Новости всё Наука - iCity.life Иваново

С каждым днем наука приближает человечество к давней мечте: бессмертию. Путь к бессмертию тернистый и трудный, но конечная цель оправдывает любые средства (хотя с этим можно поспорить). Весьма вероятно, что рожденным в этом столетии уже не придется умирать. Глядя на достижения биологов, нейробиологов, инженеров и фармацевтов в контексте продления жизни, хочется только одного: оттянуть критический момент максимально далеко, чтобы преодолеть порог бесконечного обновления. Да, человек «внезапно смертен», как говорил один из главных персонажей классика литературы, но примеры людей, живущих до ста лет и больше, дают надежду, что старуху с косой можно обмануть. Хорошая новость в том, что если встать на дорогу борьбы с неизбежным концом, терять ничего не придется. Смерть — это ультимативный конец любой борьбы, поэтому борьба со смертью кажется сама собой разумеющейся.

Человек — сложный набор динамических факторов, состоящий из миллиардов клеток, костной и мышечной ткани, сердца и почек, нейронов и воспоминаний. Воссоздать человека иным, кроме природного способом кажется невозможным в обозримом будущем. Однако с развитием компьютерных технологий и появлением искусственного интеллекта становится очевидным, что многие инструменты природы мы могли бы если не повторить, то хотя бы сымитировать. Человек может быть сложным набором отдельных параметров, суммой всех частей, но при ближайшем рассмотрении все эти части подчиняются привычным и универсальным законам. Значит ли это, что нам удастся обмануть смерть, если хорошо изучить эти законы? Давайте посмотрим.

Выращивание органов

Физическое здоровье человека держится на многих факторах, которые сводятся, как правило, к отсутствию инфекционных, вирусных, наследственных и приобретенных заболеваний и целостности организма.

О существовании бактерий люди могли только догадываться до начала прошлого века. Вдумайтесь: микробиология как отдельная наука не существовала еще каких-нибудь сто пятьдесят лет назад, когда была жива ваша прапрабабушка. Достаточно взглянуть на современную медицину, чтобы понять, какой огромный рывок в повышении качества жизни людям дало появление микроскопов и микробиологии как таковой. Теперь мы можем лечить инфекционные заболевания, и весьма успешно. И несмотря на обострение проблемы в виде антибиотикорезистентных бактерий, мы уверены, что найдем способ справиться с болезнями.

Но что делать с органами? Сломанную руку не вылечишь таблетками, а нуждающееся в пересадке сердце не спасешь уколом. Еще хуже обстоит дело с утраченными в результате ампутации или трагических событий органами. Нельзя просто так взять и пересадить ногу, надеясь, что тело восстановит все нервные соединения и научится манипулировать новой конечностью. Очереди на трансплантацию внутренних органов растут с каждым годом. Что делать, если вы, на вашем пути к бессмертию, внезапно лишитесь пары ног или рук? Жизнь потеряет прежний смысл.

К счастью, в этом направлении ведется активная работа. Ученые предлагают решение в виде выращенных на другом носителе органах. Плюрипотентные стволовые клетки, которые имеются у людей в младенческом состоянии, обладают удивительной силой: они могут дифференцироваться в любой тип ткани, кроме внезародышевой (плаценты и желточного мешка). Взяв клетки взрослого человека, обратив их в плюрипотентные и размножив, ученые могли бы получить неограниченное количество сырья для создания и воссоздания родного человеку органа. Осталось только найти стволовые клетки, но об этом ниже, и создать «ферму» для выращивания.

В 2016 году канадский биофизик Эндрю Пеллинг и его команда из Университета Оттавы успешно вырастили ткани человека, используя… яблоки. Используя метод децеллюляризации, они удалили клетки яблока и остались с клеточными «лесами», практически высушив яблоко, избавив его от «мяса». Затем из яблока вырезали кусочек в форме уха и заполнили клетками человека. Так появилась ушная раковина. Пеллинг утверждает, что его метод позволит быстро и дешево создавать дефицитные импланты для восстановления органов человека.

Стволовые клетки

Стволовые клетки — это неопределившиеся клетки, способные превращаться в другие клетки — сердца, нейронов, печени, легких, кожи. Они могут делиться и разрастаться. В детстве или молодости человека эти стволовые клетки выступают как встроенные ремонтники. Они залечивают и восстанавливают нормальные функции поврежденных органов.

По мере старения запасы стволовых клеток уменьшаются в 100 или даже 10 000 раз, в разных тканях и органах. Кроме того, они переживают генетические мутации, которые снижают их качество и эффективность в ремонте организма. Согласитесь, было бы замечательно остановить дегенерацию стволовых клеток и поддерживать их запасы на протяжении неограниченного времени.

В начале статьи мы заговорили о том, что «рожденным в этом столетии не придется умирать». Видите ли, в момент рождения тело человека находится в состоянии биологического совершенства, говорит врач Боб Харири. Органы еще не подвергались куче вредных раздражителей вроде электромагнитного излучения, химических веществ, биологический код не испорчен. В момент рождения можно было бы взять у младенца стволовые клетки с изначальной, еще ничем не испорченной ДНК, размножить в большом количестве на будущее и заморозить. Возьмите на заметку для своего ребенка, чтобы когда появятся банки стволовых клеток (а они уже появляются), можно было бы обеспечить его бесконечной регенерацией на долгие годы. Пройдет каких-нибудь двадцать лет, и стволовые клетки изменят медицину, а значит, и жизнь человека навсегда.

Отмена старости

Говоря о бессмертии, заинтересованные люди говорят о физиологически здоровой и качественной вечной жизни. Никто не хочет провести вечность в теле немощного старика — утомленные такой жизнью люди нередко просят отключить их от аппарата жизнеобеспечения или подарить эвтаназию. Человек заслуживает вечной жизни в молодом и полном сил теле. Антипод молодости — старость, вот кто наш главный враг.

Подобно автомобилю, тело человека с истечением времени начинает дряхлеть, обрастать проблемами — клетки стареют, защитные силы организма иссякают, вредные отходы накапливаются, мышцы слабеют и так далее. Разница лишь в том, что тело человека куда выносливее автомобиля и намного эффективнее.

Сенесцентные клетки — стареющие клетки, которые больше не могут делиться, создавая новые клетки, — можно удалить. Эксперименты на мышах, которым вводили инъекции препарата Foxo4-DRI, показали, что мыши живут дольше на 30%. Ученые нацеливаются на стареющие клетки, поскольку видят в них корень всех старческих бед, от хрупкости организма и ослабленного иммунитета до появления возрастных заболеваний. В данный момент активно разрабатываются инструменты влияния на стареющие клетки и омоложения организма. Например, соединение на основе ресвератрола, который в небольших количествах содержится в красном вине и ягодах, оказалось способным омолаживать клетки, восстанавливая сплайсинг РНК, который обновляет сенесцентные клетки. Старение клеток проявляется в том числе и в укорачивании теломер — ДНК на концах хромосом. Некоторые факторы сплайсинга РНК, которые уменьшаются с возрастом, могут восстанавливать теломеры, а вместе с восстановлением теломер останавливается и старение клетки. Стоит ли после этого пить красное вино в больших количествах? Нет, конечно: ресвератрола в нем очень мало. Но поскольку эффективное соединение уже показывает свои результаты (хоть и на животных), а возможных соединений тысячи, это обещает нам поистине здоровое бессмертие. Неужели у кого-то могут быть сомнения, что за 20-30-40 или даже 50 лет ученые не найдут эффективное лекарство от старости? Что ж, пятьдесят лет назад люди и в космос не летали.

Сейчас понятно одно: различные препараты проходят испытания на лабораторных свинках, и до клинических испытаний на людях еще далеко, но количество путей спасения растет год от года, а междисциплинарные сотрудничества демонстрируют поразительный эффект. И это мы еще от биологии не отошли.

Строгая диета

В последнее время поступает все больше проверенных данных о том, что экстремальная диета и голодание, а также пожизненное ограничение потребляемых калорий на 30% могут быть поразительным лекарством от старости. Мысль о том, что организм живет дольше, когда больше голодает и меньше ест, уходит корням в далекое прошлое. Но на деле же отказ от 25-50% ежедневно потребляемых калорий вызывает у людей гнев и отрицание. Зачем нужна вечная жизнь, если нельзя будет наслаждаться любимыми котлетками с пюрешкой и гамбургерами?

Однако группа ученых во главе с геронтологом Вальтером Лонго из Университета Южной Калифорнии пришла к выводу, что к эффектам омоложения можно прийти, не подписываясь на пожизненную голодовку. «Диета, имитирующая пост» в течение пяти дней в месяц на протяжении трех месяцев, повторяемая по мере необходимости, будет «безопасной, целесообразной и эффективно снижающей факторы риска старения и появления возрастных заболеваний». Выходит, периодическое воздержание от пищи сулит оптимальное увеличение здоровых лет жизни.

Важно понимать, что эти выводы предварительны и не доказаны на 100%. Как и возможность бессмертия как такового. Но мы уже пришли к выводу, что в борьбе со смертью любые способы могут быть хороши. И стремящийся к бессмертию уже сейчас будет использовать все возможные способы, чтобы дотянуть до критического момента, за которым умирать уже не придется.

В основе теорий о спасительной диете лежит идея, что регенеративные эффекты организма вызываются не столько самим ограничением калорий, сколько последующим восстановлением. В противоположность этому, долгосрочное и непрерывное ограничение может привести к негативным последствиям вроде анорексии. Периодическое голодание — пять дней в месяц — снижает массу тела, улучшает уровень глюкозы, триглицеридов и холестерина, наряду с другими факторами, которые сохранялись в течение трех месяцев даже после возвращения к полноценному режиму питания, как показали исследования.

Генная терапия

45-летняя американка Элизабет Пэрриш в погоне за молодостью добровольно решила испытать на себе разработанную ее же исследовательской компанией BioViva методику омоложения при помощи генной терапии. Она прошла два курса генной терапии с сентября 2015 года. Один курс был предназначен для предотвращения потерь мышечной массы, а второй — для увеличения уровня производства теломеразы. Теломераза — это фермент, добавляющий повторяющиеся последовательности к концу цепи ДНК на участках теломер, о которых мы уже говорили.

Очевидно, Элизабет не стала бы применять терапию, не проверенную ранее на животных. Женщина рискнула собственным здоровьем ради омоложения, рискнув провести терапию без разрешения государственного регулятора.

По словам Элизабет, ей не только удалось остановить укорачивание теломер (их измеряли в 2015 и 2016 годах), но и стать моложе на 20 лет.

Параллельно с этим, FDA одобрило использование генной терапии для пациентов в возрасте от 3 до 25 лет, страдающих острым лимфобластным лейкозом. Как сообщал журнал ScienceTranslationalMedicine, благодаря генной терапии группе врачей удалось вылечить 58-летнего пациента от неизлечимой формы лимфобластного лейкоза всего за 8 дней. И хотя пока рано говорить о каких-то научных прорывах, генная терапия может стать обычной процедурой для традиционной медицины.

Впрочем, отсутствие доказанных результатов и одобрения государственных органов не останавливает подпольные группы генных инженеров ставить на себе эксперименты. В борьбе все средства хороши.

CRISPR

Метод редактирования генов на основе CRISPR уже несколько лет не сходит с главных полос медицинских изданий. Простой в освоении и применении инструмент, «вырезающий и вставляющий» гены, обещает целую кучу невероятных прорывов во всех областях: лечение рака, лечение ВИЧ, борьба с бедностью, лечение наследственных заболеваний, лечение нейродегенеративных заболеваний, улучшение качеств человека, создание дизайнерских младенцев… список гигантский.

Совсем недавно врачи из Окленда, США, впервые опробовали методику редактирования генома на живом человеке. На столь рискованный шаг пришлось пойти потому, что пациент страдал от неизлечимой генетической болезни, синдрома Хантера. О результатах говорить пока рано, но ученые уверены в будущем успехе. Важно другое: экспериментальная методика проходит испытание на тяжело больных людях, а значит развитие идет.

Для меня не станет сюрпризом, если через 5-10 лет область медицины захлестнет целый поток инструментов редактирования генома и их приложений. Люди наперебой бросятся создавать дизайнерских младенцев, удаляя им нежелательные гены, наследственные заболевания, меняя цвет глаз и волос. Любой захочет, чтобы его ребенок родился здоровым и стал счастливым. Высок шанс, что рожденные в этом столетии дизайнерские младенцы будут лишены многих негативных факторов, проявляющихся в старости, а значит их жизнь будет долгой и здоровой.

И что еще важнее, достижение этапа в 120 и выше лет здоровой жизни будет означать возможность прикоснуться к новым инструментам продления жизни. Процесс обновления организма и его восстановления станет лавинообразным, и умирать, возможно, уже не придется. Нужно лишь преодолеть барьер.

Бионические конечности

Ни для кого не секрет, что тело человека несовершенно. Оно шедеврально как творение природы, удивительно своей сложностью и многогранностью. Но чем сложнее система, тем больше у нее возможностей для сбоя. С этой точки зрения наши технические приспособления намного проще природных творений.

Ни для кого не секрет, что тело человека слабое и немощное, хрупкое и лишено многих удивительных приспособлений, например крыльев. Когда человек захотел летать, он создал самолет. Когда человеку захочется стать выше, сильнее, быстрее, он создаст киборга.

С развитием науки и техники у людей родился вопрос: зачем обременять себя мясным мешком, восстанавливать органическую конечность, когда можно (попытаться) создать бионическую, намного более приспособленную, многофункциональную и, в принципе, ничем не хуже оригинальной. Уже сейчас выпускаются бионические протезы для детей и взрослых, которыми можно управлять силой мысли.

К примеру, LUKEArm — это высокотехнологичный протез, позволяющий своему владельцу осязать. Специальный мотор обеспечивает обратную связь, имитируя сопротивление, которое оказывают различные физические объекты — пользователь может почувствовать, что подушка обладает меньшим сопротивлением, чем кирпич. Сейчас устройство стоит достаточно дорого — 100 000 долларов — но цены падают и будут продолжать падать.

Управляемую силой мысли ногу впервые начал использовать Зак Ваутер в 2012 году, программный инженер из Сиэтла, которому ампутировали ногу выше колена. Специальные протезы позволяют атлетам бегать на короткие и длинные дистанции, и есть мнение, что они получают за счет этого преимущество по сравнению с обычными бегунами.

По мере того, как развивается протезирование, протезы становятся все технологичнее и технологичнее. Соединение технологий и органики позволяет создавать руки, которые могут осязать и хватать, но будут сильнее своих органических аналогов. Что бы выбрали вы: обычную руку или обычную на вид руку, обладающую повышенной силой?

Нанодоктора

В теле человека постоянно орудуют различные системы, но мы этого не замечаем. Микрофлора кишечника помогает перерабатывать пищу. Сердце перекачивает кровь, легкие снабжают ее кислородом. Иммунные системы борются с неблагоприятными вторжениями. Клетки делятся и стареют, волосы растут, мозг консолидирует информацию во сне… И как мы уже сказали, хоть тело человека в высшей степени сложный и долговечный организм, со временем его способности восстанавливаться сходят на нет и даже начинают работать во вред.

Но что, если бы мы, воспользовавшись возможностями науки и техники, впустили бы в себя еще одну систему, масштабную и незаметную, которая обновляла бы тело, поддерживала его в работоспособном состоянии, защищала от вторжения вредоносных микробов и обновляла? То есть, по сути, помогала бы всем функциям тела выполнять свои задачи и даже больше.

