73
Перспективы Перспективы продления жизни продления жизни Состояние проблемы Состояние проблемы и последние и последние научные достижения научные достижения И. В. Артюхов И. В. Артюхов

Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Embed Size (px)

DESCRIPTION

С тренинга по иммортализму 30.01.2011

Citation preview

Page 1: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Перспективы Перспективы продления жизни продления жизни

Состояние проблемы Состояние проблемы и последние и последние

научные достижениянаучные достижения

И. В. АртюховИ. В. Артюхов

Page 2: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Борьба с болезнямиБорьба с болезнями

Page 3: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Почему мы умираем?Почему мы умираем?

Основные причины смерти населения России (2005 г.)Основные причины смерти населения России (2005 г.)

Источник: CNA по данным Росстата, 2005

Page 4: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Профилактика заболеванийПрофилактика заболеваний

• Отказ от курения, злоупотребления алкоголем и т. д.

• Правильное (полноценное!) питание• Подвижный образ жизни• Интеллектуально и эмоционально

насыщенная жизнь• Дети, внуки• Персонализованная профилактика

Page 5: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Неправильное питание, Неправильное питание, типичное для Россиитипичное для России

• Избыточное употребление насыщенных жиров и трансжиров, дефицит моно- и полиненасыщенных жирных кислот

• Дефицит витаминов:– аскорбиновой кислоты (С),– рибофлавина (В2)– тиамина (В1)– пиридоксина (В6)– фолиевой кислоты– ретинола (А), бета-каротина и др. каротиноидов– токоферола (Е) и др.

• Дефицит или избыток минеральных веществ:– кальция– железа

• Дефицит микроэлементов:– селена– йода– цинка

• Дефицит пищевых волокон

Page 6: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Процент лиц с недостаточнойПроцент лиц с недостаточной обеспеченностьюобеспеченностью

(по результатам изучения фактического питания (по результатам изучения фактического питания болееболее, чем, чем 63 тысяч человек) 63 тысяч человек)

Дефицит аскорбиновой кислоты (витамина С)

70-100%

Дефицит витаминов В1,В2,В6 и фолиевой кислоты

40-80%

Дефицит витамина А и бета-каротина

40-60%

Дефицит селена 80-95%

Page 7: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Процент лиц с недостаточнойПроцент лиц с недостаточнойобеспеченностьюобеспеченностью селеном селеном

Область/регион % Область/регион %

Карелия 100 Башкортостан 97.0

г. Норильск 100 Мурманская 94.7

Рязанская 100 Свердловская 87.3

г. Москва 100 Челябинская 86.7

Алтайский край 100 Пермская 84.5

Хабаровский край

100 Мари-Эл 76.0

Архангельская 98.5 … …

Вологодская 98.0 Сахалинская 48.0

В 1994 году Министерство здравоохранения РФ приняло решение об устранении дефицита селена у жителей России

Page 8: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Новые методы Новые методы ранней диагностикиранней диагностики

Whitesides Lab

Page 9: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Основные методы Основные методы замены органовзамены органов

• Трансплантация органовТрансплантация органов• протезирование,протезирование,• регенерация органов,регенерация органов,• клеточная трансплантация иклеточная трансплантация и• выращивание искусственных органоввыращивание искусственных органов

Page 10: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Трансплантация органовТрансплантация органов

Достоинства:•Хорошо отработанный метод

Недостатки:•Острая нехватка донорских органов•Сложность доставки органа•Сложность и экстренный характер операции•Реакция отторжения•болезнь «трансплантат против хозяина» •Возможность занесения инфекции

Ксенотрансплантация (пересадка человеку органов животных) не вышла пока за рамки единичных экспериментов

Перспективы:•Хорошие в случае создания банков донорских органов

Page 11: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

ПротезированиеПротезирование Наиболее древний из способов

замены повреждённых и потерянных органов. Протезирование конечностей было известно ещё в Древней Греции и Древнем Египте (скорее всего – ещё раньше). Примерно тогда же появились протезы зубов, косметические протезы глаз и других частей тела. Механизированные протезы конечностей известны как минимум с XIV века.

Современные протезы конечностей позволяют выполнять точные манипуляции (протезы рук), бегать и плавать (протезы ног), частично восстанавливать слух (кохлеарные импланты) и зрение (протезы сетчатки), заменять – по крайней мере, временно - сердце и почки.

Page 12: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Протезы ногПротезы ног

↑ Оскар Писториус, член олимпийской команды ЮАР (с сайта http://blogga.ru/)

↑Австралийка Nadya Vessey, потерявшая обе ноги, в костюме-

протезе компании Weta Workshop (Новая Зеландия ).

Page 13: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Искусственную руку Искусственную руку "научили" осязанию "научили" осязанию

Проект Smart Hand («Умная рука") – это разработка исследователей из Университета Лунда в Швеции и Института прогрессивных исследований св. Анны в Италии. Благодаря роботизированному протезу Робину Экенстаму теперь доступно чувство осязания для обеих рук.

Smart Hand – довольно сложное устройство, включающее четыре мотора и сорок сенсоров. Это первый протез, который посылает сигналы обратно в мозг, позволяя ощущать искусственные пальцы и руку.

3DNews, 23 октября 2009

Page 14: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Протез глазаПротез глаза

51-летний Питер Лэйн, страдающий дегенеративной генетической болезнью сетчатки глаза из-за чего он был слепым уже два десятилетия, получил бионический глазной имплант в больнице Royal Eye Hospital в Манчестере. Теперь он может видеть контуры и очертания мебели, автомобилей, дверные проемы, читать слова, написанные на экране большими буквами.

NanoNewsNet, 08/02/10http://www.nanonewsnet.ru/blog/empirv/uspeshnoe-vnedrenie-bionicheskogo-glaznogo-implanta

Page 15: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Внутриглазной имплантВнутриглазной имплантИмплант с 1520 микрофото-

диодами (38х40 пикселей) разработан под руководством Эберхарта Цреннера (Eberhart Zrenner) из университета Тюбингена и возглавляемая им немецкая компания Retina Implant. Аппарат прошёл многолетние клинические испытания на 11 пациентах с дегенерацией клеток в сетчатке.

Действенность имплантата отличалась у разных людей, но большинство оказались в состоянии выделять яркие объекты в поле зрения.

Перед выходом на рынок имплант пройдёт ещё один цикл клинических испытаний в Германии, Великобритании и Италии.

Мембрана, 03.11.10

Page 16: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Роботизированные протезы с Роботизированные протезы с подключением к нервной системеподключением к нервной системе

DARPA объявила о программе по разработке протезов, которые полностью заменят ампутированные конечности в плане подвижности, чувствительности и долговечности. Предполагается подключать такие протезы напрямую к нервной системе пациента, что полностью возвратит все функциональные возможности и "ощущение руки".

Протез сможет точно интерпретироватьсигналы о температуре, давлении, напряжении "мышц" конечности, выверять точные движения и прилагаемую силу. Он должен иметь количество отказов на уровне менее 0,1% и срок службы около 70 лет.

В настоящее время оборонное агентство создало научно-исследовательский центр, который занимается изучением перспективы использования в новых протезах волоконно-оптических интерфейсов, которые могут вмещать тысячи датчиков в одной тонкой нити.

CNews, 29 октября 2010

Page 17: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Разработка протеза гиппокампаРазработка протеза гиппокампа

Схема разрабатываемого протеза гиппокампа(с сайта http://neural-prosthesis.com/)

Page 18: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Протезирование органовПротезирование органов

Достоинства:•Гибкость•Хорошо отработанный метод

Недостатки:•Пока протезы как правило уступают естественным органам

Перспективы:•Очень хорошие, но не в ближайшие 10 лет.

