определенном этапе онтогенеза
человека "вплетается" в его
возрастные заболевания. Иначе говоря,
при данном подходе старость не выделяется
в явном виде как особый самостоятельный
процесс со своими специфическими биомаркерами,
а "растворяется" во множестве
разных возрастных изменений, оказывающих
разное удельное влияние на вероятность
смерти. Вопрос "почему мы стареем?",
заменяется на другой: "почему мы умираем?"
Возможно, именно такой
чисто медицинский подход позволит
лучше понять, почему мы стареем и подсказать
соответствующие средства профилактики
и лечения как преждевременного, так и
обычного старения. В этом нам могут помочь
детально прописанные схемы, упомянутые
выше, а также нисходящие от момента смерти
человека патогенетические последовательности
его возрастных заболеваний. Здесь мы
тесно пересекаемся с проблемой формализации
общепатологических процессов человека
[9, 10].
В этой связи необходимо
напомнить, что практически нет
ни одного специфического маркера старения,
который бы не присутствовал в
том или ином виде при какой-то
врожденной или приобретенной патологии
в молодом или среднем возрастах.
А потому вычленять старение из общего
спектра патологических возрастных
нарушений в качестве специфического
самостоятельного процесса, на мой
взгляд, неправомерно. Иначе говоря,
отделять геронтологию от гериатрии
применительно к человеку нельзя.
Таким образом, в настоящее
время на основе современных компьютерных
информационных технологий формируется
новое направление в изучении
механизмов старения человека, связанное
с интеллектуальной обработкой научной
информации и извлечением из нее
новых знаний. Значение этого направления,
на мой взгляд, будет постоянно
увеличиваться и со временем может
сравняться или даже превзойти экспериментальное
направление геронтологии.
Зубная паста
с применением нанотехнологий
Оказывается, уже сегодня
наномедицинские технологии применяются
в России, хотя в Европе и Америке
о них пока только фантазируют. Причём
у нас нанопрепараты доступны
наряду с обычными лекарствами.
Большинство публикаций,
посвящённых нанотехнологиям, рассказывают
о поразительных проектах далекого
будущего. Чего там только нет: и
нанороботы снуют по системе кровообращения,
и любые органы выращиваются на заказ.
Только вот появится такая чудо-медицина,
к сожалению, очень и очень нескоро, думаем
мы. А зря. Немногие знают, что наномедицина,
оказывается, уже вовсю работает в России.
Именно в нашей стране разработаны и реализованы
в производстве молекулярные комплексы,
которые уже сейчас применяются в методах
восстановлении костных тканей (Клиника
Елизарова) и в стоматологиии (продукты
VIVAX Dent). Как же это возможно? Как случилось,
что Россия и в этой, названной самой перспективной
областью человеческих знаний в XXI веке,
оказалась лидером? Секрет в том, что часть
работ закрытых военных лабораторий СССР
теперь направлена на мирное применение.
Стратегия нашего государства в области
научных разработок изменилась, и нынче
в России нужны не только супер-солдаты,
выживающие и побеждающие в экстремальных
условиях, губительных для человеческого
организма, но и просто здоровые, сильные
мужчины и женщины, способные жить долго
и счастливо.
В основу новой области знаний легли исследования
разрушения и восстановления молекулярных
комплексов клеток наиболее важных тканей
организма человека.
Ученные выяснили поразительную способность
поврежденных молекул восстанавливаться
после «напоминания» им о форме и строении
здоровой молекулы данного вида ткани.
Это фундаментальное открытие было сделано
учеными Санкт-Петербургского Института
Биорегуляции и Геронтологии Северо-Западного
отделения РАМН.
На основе результатов исследования российские
специалисты сконструировали эталонные
молекулы «коротких пептидов» для разных
видов тканей — для желез иммунной системы,
костной и мышечной ткани, ткани глаз и
полости рта. Вскоре было налажено нанопроизводство
этих комплексов, проведены клинические
испытания.
Самое поразительное, пожалуй, качество
таких препаратов заключается в том, что
они беспрепятственно проникают в организм,
находят повреждённый орган и «информируют»
молекулы тканей о том, какими они должны
быть. Причём даже после такого «напоминания»
клетки сохраняют способность к регенерации:
организм включает неиспользованные резервы
и самовосстанавливается.
Уникальные достижения российских учёных
признали крупнейшие мировые научные
форумы в Швейцарии и США, однако упоминания
об этом сразу же закрыли. Мол дружба дружбой,
а табачок врозь: ведь рынок лекарственных
препаратов слишком лакомый кусок, чтобы
делиться. Еще пару десятков лет назад
это означало бы, что до аптек и больниц
открытия не дойдут никогда.
