На днях мы запустили новый подкаст «Будущее, которое мы заслужили». Первый выпуск посвятили технологиям долголетия. И для тех, кому удобнее читать, а не слушать, мы подготовили рассказ по мотивам беседы наших гостей: Максима Холина и Петра Федичева, сооснователей компании Gero, разрабатывающей лекарства для системной борьбы со старением с помощью искусственного интеллекта.
Для чего замедлять старение?
Пётр Федичев закончил Физтех и продолжил научные исследования в Голландии и Австрии в области теоретической физики. С 2004 года перешел в биотехнологические проекты. Вскоре Петру и его коллегам стало очевидно, что проблема современной медицины не в том, что фарминдустрия не может подобрать лекарственную молекулу против конкретной биологической мишени. А в том, что биологи и врачи зачастую просто не знают, против каких белков, генов и мишеней нужно сделать лекарство, чтобы вылечить какую-либо болезнь. Размышляя о том, как решить эту проблему с помощью своих знаний и опыта, учёные пришли к выводу, что единственная «болезнь», которую сегодня можно «решить» с точки зрения физики и математики — это старение.
Исследователи разработали алгоритмы анализа больших биомедицинских данных для эффективного поиска маркеров и регуляторов старения. Предложены практические инструменты, использующие количественные модели старения и сочетающие в себе применения искусственного интеллекта и подходы физики, заимствованные из физики сложных динамических систем. Новые гипотезы проверяются лабораторно на животных в ведущих зарубежных лабораториях, а результаты исследований публикуются в ключевых научых журналах. Исследователям уже удалось омолодить мышей при помощи экспериментальной терапии против мишени, предсказанной ИИ. Средства на это — 2,2 млн долларов — привлекла российско-сингапурская компания Gero, которая специализируется на разработках способов замедления старения с помощью ИИ.
Идея разрабатывать препарат именно против старения, а не какой-то болезни, довольно необычна для фармацевтической и медицинской промышленности. Обычно вам сначала нужно заболеть, чтобы вас начали лечить. А от старения нужно начинать лечить до того, как вы заболели. Привлекать деньги под такие проекты до недавнего времени было тяжело, но сейчас находить инвесторов стало проще. Население во многих странах стареет. Например, через несколько лет в Китае будет 250 млн человек старше 60. Очевидно, что их трудоспособность будет ограничена, они будут страдать от целого букета возрастных заболеваний. А из-за того, что в Китае раньше был разрешён только один ребёнок на семью, — сейчас это ограничение уже снято, — ситуация со старением населения начнёт улучшаться только лет через 20. В развитых странах похожие проблемы: если количество стариков будет увеличиваться в том же темпе, что и сегодня, да ещё на фоне постоянного снижения населения, то нагрузка на пенсионную и медицинскую систему скоро станет непомерной.
Главная причина снижения продуктивности труда с возрастом — снижение нейропластичности, то есть способности учиться и переучиваться. А это сегодня требуется всё чаще.Поэтому с определённого возраста люди становятся неликвидными на рынке труда, их никто не хочет нанимать. Нужно помочь им как можно дольше сохранять свои физические и когнитивные способности на пике формы, это даст огромный экономический эффект. Эта проблема стоит десятки триллионов долларов. И для её решения фактически создается отрасль, задача которой — попробовать затормозить старение и помочь людям сохранить свою продуктивность, зарабатывать хотя бы на себя в течение максимально долгого времени. Поколение бэби-бумеров, которое сейчас начинает массово умирать, — это самое богатое поколение в истории цивилизации. Эти люди контролируют и управляют десятками триллионов долларов. Поэтому создатели технологических решений, которые способны как-то увеличить качество жизни бэби-бумеров, получат самую благодарную аудиторию и смогут заработать огромные деньги.
Голые землекопы
Сегодня в технологии замедления старения активно инвестируют многие компании, в том числе технологические гиганты. Google создал компанию Calico, которая провела эксперименты с 6000 голых землекопов — это маленькие роющие грызуны, живущие под землёй. Они размером чуть больше мыши, но если мыши живут 1,5 года, то голые землекопы — около 30, и на протяжении всей жизни у них не наблюдается видимых возрастных изменений. Это животные с развитой формой социального устройства. У них интересная реакция на стресс: если он очень сильный, то землекопы выбирают одного из них и убивают, чтобы расслабиться. Ведь должен же кто-то ответить за безобразие. Во многом похоже на реакцию на страх в человеческом обществе.
Ученых Gero вдохновляют примеры голого землекопа и других нестареющих животных (обладающих так называемым пренебрежимым старением). Отсутствие видимых признаков старения у значительного (и постоянно растущего) числа видов заставляет думать о том, что старение — не закон природы, природа уже сделала многих животных нестареющими. Еще интереснее то, что выключение старения произошло у разных животных разными способами, что дает надежду и нам, людям.
У человека риск смерти удваивается каждые 8 лет начиная примерно с 40 лет. Если бы наше здоровье можно было сохранить на уровне 30-40 лет, то ожидаемая продолжительность жизни была бы 300-500 лет.Если вам сейчас 30 лет, то вы проживете, скорее всего, ещё 40. Если вам 70 лет, то вы проживете, вероятно, ещё 10, если вам 80 лет, то впереди у вас считанные годы. То есть ожидаемая продолжительность жизни постоянно сокращается. А у землекопа в любом возрасте по состоянию его организма — впереди 30 лет жизни. Он не стареет, то есть его организм не испытывает никакого функционального ухудшения своего состояния.
Кровь молодых и мёртвых
Если соединить кровеносную систему молодой и старой мыши, то старая молодеет, а молодая стареет. То есть в крови старых животных есть что-то — молекулы или клетки, — запрещающее стволовым клеткам участвовать в регенерации повреждений. Например, если отправить на беговую дорожку молодых мышей со стволовыми клетками из старых мышей, то на следующий день они нарастят мускулы из этих самых стволовых клеток. Старые мыши не могут набрать мышечную массу вовсе не потому, что их стволовые клетки как-то повреждены или не функциональны. Эксперименты показывают, что в окружении стволовых клеток (скорее всего в крови) присутствуют факторы старения — молекулярные сигналы, подавляющие скорее «желание» чем способность стволовых клеток к регенерации.
Англия — страна запасливая. Там есть и банк замороженной крови уже умерших доноров, которые сдавали кровь несколько раз в течение 15 лет. Учёные из Gero исследовали содержание более 1000 белков в каждом образце крови и с помощью машинного обучения выявили те белки, которые оказались причиной старения доноров. Эти белки ученые с помощью антител заблокировали у мышей, и впервые в мире после одной инъекции получили эффект системного омоложения. В результате экспериментов с очень старыми животными удалось добиться задержки смертности, а также улучшения состояния животного, определяемого при помощи функциональных, молекулярных и клеточных признаков старения. Специалисты надеются, что лекарства, разработанные против предложенной мишени могут стать сильным средством против старения у человека.
Анализ данных
Огромную роль в поиске средств замедления старения играют накопленные статистические массивы данных о здоровье и образе жизни населения — так называемые биобанки. Скажем, в рамках одного из английских проектов уже почти 15 лет собирается информация о показателях здоровья 500 тыс. граждан, результаты анализов крови, диета, образование, всевозможные диагнозы, даты смерти родителей, генетические исследования (с этого года начали делать исследование нового поколения — полное секвенирование экзома) и многое другое. За время наблюдения значительное количество участников умерло от разных болезней. Располагая таким набором исследователи могут выяснить, какие факторы, в том числе и генетические, определяют вероятность возникновения заболеваний и выживания заболевших. Это даёт отправные точки для разработки новых лекарств.
Оценку биологического возраста, т.е. риска смертности от всех причин, можно оценить даже по спонтанной двигательной активности пользователя смартфона или другого носимого устройства. В 2021 году компания Gero сделала бесплатное мобильное приложение GeroSense, которое может скачать и использовать любой человек, а также выпустило API для индустрии велнеса, здорового питания, страховых и любых других игроков, заинтересованных в мониторинге изменений здоровья пользователя в ответ на изменения образа жизни или медицинских интервенций. С появлением подобных технологий, индустрия ЗОЖ должна трансформироваться и предложить людям продукты с доказанной эффективностью, включая средства персонализации рекомендаций по улучшению его здоровья и продаваемых ему продуктов и услуг.
Сейчас для того чтобы что-то продавать в велнесе закон не требует клинических испытаний, подтверждающих положительное влияние на здоровье потребителя, а сами клинические испытания дороги и во многих случаях экономически не оправданы из-за невозможности защитить патентом продаваемые продукты. Многие ранее модные опции, типа мультивитаминов, оказались совсем не всем и не так полезны, как хотелось бы представить их производителям. Кроме того, все люди разные. Что-то, что поможет одному, причинит вред второму и будет бесполезной покупкой и тратой времени и сил для третьего. В итоге потребитель вынужден полагаться не на объективные данные, а на рекламу, моду и удачу при выборе именно для него. Шансы угадать не велики. GeroSense призван изменить эту ситуацию, дав всем заинтересованным сторонам возможность неинвазивно получить обратную связь о здоровье и полностью изменить рынок.
Любой стресс повышает биологический возраст. При снятии стресса, если человек здоров, маркер биологического возраста через 2-3 месяца возвращается к норме, а сама скорость возврата в норму после пережитого стресса — выражаясь по-научному «резилиенс» — является чрезвычайно важным показателем состояния здоровья и биомаркером старения человека
Для того чтобы осмыслить, что такое резилиенс, в наших широтах полезно напомнить о похмелье — характерном признаке, т.е. одним из из маркеров старения. В молодом возрасте почти не важно, что и в каком порядке пить. Но к 50 годам люди переходят на качественный алкоголь неспроста — пить дешёвку здоровье уже не позволяет.
Вопросы определения биологического возраста представляют далеко не праздный академический интерес. В период мировой пандемии риски смерти в результате осложнений повышаются у всех, но более всего это касается именно пожилых. Достаточно сказать, что риск смерти от КОВИД тоже удваивается каждые 8 лет, т.е. так же быстро как и смертность в результате старения.
Целью биотехнологий против старения является взятие под контроль биологического возраста, чтобы не дать ему расти, а еще лучше — снижать. Чтобы в 50 лет чувствовать себя на 30. К слову, разница в продолжительности жизни между людьми разных социальных классов в развитых странах составляет примерно 15 лет.
Возраст и ЗОЖ
Какой возраст является границей, после которой никакой спорт и полезное питание уже не помогут? Условно говоря, до 25 лет человек ведёт здоровый образ жизни, чтобы лучше выглядеть, а после 35 — чтобы не получить хроническую болезнь. Многие возмутятся моими словами, но пока у тебя нет хронической болезни, то при отказе от курения твои маркеры — функциональные, молекулярные, клеточные — через несколько месяцев придут в норму. Об этом хорошо известно страховым компаниям. То же самое касается и спорта: пока им занимаешься, маркеры немного изменятся, как только бросишь — они скоро вернутся к прежним значениям. После 35 лет ищите либо хорошего доктора, либо хороший спортзал. Спорт позволяет отсрочить возникновение хронических заболеваний. 10 раз сходить в спортзал, чтобы продлить жизнь на 5 лет, не выйдет. Спортом нужно заниматься постоянно, иначе эффект исчезнет.
В развитых странах, на первое место по смертности вместо болезни сердца, как было раньше, сейчас выходит онкология. К слову, Москва очень похожа по структуре хронических заболеваний и смертности на развитые страны. Возраст первого инвалидизирующего заболевания, от которого качество жизни меняется травматически, перешагнул за 65 лет. И если завтра появится таблетка, которая вылечит все виды рака за один день, то сначала смертность снизится, но продолжительность жизни вырастет всего на 2-3 года. Потому что те, кто сейчас умирают от рака, умрут через несколько лет от другой хронической болезни. Кстати, если при появлении рака есть шансы, выживаемость превысила 50 %, то от деменции лечения нет вообще никакого. Все экспериментальные лекарства провалились при клинических исследованиях. Поэтому, если мы не остановим старение, то вылечив сердечно-сосудистые заболевания и онкологию мы получим эпидемию деменции в районе 70 лет, что приведёт к чудовищным расходам на лечение и уход.
Если вам 70 лет и вы случайно еще здоровы, то правильной стратегией будет участие в любом клиническом исследовании любого препарата от старения. Информация о клинических исследованиях доступна. Если вам 20 лет, то достаточно велика вероятность, что в течение последующих 20 лет будет создано эффективное лекарство от старения. Интересная дилемма возникает у тех людей, которым сейчас около 50 лет. Те интервенции, которые сегодня в стадии клинических исследований, будут доступны, наверное, лет через 5, но сперва их будут применять к очень больным людям. Еще 5 лет уйдёт на то, чтобы врачи освоились с новыми лекарствами, поняли, как их применять, и начали назначать тем, кому сегодня 50 и кто условно здоров. И если вы потеряете здоровье в течение ближайших 10 лет, то вы уже не успеете воспользоваться результатами революции в долголетии. Те, кому сейчас 40, у кого есть 15 лет до возникновения первого хронического заболевания, могут относительно расслабиться.
Приведу пример. У бывшего американского президента Джимми Картера недавно в возрасте 90 лет начался рак кожи, в мозге возникли метастазы. 10-20 лет назад это был бы приговор. Картеру провели экспериментальную терапию, и он полностью излечился. Причём ему ещё повезло, что он заполучил рак в 90, а не в 70-80, как другие. За это время разработали технологии, которые позволили излечить Картера, который, возможно, проживёт ещё лет 10.
Никогда раньше эффект от ЗОЖ не был так силён. Он сам по себе невелик, 5-10 лет жизни, но с учетом того, как быстро развиваются технологии, прирост может вырасти экспоненциально за счет появления новых медицинских технологий. 5 лет на авокадо и сельдерее, и спортзал вместо картошки фри и бара — и есть шанс, что ты сохранишь здоровье до появления прорывных технологий долголетия. В этом году опубликованы результаты эксперимента: в результате полуторалетней интервенции — применения комбинации экспериментальных препаратов — удалось снизить биологический возраст испытуемых на 1,5 года.
Перенаселение и социум
В долголетии возможно два вида решений: тормозящие старение и омолаживающие. Омоложение, как говорилось выше, уже подтверждено экспериментально. По мнению специалистов Gero, целесообразно будет применять максимальные переносимые человеком дозы препарата, но краткосрочно, и побочные эффекты исчезнут в течение месяца.
В 1970-е прогнозировали, что к 2025 году людей будет гораздо больше, чем в оказалось в действительности. Рост населения замедлился. Вместо взрывного, экспоненциального роста, популяция людей приближается к стабильному уровню. Сегодня считается, что этот уровень будет около 12 млрд человек.
Петр советует обратить внимание на труды нашего великого соотечественника Сергея Капицы (сын Нобелевского лауреата Петра Капицы, популяризатор науки, создатель передачи «Очевидное-невероятное»). Теоретическая история профессора Капицы нам дорога не только потому, что невероятно технопозитивна. Во-первых (и это самое важное), теория предсказала и объяснила демографический переход и стабилизацию населения планеты 50 лет назад, когда признаки демографических изменений были минимальными, а большинство футурологов опасалось перенаселения и катастроф.
Во-вторых, максимальное возможное количество живущих на планете людей в теории Капицы определяется не количеством доступной пищи или влиянием человеческой массы на климат. Оно ограничено скоростью взросления и передачи знаний следующему поколению людей, то есть вполне себе биологически, социально и даже генетически предопределенными (а значит, и модифицируемыми!) свойствами, в первую очередь — продолжительностью жизни. В теории Капицы мировые проблемы в точке демографического перехода, который мы сейчас все переживаем, находят свое решение в области биотехнологии и медицины.
Таким образом настоящим вызовом является не перенаселение, но катастрофическое изменение возрастной структуры. Доля пожилых будет расти. Это явление получило название «Серебряное цунами» и обещает падение продуктивности у все большего числа людей в результате развития хронических заболеваний. Легко представить себе сценарий, когда пожилые люди не смогут материально себя поддержать в старости: не каждый располагает накоплениями, которые позволят им жить неограниченное время.
Поэтому задача биотехнологий стоит в том, чтобы зафиксировать людей в определенном возрасте, чтобы они могли продолжать эффективно трудиться. Речь не о бессмертии, люди всё равно будут умирать, но они хотя бы смогут дольше себя обеспечивать. Вероятно, оплачивать процедуры омоложения будут страховые компании, которым выгоднее будет поддерживать своих клиентов таким образом, чем оплачивать дорогостоящее лечение рака, диабета и иных возрастных заболеваний. Омоложение повлияет не только на трудоспособность, но и на деторождение.
Учитывая, что после 40 лет нейропластичность снижается, идея про пожизненное обучение — это фикция, эйджизм и дискриминация. Но если появятся интервенции, которые позволят зафиксировать нейропластичность, то тогда идея постоянного переобучения — для вовлечения в новые производственные процессы — станет реальной.
Возможно, технологии долголетия будут применяться не только для того, чтобы нам дольше жилось комфортно, но и для того, чтобы люди могли выживать в каких-нибудь экстремальных условиях вроде освоения Луны, Марса или астероидов. Никто не обещает, что жизнь в будущем станет проще. Возможно, мы будем жить столько же, сколько и сейчас, но вкалывать в 10 раз больше.
Как попасть в отрасль?
Правительства всех стран заинтересованы в решении проблем хронических заболеваний и старения. Например, в Сингапуре с населением около 6 млн человек директор клинического центра с виноватым видом говорил мне: «Понимаете, у нас оцифровано пока только 2 млн человек, извините, пожалуйста, но к концу года будут оцифрованы все». Кроме того, продукты на пересечении биотеха, ИТ и медицины позволят создавать огромную добавленную стоимость, что только увеличивает привлекательность этой отрасли как для инвесторов, так и для тех, кто подумывает о смене рода деятельности. Я уверен, что шести-семизначные зарплаты, опционы и доли будущих биотех-компаний доступны специалистам по математике, обработке и анализу данных, машинному обучению. Такие люди нужны всем участникам этого рынка. Если же у вас нет подобного образования, то в качестве первого шага можно пойти в онлайн-школу GeekBrains, которая недавно запустила курс по большим данным в медицине.
Прогноз на будущее
По мнению Петра, в течение 20 лет с вероятностью больше 80 % удастся достигнуть Longevity escape velocity — ситуации, когда биотехнологии смогут добавлять людям в среднем больше лет жизни, чем люди будут терять за то же время. К чему это приведет? Ответ на этот вопрос выходит за рамки инженерной дискуссии. Учитывая достижения ИТ, мы можем оказаться в цифровом концлагере, в котором будем жить не 50 лет, а 500. Но хочется надеяться, что жить мы будем не только долго, но и весело.