Page 19: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

РегенерацияРегенерацияВ нескольких случаях у человека отмечена регенерация кончиков пальцев. В двух

таких случаях использовалась лечебная субстанция MatriStem фирмы ACell, представляющая собой порошок межклеточного матрикса из внутренней части мочевого пузыря свиньи

. Эта субстанция с успехом используется для заживления ран и ожогов, однако случаев регенерации кончиков пальцев зафиксировано только два – не исключено, что они связаны с какими-то генетическими особенностями пострадавших.

Регенерации более сложных структур у человека пока не отмечено.

69-летний Ли Спивак потерял

сегмент пальца длиной около 1.5 см

После применения MatriStem палец

восстановился, включая ноготь и папиллярные линии

Фотографии с сайта bbc.co.uk

Page 20: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Клеточная трансплантацияКлеточная трансплантация

Поражение сердечной мышци при инфаркте миокарда: зоны

•некроза•частичной гибели•ишемии

Достоинства:•Относительная простота•Высокая эффективность в ряде случаев

Недостатки:•Собственный орган должен быть в достаточной сохранности•Не очень высокая повторяемость результатов•Этические проблемы при использовании эмбриональных и фетальных клеток

Перспективы развития:•Очень хорошие – при условии сохранности собственного органа.

Page 21: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Индуциро-Индуциро-ванные ванные плюри-плюри-

потентные потентные стволовые стволовые

клетки (клетки (iPSC) iPSC) – – главное главное открытие открытие

2008 г.2008 г.

Page 22: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Выращивание Выращивание искусственных органовискусственных органов

• Имитация естественного органогенезаИмитация естественного органогенеза• 3D-3D-литографиялитография• Выращивание органов на искусственном Выращивание органов на искусственном

матриксематриксе• Выращивание органов на донорскомВыращивание органов на донорском

матриксематриксе• Ксеногенное выращивание органовКсеногенное выращивание органов

Page 23: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Новый зуб из стволовых клетокНовый зуб из стволовых клеток

Новый зуб японские исследователи выращивали из небольшой группы клеток, полученной в результате сложных манипуляций со стволовыми клетками мыши. Соединив внутри капли специального геля два разных вида стволовых клеток и подвергнув их дополнительной обработке, ученые сначала получили зародыш будущего зуба.

Далее смесь из клеток двух типов была помещена в лунку, оставшуюся у мыши на месте ранее удаленного под наркозом резца.

PNAS / gzt.ru

Page 24: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Из Из iPSC iPSC выращен сегмент кишечникавыращен сегмент кишечникаЭта «кишка» демонстрировала способность к спонтанным

сокращением и высококоординированную перистальтическую активность, благодаря которой происходило продвижение ее содержимого. «Кишка» имеет широкий просвет, окруженный тремя слоями ткани – эпителием, соединительной тканью и мускулатурой. Иммунологически были выявлены характерные маркеры интерстициальных клеток, которые формировали плотную сеть во внутренней стенке. Также были выявлены нейрофиламенты, образующие крупные ганглионарные структуры и плотную нейрональную сеть. Таким образом, «кишка» была сформирована клетками всех трех зародышевых листков — эндодермы (кишечный эпителий), мезодермы (гладкая мускулатура и соединительная ткань) и эктодермы (кишечные нейроны).

Ueda T, et al. Generation of functional gut-like organ from mouse induced pluripotent stem cells. Biochem Biophys Res Commun. 2009 Nov 4. [Epub ahead of print]

StemCells.ru, 23 ноября 2009 г.http://www.stemcells.ru/index.php?p=news&newsid=156

Page 25: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Выращивание тканей Выращивание тканей головного мозгаголовного мозга

Ткань мозга из стволовых клеток

Эмбриональные клетки самоорганизовались в четырёхслойную нейронную сеть (~7-8 неделя развития эмбриона), в планах – 6 слоёв (кора взрослого человека)

Y. Sasai и др., Япония

Page 26: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

БиопринтерБиопринтер

… представила компания Organovo (G. Forgacs).

Пока устройство может производить только однородные ткани, однако даже это может быть полезно клиникам и исследовательским институтам. Так, в компании говорят, что уже в скором времени планируют создать технологию "печати" искусственной кожи.

Свой вариант биопринтера разрабатывает компания Tengion (A. Atala).

06.12.2009http://cybersecurity.ru/it/83350.html

3a

4a

5

1-4 стадии изготовления

3а, 4а вид под микроскопом

5 ветвящийся сосуд

Page 27: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Биопринтер для печати кожи Биопринтер для печати кожи поверх ожогаповерх ожога

Исследователи Института регенеративной медицины Уэйк-Форестского университета, создали "принтер" для лечения повреждений кожных покровов.

Печатающая головка принтера состоит из двух отсеков, один из которых обеспечивает нанесение на зону повреждения смеси клеток

кожи, фибриногена (одного из компонентов свертывающей системы крови) и коллагена I типа (основного компонента формирующей рубцы соединительной ткани), а второй – тромбина (еще одного компонента системы свертывания).  На получающуюся

при этом структуру наносят, также с помощью принтера, слой поверхностных клеток кожи - кератиноцитов.

Эксперименты на мышах продемонстрировали, что применение нового метода ускоряет заживление.

CNews.ru, 01.11.10

Page 28: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Сборка органов «из кубиков»Сборка органов «из кубиков»Али Кадемхоссейни (Ali Khademhosseini) и его

коллеги из отделения медицинских наук и технологий Массачусетса-Гарварда (HST) разработали технологию «микрокладки» (micromasonry ).

Клетки инкапсулируются в гель на основе полиэти-ленгликоля. Из гелевых кубиков по шаблону собирается трёх-мерная конструкция, которая скрепляется тем же гелем, загустевающим на свету.

Размер кубиков – от 0.1 до 0.5 мм.

Мембрана, 14 мая 2010 г.

Page 29: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Выращивание на искусственном Выращивание на искусственном матриксематриксе

Искусственный матрикс для костной ткани на основе наноструктурированного гидроксиапатита. Изображение

Implex Corp.

Page 30: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Ещё один способ Ещё один способ выращивания зубоввыращивания зубов

Исследователи медицин-ского центра Колумбийского университета, работающие под руководством профессора Джереми Мао (Jeremy Mao), предлагают принципиально новый метод восстановления утраченных зубов, который в будущем позволит в достаточно короткие сроки

выращивать новые зубы анатомически правильной формы непосредственно во рту пациента.

В челюстную кость имплантируют каркас, полученный методом трехмерной печати из биосовместимых полимеров, внутренние каналы которого содержат специфические факторы роста клеток. Эти факторы привлекают в каркас собственные стволовые клетки организма и направляют их дифференцировку в нужном направлении.

Портал «Вечная молодость» по материалам Columbia University College of Dental Medicine.

Page 31: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Челюсть из стволовых клеток Челюсть из стволовых клеток вырастили в животе пациентавырастили в животе пациента

Финские ученые пересадили мужчине верхнюю челюсть, полученную из его собственных стволовых клеток. В течение девяти месяцев трансплантат выращивали в животе самого пациента. Для создания челюсти специалисты из Института регенеративной медицины при Университете Тампере использовали стволовые клетки, полученные из жировой ткани 65-летнего пациента.

Page 32: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Мышь с человеческим ухом Мышь с человеческим ухом на спинена спине

Ухо выращено из хрящевых клетокна искусственном матриксе

Page 33: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Крысиные сердца, далее везде…Крысиные сердца, далее везде… На каркас, состоящий из

коллагена нанесли стволовые клетки другого животного и поместили будущий орган в инкубатор, пропуская через него кровь с питательными веществами и создавая на каждый его участок давление, имитирующее условия в грудной клетки.

По мнению руководителя исследования Дорис Тэйлор (Doris Taylor) из Университета Миннесоты в

Миннеаполисе, дифференциацию клеток направляли также факторы роста, оставшиеся "вмонтированными" в соединительнотканный каркас.

Помимо сердца, в лаборатории ведутся аналогичные эксперименты по созданию гибридных почек, печени, легких, поджелудочной железы, желчного пузыря и скелетных мышц, а также органов более крупных животных и человека.

Page 34: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Крысам успешно пересадили Крысам успешно пересадили выращенную печень… выращенную печень…

Кровеносные сосуды в искусственной крысиной печени не отличаются от обычной. Изображение с

сайта NewScientist.com

Работу провела группа специалистов Массачусетской больницы (Massachusetts General Hospital) под руководством Коркута Югуна (Korkut Uygun).

Исследователи удалили печень у пяти лабораторных крыс. После этого органы обработали детергентом, очистившим их от клеток хозяина. Таким образом были получены каркасы органов

Каждый из пяти полученных каркасов исследователи заполнили примерно 50 миллионами клеток печени, взятых у крыс-реципиентов. В течение двух недель на каждом из заселенных клетками каркасов сформировалась полностью функционирующая печень. После чего выращенные в лаборатории органы были успешно пересажены пяти крысам.

Медновости, 15.06.10New Scientist, 14.06.10

Page 35: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

……и (не так успешно) лёгкиеи (не так успешно) лёгкие

Биореактор для выращивания лёгкого крысы

Отчет об исследовании группы специалистов под руководством Лауры Никласон (Laura Niklason) из Йельского университета (Yale University) опубликован в Science Express.

Каркас из внеклеточного матрикса был заполнен клетками эпителия легких и внутренней оболочки кровеносных сосудов, взятых у других особей. С помощью культивации в биореакторе исследователям удалось вырастить на каркасе новые легкие.

Выращенные легкие пересадили нескольким крысам. Орган нормально функционировал у разных особей от 45 минут до двух часов после трансплантации. Однако после этого в сосудах легких начали образовываться тромбы. Кроме того, исследователи зафиксировали утечку небольшого количества крови в просвет органа. По словам Никласон, указанные процессы начались из-за дефектов в каркасе легких, а также из-за неполного зарастания матрикса клетками.

Медновости 25.06.10.

Page 36: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Выращена миниатюрная Выращена миниатюрная человеческая печеньчеловеческая печень

Исследователи Уэйк-Форестского университета впервые создали в лабораторных условия функционирующую человеческую печень, пока, правда, миниатюрную.

Печень выращена из человеческих незрелых клеток печени и эндотелиоцитов (клеток выстилки кровеносных сосудов).

Следующим этапом работы будет имплантация таких органов животным с целью тестирования их функций в условиях живого организма. После этого основной задачей будет выращивание печени, размер которой позволит трансплантировать ее человеку.

Page 37: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Операции Операции П. МаккиариниП. Маккиарини

Первая в России уникальная операция по трансплантации трахеи, выращенной из стволовых клеток пациентки прямо в ее теле прошла в декабре в Российском научном центре хирургии имени академика Б.В. Петровского РАМН (г. Москва).

Page 38: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Полимерная матрица помогает Полимерная матрица помогает стволовым клеткам заменить стволовым клеткам заменить повреждённую нервную тканьповреждённую нервную ткань

Команда ученых, возглавляемая доктором Майком Модо (Mike Modo) из Institute of Psychiatry, King's College в Лондоне, в эксперименте на крысах показала, что в течение всего семи дней возможно заполнить полость, оставшуюся в мозге после инсульта, новой тканью.

Исследователи использовали частицы из биодеградируемого полимера, заселенные нейральными стволовыми клетками.

◄ Вверху – изображение среза мозга, на котором виден участок, затронутый инсультом (темная область справа), где начинает формироваться новая ткань. Внизу – область, выделенная красным прямоугольником, на большом увеличении. Черные точки – матрикс нервной ткани, цветные – de novo образованные клетки.

Page 39: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

… … и ткань мозга из стволовых клетоки ткань мозга из стволовых клетокДоктор Нин Чжан из

Университета Клемсона (Северная Каролина, США) создала гидрогель, инъекции которого помогают мозгу восстанавливаться после повреждений.

