Омолаживающие коктейли
Исследователи Национального университета Сингапура, работающие под руководством доктора Яна Грубера (Jan Gruber), составили несколько комбинаций фармацевтических препаратов, которые не только увеличивают продолжительность здоровой жизни микроскопических круглых червей Caenorhabditis elegans, но и замедляет скорость их старения.
Изначально целью работы авторов была разработка метода увеличения продолжительности здоровой жизни путем комбинирования препаратов, воздействующих на различные сигнальные механизмы, оказывающие влияние на продолжительность жизни. Например, в настоящее время препарат рапамицин применяется для предотвращения отторжения донорских органов, однако более ранние эксперименты показали, что он увеличивает продолжительность жизни многих организмов, в том числе нематод C.elegans, плодовых мушек дрозофил и мышей.
Сначала исследователи на основе литературных данных выделили наиболее хорошо изученные механизмы увеличения продолжительности жизни, после чего подобрали препараты, влияющие на эти механизмы. Всего на круглых червях протестировали 12 соединений, из которых выбрали 5 наиболее перспективных: рапамицин, рифампицин, псора-4, метформин и аллантоин. Все эти препараты значительно увеличивали как среднюю (синие столбики), так и максимальную (оранжевые) продолжительность жизни нематод.
После этого отобранные 5 соединений были протестированы попарно. Комбинация оптимальных дозировок метформина и рапамицина не обеспечивала дополнительного увеличения продолжительности жизни, однако желаемый эффект достигался при комбинировании субоптимальных дозировок этих соединений. Две комбинации – рапамицин+рифампицин и рифампицин+псора-4 – в оптимальных концентрациях обеспечивали синергичное влияние на продолжительность жизни.
На следующем этапе исследователи протестировали комбинации из 3 препаратов. Так как тестирование всех возможных вариантов (220 комбинаций) было очень сложной задачей, они решили начать с комбинации 3 наиболее хорошо зарекомендовавших себя соединений: рапамицин, рифампицин и псора-4.
Однако эта комбинация даже уменьшила продолжительность жизни по сравнению с двумя наиболее успешными двухкомпонентными комбинациями. После этого они решили добавить к этим двухкомпонентным комбинациям аллантоин. Оба трехкомпонентных варианта обеспечивали значительное увеличение средней и максимальной продолжительности жизни, а наиболее успешная из них (рапамицин+рифампицин+аллантоин) увеличивала среднюю продолжительность жизни вдвое. Авторы отмечают, что по эффективности данный подход превосходит все ранее протестированные фармакологические вмешательства, направленные на увеличение продолжительности жизни взрослых нематод.
Помимо этого, протестированные трехкомпонентные комбинации не только не снижали фертильность, что характерно для ряда методов увеличения продолжительности жизни, но и немного увеличивала продолжительность репродуктивного периода. Более того, добавление в среду содержания червей обоих комбинаций препаратов, увеличивало продолжительность здоровой жизни. Фактически по частоте спонтанных движений старые особи экспериментальных групп не отличались от молодых особей группы контроля. И наконец, обе успешные трехкомпонентные комбинации препаратов повышали устойчивость нематод к окислительному и тепловому стрессу.
Исследователи также проанализировали влияние трехкомпонентной терапии на возрастную и невозрастную смертность нематод. Интересен тот факт, что комбинация рифампицин+псора-4+аллантоин значительно снижала как возрастную, так и невозрастную смертность. Это говорит о том, что терапия не только улучшает состояние организма червей в раннем возрасте, но и замедляет их старение.
Последующие эксперименты показали, что трехкомпонентные комбинации препаратов также значительно увеличивают продолжительность жизни плодовых мух дрозофил (Drosophila melanogaster). Тот факт, что такие эволюционно далекие организмы, как нематоды и плодовые мухи, одинаково реагируют на воздействие протестированных комбинаций препаратов, свидетельствует о древности молекулярных механизмов, лежащих в основе старения.
В будущем авторы планируют развивать свою работу в трех направлениях. Во-первых, они будут расширять свой подход с целью разработки еще более эффективных вмешательств. Второе направление будет посвящено изучению молекулярных и биологических механизмов взаимодействия препаратов, обеспечивающего замедление старения и увеличение продолжительности жизни. Это позволит разработать компьютерные модели для симуляции этих взаимодействий, с помощью которых можно будет тестировать тысячи комбинаций перспективных препаратов до проведения экспериментов на животных. Третьим и главным направлением будет разработка безопасных фармакологических вмешательств для замедления старения человека.
Статья Tesfahun Dessale Admasu et al. Drug Synergy Slows Aging and Improves Healthspan through IGF and SREBP Lipid Signaling опубликована в журнале Developmental Cell.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Yale-NUS College: Yale-NUS researchers discover drug cocktail that increases lifespan.