В настоящее время нанороботы разрабатываются в первую очередь для целевого лечения рака. Крошечные, специально спроектированные тела, введенные в нужную область, могли бы высвобождать лекарство, убивая раковые клетки и оставляя здоровые невредимыми. Сами нанороботы настолько малы, что даже «шеренга» из 50 тысяч экземпляров в толщину будет едва ли больше человеческого волоса.

Также ученые пытаются уменьшить лучшие механизмы современных технологий, чтобы снабдить нанороботов ими: здесь и мельчайшие двигатели, и 3D-принтеры из ДНК, и наноплавники, и наноракеты, и даже беспроводные технологии. Однажды в вашем теле будет работать целая армия из миллионов крошечных помощников. Именно они, незаметно слившись с вашим телом, сделают его бессмертным.

Загрузка сознания

Когда в компьютере сгорает видеокарта, ломается блок питания или накрывается материнская плата, в конечном итоге можно просто вынуть накопитель с памятью и поставить на другую машину. С недавних пор важные данные стали хранить в облаке. Но что делать человеку, если он не машина (пока)? Можно ли спасти человеческое «я», когда умирает тело, перенести разум и душу в другое тело, вместе с сознанием, воспоминаниями и знаниями? Вопрос «взлома» человеческого мозга вполне может стать самым большим и важным в этом и других столетиях. Потому что он напрямую связан с бессмертием — цифровым, если угодно.

Представьте, что вместо долгих лет жизни в одном теле человек мог бы реинкарнировать в другом теле. Сейчас область исследований мозга находится в крайне сложном положении, потому что пытаться его взломать, по мнению этиков, просто кощунственно, а открытые испытания с возможным летальным исходом никто никогда не одобрит.

Впрочем, некоторые считают это неизбежным. Илон Маск в начале года заявил о создании компании Neuralink, которая будет работать в направлении слияния мозга человека с искусственным интеллектом и многократного его усиления. Сам Маск видит в этом пути неизбежную необходимость на фоне растущего информационного общества. Другой предприниматель, Брайан Джонсон, создал компанию Kernel, которая подбирает «шифр» к сигналам человеческого мозга, чтобы можно было манипулировать нейронами, бороться с нейродегенеративными заболеваниями и восстанавливать воспоминания.

Однажды «сохранение» человеческой личности в облаке вполне может стать возможным. Вопрос лишь в том, когда и как до этого дожить.

Глубокий анабиоз

Когда все средства уже перепробованы, а смерть неизбежна, можно пойти на крайние меры. Состояние глубокого анабиоза и в науке, и в фантастике часто рассматривалось как средство отдаления неизбежного. В чем смысл? Медицина постоянно развивается, и уже завтра могут появиться методы лечения неизлечимых болезней, которых не было раньше. Но если завтра человек уже не проснется, вряд ли ему можно будет помочь. Если же погрузить тело в состояние глубокого криосна, заморозить его до лучших времен, можно дать надежду на то, что люди будущего найдут лекарство и «воскресят» спящего.

Холод — один из лучших способов сохранить органические ткани. Некоторые организмы, от микробов до лягушек, могут просыпаться и дальше заниматься своими делами после длительного пребывания в чрезвычайно холодной среде. Эта идея показалась достаточно убедительной создателям Alcor Life Extension Foundation, которая предлагает криогенные услуги. За 770 долларов в год вы сможете подписать договор, по которому ваше тело будет покоиться в гробу с жидким азотом (если вы, конечно, сможете заплатить еще 80 000 долларов за сохранение мозга или 200 000 долларов за все тело после смерти).

Сразу после того, как сердце пациента останавливается, его перевозят в ледяную кровать, а кровообращение и дыхание искусственно возобновляются с помощью аппарата. Затем пациент получает коктейль лекарств внутривенно, включая антикоагулянты и буферы pH. После этого кровь откачивают и заменяют раствором для сохранения органов.

Нет никаких гарантий, что это сработает. Но и смерть ничего не гарантирует. В конце концов, каждый сам может выбрать, как умереть. Но кто-то выберет не умирать никогда.