ЧЕЛОВЕКУ НЕ ПЕРЕШАГНУТЬ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЛИМИТ СВОЕГО ВИДА БЕЗ ТЕХНОЛОГИЙ

«Все дети задаются вопросами: «Почему люди стареют и умирают? И можно ли с этим что-то сделать?» В определённой степени, я руководствовался детским интересом, когда поступил на биофак БГУ и начал изучать генетику», — рассказывает Тимофей Подвицкий. Теперь Тимофей переехал в Кёльн, получив стипендию по программе European Scholarship Scheme for Young Belarusians (ESSYB), стал аспирантом Института биологии старения Общества им. Макса Планка, занимается биоинформатикой и отвечает на вопросы о долгой жизни, ненужной смерти, работе с большими данными и перспективах генетической дискриминации.

— Тимофей, чем вы занимались в Институте генетики и цитологии НАН Беларуси — и почему решили уехать в Германию?

— Уехал я, во-первых, потому, что анализ биологических данных, то есть биоинформатика, в Беларуси не имеет школы и, во-вторых, из-за ограниченности в средствах. Для того, чтобы получать большие данные, фундаментальной науке нужны большие деньги — которых у нас нет. Ну и всё-таки хотелось реализовать мечту: заниматься биологией старения.

В Институте генетики и цитологии я изучал льноволокно: как оно формируется, какие факторы могут влиять на его качество? Но у моих возможностей был предел. Например, я мог использовать данные, опубликованные зарубежными учеными, но о том, чтобы самому сделать транскриптомный анализ, речи не шло.

Сейчас я работаю в Институте биологии старения и вижу, что Германия инвестирует довольно большие средства в геронтологию. О каких суммах идёт речь? Например, один эксперимент транскриптомного секвенирования с достаточной глубиной данных и необходимым количеством образцов будет стоить порядка 15 — 20 тысяч долларов. Он позволяет отследить, какие изменения происходят на самом базовом уровне в исследуемом объекте в процессе развития или реакции на внешнее воздействие. Моя докторская, учитывая мою зарплату, — это порядка 70 тысяч долларов. И это меньшая часть расходов, ведь я занимаюсь только анализом данных, а непосредственно биологические эксперименты выполняются другой группой.

Но любые затраты такого порядка — это мизер по сравнению с той долгосрочной выгодой, которую подобные исследования могут принести. Стареющее население — насущная экономическая проблема во всех развитых странах. И не из-за пенсий, а потому, что пожилые нуждаются в дорогостоящем медицинском уходе. Если проанализировать расходы в здравоохранении, то основная их часть будет связана именно с пожилыми людьми.

— Как биоинформатика помогает в биологических исследованиях?

— Биоинформатика — большая история успеха в биологии.

Например, давно было известно, что есть заболевания, обусловленные каким-то одним геном, так называемые моногенные болезни. Но рак или Альцгеймер — это полигенные заболевания в генетическом плане. Чтобы понять, какие гены влияют на предрасположенность к этим болезням, как они взаимодействуют со средой и между с собой, нужны большие данные. Человек без помощи компьютера не способен анализировать такой объём информации.

Используя большие данные, мы потихоньку понимаем, как гены формируют наш организм, становимся лучше в моделировании процессов: как на клеточном уровне, так и на уровне организмов и популяций. Биоинформатики пока что далеки от того, чтобы сказать: «Человек съел таблетку, и вот что с ним будет через день», — но всё движется в этом направлении.

— Как в биоинформатике применяется машинное обучение?

— Машинное обучение широко применяется в биологии при анализе биологических последовательностей: ДНК, РНК, белков.

Я, например, планирую использовать метод random fores в моём исследовании для того, чтобы понять, как регулируется определённый вид клеток в процессе старения. В целом, всё зависит от типа данных, от объёма и глубины. Те же нейронные сети очень хороши, чтобы строить прогностические модели, предсказывать реакцию на лечение или предрасположенность к болезням. Регрессии типа lasso и ridge тоже широко применяются для решения многих проблем.

— Получится ли из программиста хороший биоинформатик?

— Многие программисты активно занимаются биоинформатикой, но, как правило, это работа командная. Нужно знать, какие именно экспериментальные методы можно применять, обладать биологической интуицией. Сотрудничество с биологом программисту необходимо: чтобы кто-то направлял и подсказывал, имеет ли некое действие или полученный результат смысл — или нет.

— Помогает ли сбору больших данных то, что люди сейчас массово делают генетические тесты? Используются ли такие данные в биоинформатике?

— Всё зависит от того, кто и где делает тесты. Например, популярная компания 23andMe — то, чем они занимаются, не назовёшь медицинской диагностикой. Изначально они были нацелены на то, чтобы давать информацию о родословной. Но предоставляют результаты и по многим генетическим маркерам болезней.

Как сдаётся тест 23andMe? Грубо говоря, тебе присылают пробирку, ты в нее плюёшь и отсылаешь пробирку в Калифорнию. Можно дать согласие на использование этих данных, а можно не давать. На самом деле, у 23andme есть интересные исследования: недавно они сообщили, что существуют генетические маркеры, определяющие привлекательность человека для комаров, размер укуса и то, насколько сильно он будет чесаться. Но люди по-разному относятся к этой компании.

— Потому что тест не слишком дорогой?

— Да, для жителя США или Европы 200 долларов — это совсем немного. Но дело в другом: многие опасаются использования данных теста, например, страховыми компаниями. Если там узнают, что у вас предрасположенность к болезням сердца, это повлияет на сумму страховки. То есть, грубо говоря, дискриминация по генетическому принципу — вот что людей беспокоит. И технически это уже возможно.

— Но где ещё, кроме страховой, может случиться факт генетической дискриминации?

— Например, при трудоустройстве: если известно, что у вас есть предрасположенность к алкоголизму или повышенной агрессии, вас могут просто не нанять. Да, не все люди, у которых есть подобные предрасположенности, становятся криминальными деятелями, но, грубо говоря, генетический тест позволяет судить о человеке не по его поступкам, а превентивно.

— Это же антиутопия получается.

— Да. Вы смотрели «Гаттаку»? Как раз об этом. Неприятно, наверное, в таком обществе жить, особенно если ты был рождён без генетической селекции. Мы ведь сейчас движемся к тому, чтобы быть толерантными, социально адаптировать все большие группы населения — например, инвалидов. Так что генетическая дискриминация — это шаг назад.

С другой стороны, если мы обладаем технологией предсказывать болезни, то мы обладаем технологией редактировать геном и выбирать признаки будущих детей. С тем же ЭКО так и происходит: есть отбор хотя бы на фенотипическом уровне и на уровне хромосомных нарушений. Но можно пойти ещё дальше: генетически модифицировать эмбрион, выбирать параметры и свойства будущего человека. Это недалёкая реальность, которое пока что сдерживается на законодательном уровне. В Китае, возможно, всё случится быстрее.

— И сколько Китаю до «Гаттаки»?

— Я бы сказал, лет 5-8. Что они уже сейчас предлагают? Клонирование ваших домашних питомцев, если вы очень любите своего кота или собаку (и если у вас слишком много денег). С той же овечкой Долли были вопросы, потому что она состарилась быстрее, но теперь это не проблема. Клонировать человека технологически тоже возможно уже сейчас. Другой вопрос, насколько это безопасно и зачем нужно.

— Почему японцы живут 84 года, а белорусы — 74? Всё это бессмысленная «средняя температура по больнице» или на самом деле на старости лет надо переезжать в Японию?

— А лучше переезжать на «молодости лет»! Не могу сказать, есть ли генетическая предрасположенность к долгожительству у японцев, но то, что на продолжительность жизни человека влияет среда, это неоспоримо. Среда — это всё, чему ваш организм подвергается с рождения и до смерти: что вы едите, как часто ходите к врачу, каким воздухом дышите.

Обратите внимание на то, что лет 60-70 назад средняя продолжительность жизни японцев была намного ниже. Статистика вообще говорит, что средняя продолжительность человеческой жизни в мире — то есть средняя температура по больнице — за последнее столетие увеличилась в два раза. Мы не эволюционировали. Причина такого успеха — развитие медицины и санитарии, новые технологии. Они позволили нам ближе подойти к биологическому лимиту нашего вида.

— Что уже сегодня можно делать, чтобы прожить дольше?

— Это скажет вам любой терапевт: соблюдать здоровую диету и вести активный образ жизни. Это то, что доступно всем без исключения, но всё-таки имеет ощутимое влияние.

— То есть всё, как футуролог Рэй Курцвейл писал в своей книге «Transcend: девять шагов на пути к вечной жизни»: если правильно питаться, не волноваться, заниматься спортом и сексом, не пить кофе днем или вечером, высыпаться, то жить мы будем гораздо дольше?

— Да, всё верно. Но сколько бы вы ни занимались сексом, насколько здорово ни питались бы, вы не будете жить вечно, если нет технологии, которая радикально изменяет ваш геном и клеточные процессы. Биологический лимит без технологий не перешагнуть.

— Недавно писали о том, что учёные из Южной Кореи обнаружили вещество, которое решит проблему старения. Это правда или фейк? Или всё сложнее, чем кажется?

— Ну конечно, сложнее. Старение — пожалуй, самый сложный собирательный термин, под которым кроется множество процессов. Все мы знаем, как старение выглядит снаружи, но что происходит на клеточном уровне? Сейчас, поскольку эта тема активно исследуется, мы понимаем больше: укорочение теломер, дисфункция митохондрий, накопление стареющих клеток, системное воспаление и так далее — но не всё.

Насчёт новостей из Кореи: как факт, сейчас несколько увеличивающих продолжительность здоровой жизни веществ испытываются на людях – например, НАД+ и метформин.

Но важнее даже не несколько дополнительных лет жизни, а замедление развития заболеваний, связанных со старением. Ведь практически никто не умирает просто от старости. Даже супердолгожители, которым больше сотни лет. Они умирают, например, от обычной простуды, просто потому что их иммунная система больше не работает нормально. И вот отсрочка, сжатие периода болезнености и дряхлости — самое главное для высокого качества жизни человека и для экономики.

— Сколько лет человечеству ждать счастливой и бодрой старости без болезней?

— Метформин — это лекарство против диабета, купить его в аптеке можно хоть сейчас. Но вопрос в том, с какой частотой и с какого возраста его надо применять.

Думаю, если всё пойдет нормально, к середине следующего десятилетия официально сертифицируют лекарства для продления здорового периода жизни. Это позволит большей части населения достичь биологического лимита нашего вида — около 120 лет.

И это мы ещё не затрагиваем генетическую инженерию и клеточные технологии! Слышали ли вы об исследовательнице Элизабет Пэрриш, которой ученые искусственно изменили гены? И если у фармацевтики есть чёткие лимиты, то у инженерии и клеточных технологий пределов практически лет. Это то, что теоретически может сделать человека бессмертным.

— Что лично вы делаете, чтобы продлить свою жизнь?

— Уменьшил количество потребляемого сахара: например, стал есть горький шоколад вместо молочного. Раз в неделю хожу в бассейн, раз катаюсь на лыжах или роликах. Это не только инвестиции в старость, это эффект, который есть сейчас: если я не занимаюсь спортом и ем некачественную еду, я хуже чувствую себя в данный момент времени.

Но я реально оцениваю ситуацию и понимаю, что за счёт спорта и диеты в три раза дольше жить не стану. Поэтому наблюдаю за развитием фармакологии и биотехнологии, поддерживаю научные проекты по геронтологии на общественных началах. Ну и, конечно, сам занимаюсь исследованием биологии старения. Я знаю людей, которые на себе сейчас тестят метформин или некоторые специфические диеты, но с моей точки зрения, это преждевременно. Пока не хватает информации, чтобы действовать уверенно.

— Можно навредить себе?

— Конечно, как и любым другим лекарством. Но пока данные говорят о том, что желаемого эффекта можно достичь применением небольших доз.

— Что вы думаете о философии live fast die young?

— Я приверженец философии «живи быстро и не умри никогда». Точнее, умри тогда, когда тебе нечем будет заняться. Пожилым людям, которые ограничены физически и социально изолированы, жизнь может казаться бессмысленной и серой. Но если мы вмешиваемся в биологию, сохраняем физическую и когнитивную активность человека, то причин умирать нет. Ведь болезнь и смерть – это всегда то, с чем мы боремся.

Автор: Елена Мельникова

На фото: Тимофей Подвицкий (справа)

Источник: dev.by

Комментарии: