В поисках замедления старения биотехнологическим стартапам нужна кровь

Впоискахзамедлениястарениябиотехнологическимстартапамнужнакровь

В прошлом году два самопровозглашенных «биохакера» в России подключили к машинам для забора крови примерно половину плазмы, проходящей по их венам, на соленую воду. Через три дня мужчины проверили свою кровь на гормоны, жиры и другие показатели общего самочувствия. Казалось, что процедура улучшила различные аспекты иммунитета, функции печени и метаболизма холестерина.

«Полученные нами данные демонстрируют потенциальный терапевтический эффект разведения плазмы», – мужчины написал (на русском языке) на сайте своей группы.

Практика удаления и замены плазмы крови, желтоватого жидкого компонента крови, который переносит клетки и белки по всему телу. , имеет долгую историю лечения аутоиммунных заболеваний. Но цель мужчин, обоим за пятьдесят, не заключалась в том, чтобы справиться с болезнью. Вместо этого они экспериментировали с оригинальным предложением по борьбе с процессом старения – последним в серии научных попыток использовать предполагаемые омолаживающие свойства молодой крови.

From Греческая мифология до Дракулы Брэма Стокера , рассказы о восстанавливающих силах крови захватывали человеческое воображение на протяжении тысячелетий. Но за последние два десятилетия идея крови как эликсира молодости перескочила со страниц сборников сказок и древнего фольклора в мейнстрим медицины, где были опубликованы громкие статьи, демонстрирующие регенерирующую способность молодой крови у старых мышей. Это также привело к запуску нескольких новых биотехнологических стартапов, которые нацелены на борьбу с болезнью Альцгеймера, Паркинсона, инсультом и другими заболеваниями старения путем восстановления жизненно важных жидкостей нашего организма.

Некоторые компании надеются на это. давать пациентам фракции молодой плазмы крови или вводить выращенные в лаборатории версии белков, содержащихся в ней естественным образом. Другие меньше сосредоточены на продвижении хороших частей молодой крови и больше на блокировании (или разбавлении) пагубных последствий старой крови. Третьи ищут факторы в крови «супергероев» – пожилых людей, которые живут без существенных физических или когнитивных нарушений, несмотря на свои преклонные годы, – которые могут объяснить их долголетие и могут быть воспроизведены с помощью лекарства.

Исследование все еще находится в зачаточном состоянии, с большим количеством доказательств эффективности лечения на мышах, чем на людях. И эксперты предупреждают, что необходимы дальнейшие клинические испытания, чтобы гарантировать безопасность и эффективность любого лечения, основанного на крови. Тем не менее, это не помешало бунтовщикам-биохакерам и мошенническим клиникам переливания крови в любом случае продвигаться вперед с предлагаемыми вмешательствами – к большому ужасу регулирующих органов, специалистов по этике и ученых.

Здесь мы взглянем на истоки этой противоречивой науки, разнообразие подходов, используемых вовлеченными компаниями, и направление стратегии борьбы со старением по мере развития этой области.

Стежок вовремя

Первые признаки того, что молодой кровь могла притупить разрушительные последствия старения, пришла более чем лет назад, когда команда Корнельского университета – используя несколько омерзительную процедуру, разработанную столетием ранее и использовавшуюся для изучения заживления ран – сшили двух крыс так, чтобы у них была общая кровеносная система. После того, как старые и молодые крысы были соединены в течение многих месяцев, кости обоих животных стали одинаковыми по весу, объему и плотности, таким образом помогая предотвратить хрупкость костей , который обычно сопровождает старость.

Некоторые 020 годы спустя исследователи из Калифорнийского университета провели свои собственные эксперименты по спариванию молодых и старых крыс. Как они сообщили в 2013, старшие партнеры по этой договоренности жили вокруг к 26 на процент длиннее , чем контрольные крысы в ​​паре с другими старыми животными.

Техника соединения грызунов, известная как парабиоз, на долгие годы вышла из моды. Так продолжалось до начала этого века, когда ученые, работающие в трех разных лабораториях Стэнфордского университета, коллективно возродили этот подход. Многие из тех же ученых продолжили создавать конкурирующие компании, которые сегодня стали синонимами терапии молодой крови.

Во-первых, группа во главе с Эми Вейджерс и Ирвом Вайсманом использовала парабиотических мышей для отслеживания судьба и движение стволовых клеток крови. Это исследование не было сосредоточено на старении, но их метод захватил воображение двух других ученых из Стэнфорда, изучающих долголетие, Ирины и Майкла Конбоев – дуэта жены и мужа, работавшего в то время в лаборатории Томаса Рандо. Они научились этому методу у Вейджерса и продолжили показывать, что молодая кровь может омолаживать тканеспецифичные стволовые клетки , которые выросли. вялый с возрастом. Объединив кровеносные системы молодых и старых мышей, Конбои восстановили молекулярные сигнатуры у старых животных и восстановили регенеративную способность различных органов, включая мышцы и печень.

Еще двое ученых из Стэнфорда, Затем Тони Висс-Кора и Сол Виледа распространили эти открытия на мозг, сообщив, что молодая кровь, передаваемая через парабиоз , усиливает производство новых нейронов , процесс, который обычно идет на убыль в старости. Позже та же группа ученых показала, что инъекций одной только молодой плазмы крови было достаточно, чтобы произвести аналогичные эффекты .

G-parabiosis-alt.png
Десятилетиями грызун эксперименты с парабиозом, который включает в себя хирургическое соединение кровеносных систем, показали, что старые животные могут получить пользу от обмена кровью с гораздо более молодыми животными. Ученые сейчас сосредоточены на выяснении того, как это может работать, и ряд биотехнологических компаний стремятся превратить науку в терапию против старения.
(Известный журнал)

Причины этих омолаживающих эффектов остаются в некоторой степени загадочными, но есть несколько ведущих молекулярных кандидатов. Ирина Конбой, после того, как они с Майклом переехали в Калифорнийский университет в Беркли, показала, что окситоцин – гормон, наиболее известный тем, что помогает при родах и грудном вскармливании, – также способствует регенерации мышечных стволовых клеток в зависимости от возраста. Лаборатория Висс-Корея подробно описала эффекты TIMP2 , оживляющие мозг. , еще один передающийся с кровью фактор, обогащенный молодой плазмой. А Уэйджерс, которая основала свою собственную группу в Гарварде, сосредоточилась на протеине, называемом фактором дифференциации роста 015 или GDF 015, который, казалось, улучшил аспекты возрастных болезнь сердца, нейродегенерация и истощение мышц .

Вейджерс сформировал компанию под названием Elevian, которая теперь планирует проверить, выпускаются ли заводские версии GDF 16 может помочь в лечении инсульта и других возрастных заболеваний. . Тем временем Wyss-Coray основал Alkahest, компанию, в основном специализирующуюся на введении препаратов молодой плазмы людям с деменцией и другими заболеваниями головного мозга.

Краткое изложение стартапа

Концептуально терапевтические стратегии этих двух стартапов-лидеров не могли быть дальше друг от друга. С одной стороны, это редукционистский подход Элевиан, который пытается резюмировать преимущества молодой крови с помощью добавок с одним фактором, способствующим молодости. С другой стороны, это плазменные составы Alkahest, созданные путем объединения крови нескольких молодых доноров и последующей сортировки содержимого для удаления нежелательных иммунных молекул. (Компания под названием Nugenics Research имеет свой собственный запатентованный продукт на основе плазмы , называемая Эликсиром, также находится в разработке.)

Эксперты говорят, что ни одна из стратегий не обязательно идеальна с научной точки зрения. Один может быть слишком упрощенным, другой – слишком сложным.

«Вероятно, это не единственный фактор, который вызывает старение, или единственный фактор, который может омолаживать ткани», – говорит Пол Роббинс, молекулярный биолог, изучающий старение. в Медицинской школе Университета Миннесоты в Миннеаполисе. (Роббинс обсуждает еще одну актуальную область исследований по борьбе со старением, которая включает 13 очищая тело от умирающих «стареющих» клеток , в 02712 выпуск Ежегодного обзора фармакологии и токсикологии .) чтобы в конечном итоге стать коктейлем из того, что люди принимают », – говорит он, – но найти ингредиенты, которые должны входить в этот коктейль, и затем создать соответствующие терапевтические препараты, остается сложной задачей.

Несколько белков крови были причастны к процесс старения. И неясно, какие из этих факторов, способствующих старению, или факторов, связанных с молодостью, могут быть заблокированы или активированы, соответственно, способами, которые могут безопасно остановить клеточный ход времени в нашем организме.

Многие из тех же факторов могут также противодействовать друг другу в сочетании или вызывать нежелательные побочные эффекты, особенно при длительном применении. Это вызывает беспокойство при приеме нечетко определенных супов белков плазмы, как в случае с препаратами плазмы Алкахест, которые содержат более такие составные части . «Удивительно, что в то время, когда вы действительно можете разработать действительно точные технологии, вы просто используете сырые препараты», – говорит Дмитрий Шитиков, иммунолог из международного кампуса Чжэцзянского университета в Хайнине, Китай, говоря о продуктах на основе плазмы в целом.

В свою защиту руководители Alkahest указывают на ранние клинические данные, которые намекают на потенциальные терапевтические преимущества продуктов компании, полученных из плазмы. Хотя до настоящего времени исследования были небольшими и не всегда плацебо-контролируемыми, эти исследования показывают, что люди с 11 Болезнь Альцгеймера и Болезнь Паркинсона , получавшая препараты плазмы, по-видимому, испытывала некоторые положительные когнитивные эффекты.

015

Усилия по использованию анти- эффекты старения, наблюдаемые в экспериментах по парабиозу, были сосредоточены на плазме, которая составляет процент крови по объем. Бледная, желтоватая жидкость, плазма несет клетки крови вместе с морем белков, питательных веществ, витаминов, минералов и гормонов по всему телу.
(Христианский Харисиус / альянс изображений через Getty Images)

Однако, хеджируя свои ставки, Alkahest (теперь дочерняя компания испанской фармацевтической компании Grifols после $ 00297 – миллионный выкуп в прошлом году) также продвигает более традиционную терапию. мочевого вещества наряду с экстрактами его плазмы. На основании результатов, полученных на мышах от Wyss-Coray и Villeda, обнаруженная в старой крови иммунная сигнальная молекула способствует 2010 с нарушением обучаемости и памяти , компания разработала таблетку, принимаемую дважды в день, которая блокирует один из ключевых рецепторов этой молекулы. Это лекарство показало раннее обещание у людей с возрастной дегенерацией желтого пятна, основной причиной слепоты. Испытания проходят и для людей с болезнью Паркинсона.

Elevian все еще находится в паре лет от тестирования своей лабораторной версии GDF 015 в испытаниях на людях, но генеральный директор Марк Аллен по-прежнему уверен в сингле компании. -факторный подход. Хотя комбинации агентов, способствующих развитию молодежи, могут быть предпочтительнее, он признает, «не было обнаружено ничего более мощного по своим эффектам, чем GDF 015 ». По его словам, по крайней мере, на моделях грызунов белок сам по себе может восстановить молодой образец кровеносных сосудов в головном мозге после инсульта, а также способствовать улучшению контроля над моторикой и других физических функций. Elevian поднял $ 20 миллионов в прошлом году, чтобы продвинуть терапию дальше.

Раствор для разведения?

Ирина и Майкл Конбой Первоначально пытался использовать редукционистский подход к разработке лекарств, предложенный Уэйджером и другими. Они идентифицировали два биохимических пути, связанных со старением, фармакологически перенастроили их у старых мышей, и обнаружили, что мозг, печень и мышцы животных показали признаки омоложения .

Но более элементарное вмешательство, которое они попробовали, помогло Тем не менее: в серии экспериментов, которые вдохновили российских биохакеров, Конбои просто заменили половину плазмы животных физиологическим раствором. (Они, как и биохакеры, также добавили обратно альбумин, белок, необходимый для поддержания надлежащего жидкостного баланса в крови.) Разбавление факторов, способствующих старению, оказалось достаточным для активируют серию молекулярных изменений у мышей, которые спровоцировали возраст- бросая вызов факторам, ведущим к Когнитивные улучшения и уменьшение воспаления в мозге, обнаружили Конбои.

Хотя другие исследователи наблюдали многие из тех же эффектов, когда вводили молодую кровь мышам, Ирина Конбой подозревает, что эти преимущества были больше связаны с разбавлением старой плазмы, чем с любыми обогащениями, обеспечиваемыми молодой плазмой. «По сути, это означает, что мы стареем не потому, что у нас заканчиваются факторы молодости, и мы не омолаживаемся, потому что добавляем факторы молодости», – говорит она. В целом ее исследования показывают, что пагубное воздействие циркулирующих белков в старой крови, которое включает подавление факторов молодости, намного сильнее, чем любые омолаживающие свойства молекул, добавляемых через молодую кровь.

Многие люди стареют. Были выявлены повышенные факторы, но найти лекарства для каждого из них непросто. Разбавление плазмы, для сравнения, сбивает их всех – и других, пока неизвестных – одним махом. Конбои вместе со специалистом по крови Добри Кипровым из Калифорнийского Тихоокеанского медицинского центра в Сан-Франциско основали компанию под названием IMYu для дальнейшей разработки стратегии обмена плазмой.

терапевтический. «Этот подход напоминает мне попытку освежить кислое молоко, наливая в него свежее молоко», – говорит Ирина Пишель, которая вместе с Шитиковым ранее тестировала омолаживающее действие молодой плазмы на старых мышах и увидела мало влияет на продолжительность жизни или иммунологические маркеры старения. Сейчас Пишель возглавляет лабораторию прикладной фармакологии в Enamine, контрактной исследовательской организации в Украине.

Это не помешало некоторым докторам все равно предлагать переливание молодой крови. И это несмотря на 2164 предупреждение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США о том, что такое лечение обеспечивает « нет доказанной клинической пользы »против возрастных недугов, и что« на некоторых пациентов охотятся недобросовестные актеры, рекламирующие лечение плазмой от молодых доноров как лекарство и Средства.” Такие клиники, как Atlantis Anti-Aging Institute во Флориде, и такие компании, как Ambrosia, которые доставляют кровь врачам в США, продолжают продавать плазму из 21-к-29 – доноры годовалого возраста за несколько тысяч долларов за переливание.

Защищая свою практику, представитель Ambrosia сказал Известно , что «переливание плазмы одобрено FDA в США, и врачам разрешено использовать одобренные методы лечения по-новому».

«Что касается маркетинга лекарств, не отпускаемых по прямому назначению, нам разрешено указывать факты», – добавил представитель, – но компания не публиковала никаких клинических данных в поддержку своих заявлений. «На данный момент мы сохраняем наши результаты для пользы наших врачей и пациентов».

Перед лицом такой секретности многие исследователи, в том числе пионеры парабиоза, такие как Wyss-Coray и Conboys, чьи работа непосредственно вдохновила создание Амброзии – публично назвав компанию «146 аморальный »и« опасный.” («Откровенно говоря», – возражает представитель, – «реакция, которую мы получили от прессы, научных кругов, фармацевтических компаний и государственных учреждений, была несправедливой, ненаучной и враждебной».)

( Knowable обратился в Atlantis Anti-Aging Institute, чтобы прокомментировать его собственные методы лечения, но не получил ответа. Их веб-сайт содержит следующее заявление: «Используются методы лечения ‘Young Plasma’. «не по назначению» и должна считаться «экспериментальной». Плазма безопасно использовалась в течение десятилетий во всех больницах мира для лечения многих других заболеваний. Согласно рекомендациям FDA, мы не можем делать НИКАКИХ заявлений об эффективности этих методов лечения ».)

Взросление

Несмотря на то, что вокруг молодой плазмы крутятся все противоречия, некоторые из крупнейших участников уже перешел к другим темам. Виледа, сейчас руководящий собственной лабораторией в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, сосредоточен, среди прочего, на изучении того, как упражнения вызывают изменения в крови, которые могут бороться со старением мозга. (В 2018 в статье Annual Review of Neuroscience , он обсуждает доказательства того, что упражнения и молодая кровь могут способствует здоровью мозга .)

И хотя Рандо продолжает служить научным советником Алкахеста, его основной коммерческий интерес имеет мало общего с кровью. Fountain Therapeutics, компанию, в которой он основал 2021, нацелен на процесс старения в клетках, а не на систему кровообращения.

Другой биотехнолог, ищущий секреты против старения в крови, полностью сосредотачивает свои усилия на крови пожилых людей. , а не молодые. BioAge сотрудничает с исследовательскими центрами в Эстонии и США для изучения образцов крови более чем 3 10 пожилых людей, каждого человека десятилетиями отслеживали на предмет показателей возрастного заболевания. Сравнивая кровь здоровых людей старшего возраста с кровью людей, у которых наблюдаются ранние признаки ухудшения состояния, компания определила несколько молекулярных мишеней, участвующих в регенерации, иммунитете и функции мышц. Лекарства, направленные на все три цели, сейчас проходят раннее тестирование на соответствующие возрастные заболевания.

«Кровь – это наше окно в здоровое старение человека», – говорит Кристен Фортни, соучредитель и генеральный директор BioAge. «Мы пытаемся учиться на примере людей, которые живут хорошо».

Это далеко от вампирского чудодейственного исцеления молодой крови, но подход BioAge также может быть проще перевести на современные лекарства. «Для меня это низко висящий фрукт в борьбе со старением», – говорит Фортни. «Давайте скопируем то, что уже работает».

Дополнительные ресурсы доступны здесь .

Хотите узнать больше о перспективах и подводных камнях мониторинга состояния с помощью умных часов? Присоединяйтесь к Knowable Magazine для бесплатного онлайн-обсуждения с Митеш С. Патель и Джессилин Данн в мае 31 в 9:00 по тихоокеанскому времени / в полдень по восточному времени. Регистр здесь.

Журнал Knowable является независимым журналистским изданием Annual Reviews.