Ученые нашли способ преодолеть предел максимальной продолжительности жизни человека

Дата публикации: 31 мая 2021

Научная команда компании Gero в сотрудничестве с онкологическим центром Roswell Park в Буффало, штат Нью-Йорк, опубликовали в престижном научном журнале Nature Communications результаты исследования маркеров старения в повторных измерениях крови и физической активности. На основе анализа больших данных ученые выявили фактор, который ограничивает максимальную продолжительность жизни человека. Компания Gero ведет разработку терапий, направленных на устранение этого фактора.        

© Fotolia / goodluz

Полученные данные легли в основу нейронной сети, которая в режиме реального времени анализирует данные с сенсоров мобильных устройств и следит за тем, как текущие привычки влияют на изменение ожидаемой продолжительности здоровой жизни человека. Модель назвали GeroSense, она доступна в одноименном мобильном приложении GeroSense, а результаты ее валидации опубликованы в научном журнале Aging.

Биологический возраст дает представление о том, насколько организм человека соответствует его возрасту на основе физиологических параметров. Ожидаемая продолжительность жизни у тех, кто придерживается здоровых привычек, в среднем больше на несколько лет. Чтобы узнать свой биологический возраст, нужно вычислить именно эту разницу, а потом отнять или прибавить её к своему возрасту.

Разница между возрастом и биологическим возрастом может изменяться. Причем эти изменения могут быть обратимы. Например, биовозраст часто повышен у курящих людей, но, как правило, может снижаться, если бросить курить.

Проблема в том, что неизвестно, с какой скоростью будут происходить такие изменения. На практике это означает, что часто бывает трудно отличить случайные колебания от тренда изменения биовозраста в силу смены диет или привычек.

Группа ученых, собравшая в себе специалистов в биологии, физике и  биофизике, впервые задалась вопросом исследовать и охарактеризовать динамику изменений биовозраста в последовательных повторных измерениях. Оказалось, что отклонения биовозраста от среднего значения под воздействием различных стрессов имеют характерную продолжительность по времени около нескольких недель. Значит, имеет смысл обращать внимание только на такие изменения биовозраста, которые сохраняются хотя бы в течение нескольких месяцев.

Ученые пришли к выводу, что устойчивость организма к стрессам, измеряемая как скорость восстановления, может быть новым важным маркером старения, а тренд снижения устойчивости с возрастом может указывать на то, что к 120-150 годам способность к восстановлению полностью утрачивается. Вероятно, поэтому прогресс в медицине увеличивает среднюю продолжительность жизни, но не приводит к увеличению максимальной продолжительности жизни.

Максимальная продолжительность жизни может быть ограничена именно утратой способности восстанавливаться после нагрузки (физиологической, психологической и т.д.). Для преодоления текущего “видового предела” человеческой жизни должны быть разработаны терапии, которые не просто предотвращают или лечат уже приобретенные болезни, а вмешиваются в сам процесс старения, который лежит в основе утраты способности организма к восстановлению после нагрузки. Исследователи особо подчеркивают, что никакие известные законы природы не исключают создание интервенций для значительного продления жизни, и в частности компания Gero ведет разработку таких терапий.

«Исследование показывает, что скорость выздоровления является важным признаком старения, который может задать направление для разработки терапий, замедляющих этот процесс и увеличивающих продолжительность здоровой жизни», – комментирует Дэвид Синклер, профессор генетики Гарвардской медицинской школы и автор книги «Жизненный план, или Революционная теория о том, почему мы стареем и возможно ли этого избежать».

«Интересно, что среднее по популяции время возвращения в норму с возрастом увеличивается с двух недель в 40 лет до шести недель в 80 лет. Причем такое изменение обнаруживается в совершенно разных биологических сигналах — общем анализе крови и интенсивности физической активности, измеряемой фитнес-трекером», – объясняет Андрей Тархов,PhDпо физике (Сколтех) и научный сотрудникGero.

Исследование также демонстрирует, что обычные фитнес-гаджеты можно использовать не только для того, чтобы следить за достижением ЗОЖ-целей, но и узнать, какой образ жизни или питания на самом деле полезен для долголетия персонально для каждого человека. Действительно, чтобы отличить изменения биовозраста от временных колебаний, необходимо замерить его повторно несколько раз, в идеале хотя бы раз в неделю. Последовательные измерения с такой частотой с помощью инвазивного метода – анализа крови - на практике вряд ли возможны. А вот носимая электроника может оказаться тут самым подходящим средством.

«Эта работа несет важный концептуальный посыл. Она показывает роль, которую в долголетии человека играют старение, определяемое как прогрессирующая потеря устойчивости, с одной стороны, и возрастные заболевания как маркеры необратимых изменений в организме после потери устойчивости. Эта концепция объясняет, почему даже самая эффективная профилактика и лечение возрастных заболеваний могут только улучшить среднюю, но не максимальную продолжительность жизни, пока не будут найдены настоящие методы терапии против старения», - поясняет профессор Андрей Гудков, старший вице-президент и заведующий кафедрой биологии клеточного стресса в Институте рака Розуэлл-Парк, соавтор публикации и соучредительGenomeProtection,Inc., биотехнологической компании, специализирующейся на разработке методов лечения старения.

«Старениечеловека – сложный и многоступенчатый процесс. Трудно себе представить, что процесс старения можно было бы свести к одному числу, например, биологическому возрасту. Мы показали, что биовозраст, или, правильнее сказать, динамическая переменная, описывающая текущее состояние организма,не только оценивает изменения в ожидаемой продолжительности жизни, но и то, насколько устойчивы эти изменения. Это универсальное явление: устойчивость показывает, как быстро динамическая система, будь то рыночный индекс, экологическая система или организм человека, может восстанавливаться после стресса. Этот параметр является новым маркером старения, и, видимо,  терапии, направленные на поддержание устойчивости организма к стрессам, а не на поддержание какого-то определенного уровня биовозраста, позволят достичь радикального продления жизни человека»,– рассказывает Петр Федичев, руководитель исследования, директорGeroи заведующий Лабораторией моделирования биологических систем (МФТИ).

Научная команда Gero создала GeroSense – модель, которая определяет биовозраст на основе данных шагомера, но не просто по числу шагов, пройденных за день, а использует нейронную сеть, натренированную находить в течение дня именно те паттерны ходьбы, которые говорят о состоянии здоровья организма. Предыдущая публикация научного коллектива показывает, что при правильном подходе к анализу паттернов физической активности можно получать качественно правильные предсказания продолжительности жизни, даже не используя пульсометр. Достаточно данных с шагомера в смартфоне. Авторы считают, что это открывает новые перспективы для мониторинга здоровья населения.

«Мы интегрировали оценку устойчивости биовозраста в мобильное приложениеGeroSense. Мне кажется, это именно то, чего не хватает приложениям по здоровью и фитнесу, которые можно найти на мобильных телефонах. Мы создали веб-сервис, который может быть и уже интегрирован и в другие приложения и рекомендательные системы»,– комментирует первый автор исследования Тимофей Пырков, руководитель проектаmHealthв компанииGero.

Источник информации: Сколтех

Поделиться: