Все это происходит, несмотря на то, что в 2014 году, за два года до того, как была создана Ambrosia, был вбит очередной гвоздь в гроб теории молодой крови. Исследование, в ходе которого мышам регулярно делали инъекции молодой плазмы, показало, что она не продлевает жизнь. Однако не исключены некоторые преимущества для конкретных условий – например, было показано, что молодая плазма улучшает функцию печени у старых мышей. Но это говорит о том, что глобальные эффекты парабиоза не могут быть воспроизведены простыми переливаниями.
Тем временем Конбои работали над массовым обменом крови между старыми и молодыми мышами, заменяя парабиоз соединением пар грызунов с крошечным насосным устройством для обмена кровью. Это довольно ловкое использование мини-инженерии само по себе: у мышей только один или два миллилитра крови
[66], поэтому микрожидкостный насос забирал 150 микролитров за раз, чтобы безопасно производить обмен между старыми и молодыми животными. После нескольких раундов этой перекачки взад-вперед у двух мышей получается смесь 50:50 молодой и старой крови, и можно начать тестирование.
Этот эксперимент гораздо менее инвазивен, чем парабиоз, и рассматривает только то, что происходит в самой крови, без длительного взаимодействия органов. Даже результаты одноразового обмена были существенными и сильно отличались от парабиоза. Молодая кровь сохранила некоторые из своих омолаживающих свойств, улучшая регенерацию мышечных клеток у старой мыши, но в целом положительное влияние на старшее животное перевешивалось отрицательным воздействием старой крови на молодую. Из трех исследованных тканей – мышц, печени и мозга – последний пострадал сильнее всего. Молодая кровь не только не стимулировала рост клеток мозга у старой мыши, но и явно подавляла рост клеток мозга у молодой, хотя анализы проводились почти через неделю после обмена кровью. Опять же, простая вера в значительные плюсы молодой крови, кажется, была подорвана. Хотя, вероятно, есть некоторые преимущества, они меньше, чем негативное воздействие старой крови.
Учитывая, что массовое переливание крови маловероятно и нецелесообразно, как мы можем превратить результаты этих исследований в лечение? Следующий шаг – попытаться выяснить, какая из многочисленных граней парабиоза ответственна за его последствия. Несколько групп ученых старались установить, что меняется в организме старого животного из-за переливания молодой крови, и выяснить, как обращается вспять процесс старения. Эта работа включала каталогизацию молекулярных различий, – что улучшается, что ухудшается, а что остается неизменным? – а затем проводили тщательные эксперименты, чтобы попытаться выяснить, каковы последствия подобных процедур. Одним из выявленных возрастных нарушений является белок под названием «трансформирующий фактор роста бета» (transforming growth factor beta, TGF-beta), чей уровень повышается у старых мышей и людей и который подавляет активность стволовых клеток. Напротив, окситоцин – гормон, играющий важную роль в поведении от формирования социальных связей до секса и родов, является потенциальным благоприятным фактором в молодой крови, концентрация которого снижается с возрастом. Белок под названием GDF11 также был выделен в качестве восстанавливающего молодость фактора, но последующая работа поставила это открытие под сомнение. Подобные исследования имеют много общего, потому что в крови есть десятки веществ, уровень которых меняется с возрастом, и их позитивные или негативные эффекты могут проявляться в сочетании друг с другом.
Если эта история больше связана с необходимостью регулировать вредные факторы в старой крови, чем с необходимостью добавлять регенеративные молодые, один из вариантов – адаптировать метод лечения под названием плазмаферез; это процесс, подобный диализу. В обеих процедурах кровь откачивается из тела пациента, удаляются вредные вещества, а затем она, освеженная, снова закачивается в организм. Диализ используется в случаях почечной недостаточности для удаления избытка воды и отходов из крови, от которых обычно избавляются здоровые почки. Плазмаферез применяется именно к плазме и обычно используется для удаления антител, которые вызывают гиперактивность иммунной системы при аутоиммунных заболеваниях. Если мы сможем выделить проблемные молекулы в старой крови, то сможем перенастроить устройства для плазмафереза, чтобы удалить их. Вопрос здесь, на который можно ответить только эмпирически, заключается в том, как часто может повторяться эта процедура. Проведение плазмафереза каждые несколько месяцев будет хлопотным, но, возможно, приемлемым, если это существенно укрепит здоровье. Мучительный график четырехчасовых сеансов три раза в неделю, переносимый пациентами на диализе, будет гораздо менее приятным.
Самый простой подход – попытаться оптимизировать различные сигнальные факторы, изменяя их уровни или эффективность с помощью лекарств. Конбои попытались снизить активность TGF-бета, одного из сигнальных белков, концентрация которых, как они определили, увеличивается с возрастом, дав мышам препарат, называемый ингибитором ALK5. (ALK5 – это рецептор, который клетки используют для обнаружения и реакции на TGF-бета, поэтому его ингибирование препятствует этому.) Препарат пробуждал стволовые клетки в мозге и мышцах, вызывая рост новых нейронов и ускоряя восстановление мышц после травмы. Ученые также пробовали одновременно вводить препарат и дополнительный окситоцин, концентрация которого с возрастом снижается. Это также оказало благотворное воздействие на мозг, мышцы и печень, очень похожее на те, что наблюдались при гетерохронном парабиозе, после всего лишь недели лечения. Самым захватывающим в этом втором исследовании было то, что добавление окситоцина позволило десятикратно снизить дозу ингибитора ALK5. С практической точки зрения более низкая доза препарата снижает риск побочных эффектов у пациентов. С теоретической точки зрения это предполагает, что эти сигнальные пути взаимодействуют таким образом, что изменение нескольких сразу может иметь более выраженный эффект, чем сумма его частей. Ингибиторы ALK5 и окситоцин уже одобрены для клинического применения, благодаря чему они являются основными кандидатами для сигнально-корригирующей терапии первого поколения у людей.
Факторы, растворенные в крови, – не единственные виновники, влияющие на общетелесные изменения в сигналах, сопровождающих старение. Другим ключевым компонентом системы клеточных сигналов являются «экзосомы» – крошечные пузырьковые пакеты, которые транспортируют молекулы между клетками. Самые маленькие из них размером в десятки нанометров в диаметре – в сотни раз меньше, чем обычная клетка, и по величине похожи на вирусы. Они переносят разный груз, но передают сообщения, закодированные в микроРНК, – очень коротких отрезках молекулы, скорее похожих на ДНК, несущую информацию в виде ряда оснований (РНК использует А, С и G, с которыми мы знакомы из ДНК, но T заменяется на U). Когда экзосома прибывает в клетку назначения, она поглощается, перемещая свой груз внутрь. Там микроРНК могут выполнять свою работу, предоставляя инструкции, изменяющие поведение клетки-реципиента.