Но сегодня Россия — это другая страна,
и поэтому найдены инвестиции, найдены
партнеры и первые препараты информационной
наномедицины уже в продаже. Санкт-Петербургский
Институт Биорегуляции и Геронтологии
Северо-Западного отделения РАМН и Академия
Научной Красоты испытали и вывели на
рынок линию продуктов VIVAX Dent (ВИВАКС-ДЕНТ),
среди которых зубные пасты, и бальзамы
для полости рта.
Как признаются сами разработчики линии,
должное нужно отдать не только медикам,
но и партнерам, которые смогли кратчайшим
путем доставить новейшие препараты тем,
кто нуждается в помощи. Зубная паста и
бальзамы линии ВИВАКС-ДЕНТ быстро прошли
испытания в Санкт-Петербургском Городском
Пародонтологическом Центре ПАКС при
СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова и сейчас
предлагаются без всяких возрастных ограничений.
Только вот останавливаться и тормозить
нашим ученым и предпринемателям нельзя:
рынок не позволит этого. Остаться лидером
труднее, чем стать им.
Компоненты старения.
Бессмертие человека.
Большинство публикаций,
посвящённых нанотехнологиям, рассказывают
о поразительных проектах далекого
будущего. Чего там только нет: и
нанороботы снуют по системе кровообращения,
и любые органы выращиваются на заказ.
Только вот появится такая чудо-медицина,
к сожалению, очень и очень нескоро, думаем
мы. А зря. Немногие знают, что наномедицина,
оказывается, уже вовсю работает в России.
Именно в нашей стране разработаны и реализованы
в производстве молекулярные комплексы,
которые уже сейчас применяются в методах
восстановлении костных тканей (Клиника
Елизарова) и в стоматологиии (продукты
VIVAX Dent). Как же это возможно? Как случилось,
что Россия и в этой, названной самой перспективной
областью человеческих знаний в XXI веке,
оказалась лидером? Секрет в том, что часть
работ закрытых военных лабораторий СССР
теперь направлена на мирное применение.
Стратегия нашего государства в области
научных разработок изменилась, и нынче
в России нужны не только супер-солдаты,
выживающие и побеждающие в экстремальных
условиях, губительных для человеческого
организма, но и просто здоровые, сильные
мужчины и женщины, способные жить долго
и счастливо.
В основу новой области знаний легли исследования
разрушения и восстановления молекулярных
комплексов клеток наиболее важных тканей
организма человека.
Ученные выяснили поразительную способность
поврежденных молекул восстанавливаться
после «напоминания» им о форме и строении
здоровой молекулы данного вида ткани.
Это фундаментальное открытие было сделано
учеными Санкт-Петербургского Института
Биорегуляции и Геронтологии Северо-Западного
отделения РАМН.
На основе результатов исследования российские
специалисты сконструировали эталонные
молекулы «коротких пептидов» для разных
видов тканей — для желез иммунной системы,
костной и мышечной ткани, ткани глаз и
полости рта. Вскоре было налажено нанопроизводство
этих комплексов, проведены клинические
испытания.
Самое поразительное, пожалуй, качество
таких препаратов заключается в том, что
они беспрепятственно проникают в организм,
находят повреждённый орган и «информируют»
молекулы тканей о том, какими они должны
быть. Причём даже после такого «напоминания»
клетки сохраняют способность к регенерации:
организм включает неиспользованные резервы
и самовосстанавливается.
Уникальные достижения российских учёных
признали крупнейшие мировые научные
форумы в Швейцарии и США, однако упоминания
об этом сразу же закрыли. Мол дружба дружбой,
а табачок врозь: ведь рынок лекарственных
препаратов слишком лакомый кусок, чтобы
делиться. Еще пару десятков лет назад
это означало бы, что до аптек и больниц
открытия не дойдут никогда.
Но сегодня Россия — это другая страна,
и поэтому найдены инвестиции, найдены
партнеры и первые препараты информационной
наномедицины уже в продаже. Санкт-Петербургский
Институт Биорегуляции и Геронтологии
Северо-Западного отделения РАМН и Академия
Научной Красоты испытали и вывели на
рынок линию продуктов VIVAX Dent (ВИВАКС-ДЕНТ),
среди которых зубные пасты, и бальзамы
для полости рта.
Как признаются сами разработчики линии,
должное нужно отдать не только медикам,
но и партнерам, которые смогли кратчайшим
путем доставить новейшие препараты тем,
кто нуждается в помощи. Зубная паста и
бальзамы линии ВИВАКС-ДЕНТ быстро прошли
испытания в Санкт-Петербургском Городском
Пародонтологическом Центре ПАКС при
СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова и сейчас
предлагаются без всяких возрастных ограничений.
Только вот останавливаться и тормозить
нашим ученым и предпринемателям нельзя:
рынок не позволит этого. Остаться лидером
труднее, чем стать им.
Компоненты старения.
Бессмертие человека.
В процессе старения можно выделить два
главных компонента:
1) механическое
«изнашивание» структур, повреждающее
действие многочисленных случайных
факторов.
2) генетическое
повреждение, проявляющееся главным
образом в виде возрастного
изменения активности генов. Организмы,
погибающие запрограммированной
смертью, на всем протяжении
онтогенеза, несомненно, подвергаются
повреждающему действию многочисленных
случайных факторов; генетические
же изменения у них на последних
этапах жизни развиваются драматически
быстро, проявляются в разной
форме и приводят организмы
к гибели.
В настоящей
работе для обсуждения проблемы соотношения
между экологическими и генетическими факторами
старения и долголетия мы были вынуждены
привлечь данные статистики, истории,
палеоантропологии, генетики, цитологии,
биохимии, эволюционного учения и ряда
других наук. Обращение к результатам
и методам многих наук диктуется необычайной
сложностью рассматриваемого явления.
Сейчас уже ясно, что проблему
старения и долголетия нельзя решать
методами какой-то отдельной узкой отрасли
науки. Здесь требуется дальнейшее накопление
фактического материала специалистами
различных областей знания, непрерывное
критическое обобщение его, постоянное
выдвижение новых идей, соответствующих
современному уровню развития естествознания.
Основные
выводы, к которым мы пришли в
результате проведенных исследований,
могут быть суммированы следующим
образом.
1. Без изучения
возрастных изменений
генетической системы в ее сложном взаимодействии
со средой нельзя попять основные
причины и факторы старения
и долголетия организмов. Наиболее плодотворный
путь раскрытия загадки старения заключается
в исследовании закономерностей деятельности
генов в эволюционном и онтогенетическом
развитии организмов.
2. Генотип определяет
видовую потенциальную продолжительность
жизни, которую особь (в том числе и человек)
сохраняет, если факторы среды не выходят
из границ, предусмотренных нормой реакции
организмов данного вида.
3. Тяжелые социально-экономические
условия жизни народов Сибири и Дальнего
Востока в период царизма приводили в
действие элементы естественного отбора.
Это выражалось в элиминации генетически
ослабленных организмов и сохранении
организмов, обладающих повышенной жизнеспособностью.
В социальных условиях, не благоприятствующих долголетию широких
масс населения, большое значение приобретали генетические
факторы старения и
долголетия. Высокая детская смертность,
выживание наиболее жизнеспособных приводят
к высоким относительным показателям долголетия.
4. Генотип определяет продолжительность
жизни не только при помощи контроля
за степенью устойчивости клеточных структур
к повреждающему действию факторов внешней
и внутренней среды, но и, по-видимому,
путем активной регуляции биохимических
процессов, приводящих клетки к повреждению
или гибели.
Нами была
сделана попытка подчеркнуть
мысль о том, что явление старения вызывается
не только случайными, но и генетически
детерминируемыми событиями, которые
находятся в тесных, но сложных и опосредованных
отношениях с факторами среды. Организм
сам в себе несет программу своего развития
и увядания. Среда способна замедлять
или ускорять развертывание этой программы,
но она может поступать и более решительно
— сохранить и дать преимущество хорошим
программам и ликвидировать плохие. Отсюда
ясно, что нельзя недооцениватьэкологические
факторы старения и
долголетия.
Сейчас
накапливается все больше фактов,
свидетельствующих о том, что в
основе старения лежат
повреждения и гибель неделящихся соматических
клеток, вызываемые тремя главными группами
факторов: приобретенными и гаметогенными
соматическими мутациями, летальными
генами и фенкосомами. Часть этих факторов
случайна по отношению к программе индивидуального
развития нормальных организмов (к этим
факторам относятся все приобретенные
и часть гаметогенных соматических мутаций,
часть фенкосом). Значение этих случайных
факторов в процессах старения, вероятно,
невелико. Ведущую роль в механизмах
старения, согласно развиваемым здесь
представлениям, играют запрограммированные
факторы: действие гаметогенных соматических
мутаций, летальных генов и фенкосом, разрушающее
устойчивость клеточных структур.
Конечно, в
сложный и многообразный
процесс старения вносят вклад многочисленные
иные факторы, такие как механическое
изнашивание клеточных структур, образование
поперечных связей в молекулах биополимеров,
старение коллоидов клетки и другие. Изучение
природы и конкретных механизмов генетических
и иных факторов старения, их соотношения
друг с другом и средой — необходимое
условие дальнейших успехов геронтологии
на пути познания тайны процессов
старения.
Американский
специалист по прогнозированию науки
писатель-фантаст Артур Кларк
относит достижение
человеком бессмертия на 2090 год. Мысль
о возможности человеческого
бессмертия — реальная мечта современной
науки. В ожидании этой поры наиболее решительные
ученые предлагают сохранять людей-добровольцев
путем замораживания при —269° С. В 1964 г.
в США основано «Общество продолжения
жизни», лозунг которого «Freeze, Wait, Reanimate»
(заморозить, подождать и оживить).