Гель включает стволовые клетки и вещества, стимулирующие их рост и дифференцировку в нервные клетки и кровеносные сосуды.

Через восемь недель после инъекции геля мозг подопытных

крыс заметно восстановился. Нин Чжан уверена, что в ближайшие три года гидрогель будет испытан на людях.

Компьюлента

Page 40: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Ксеногенное выращивание органовКсеногенное выращивание органов

Схема эксперимента (из жрн. Cell)

В ходе экспериментов группы T. Kobayashi из Университета Токио удалось вырастить химерные организмы, состоящие как из клеток мыши, так и крысы.

В частности, удалось вырастить мышей с нормально функционирующей поджелудочной железой, состоящей из крысиных клеток.

Полученные данные подтверждают принципиальную возможность нормального развития межвидовой бластоцисты и выращивания в ксеногенном окружении in vivo органа, состоящего из донорских клеток. Подобным методом, например, можно будет выращивать человеческую поджелудочную железу в свиньях или других животных подходящего размера.

•Выращивание поджелудочной железы в ксеногенном окружении – StemCells.ru, 25.10.10

•Kobayashi T, et al. Generation of rat pancreas in mouse by interspecific blastocyst injection of pluripotent stem cells - Cell. 2010 Sep 3;142(5):787-99.

Page 41: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Персонализованная медицина: Персонализованная медицина: дешёвое и быстрое дешёвое и быстрое секвенирование ДНКсеквенирование ДНК

Уже множество фирм вступили в гонку за достижение полного секвенирования индивидуального генома с себестоимостью ~$1000:

•Complete Genomics (Mountain View, California) - $4,400 в 2009 г.•Halcyon Molecular – обещают достичь $100 за 10 мин.•Pacific BioSciences (Menlo Park, California)•Sequenom (San Diego, California)•Illumina (San Diego, California)•Life Technologies (Invitrogen Corp. + Applied Biosystems Inc.)•Intelligent Bio-Systems •454 Life Sciences (Branford, Connecticut )•Genome Corp.•Helicos Bioscience•ION Torrent Systems•VisiGen Biotechnologies, Inc. •…Для сравнения: проект «Геном человека» занял 13 лет и обошёлся в $3

млрд.

Page 42: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Молекулярная инженерияМолекулярная инженерия

• Генная инженерия ex vivo• Репродуктивная генная

инженерия• Генная инженерия in vivo• Инженерия белков

Page 43: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Прицельное редактирование ДНКПрицельное редактирование ДНКR.M. Gordley, C.A. Gersbach, T. Gaj, C.F. Barbas III

Synthesis of programmable integrases

Комбинация нескольких ДНК-специфичных цинковых пальцев с энзимами (интегразами или рекомбиназами) позволяет без использования вирусов вставлять/заменять участки ДНК с точностью 98% (при увеличении числа пальцев – до 100%). Также возможно использование нуклеаз, метилаз и т. д.

The Scripps Research InstituteКомплекс ДНК - Цинковые пальцы

Page 44: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Дизайн энзимов Дизайн энзимов ab initioab initio

Ретро-альдолазаРетро-альдолаза

K.N. Houk, G. Kiss, F. Schoenebeck, S.A. Johnson, S. Kim, G. Nosrati

Designing enzymes ab initio

Осуществлено численное моделирование не существующего в природе белка-энзима, способного разрушать поперечные сшивки гликозилированных белков.

UCLA

Page 45: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Борьба со старениемБорьба со старением

Page 46: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Что такое старение?Что такое старение?

Старение: нарастающее с возрастом снижение функциональных возможностей систем организма,ведущее к ухудшению качества жизни, ростузаболеваемости, инвалидизации и смертности.

Page 47: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Что такое старение?Что такое старение?

• Старение это болезнь?

Старение: нарастающее с возрастом снижение функциональных возможностей систем организма,ведущее к ухудшению качества жизни, ростузаболеваемости, инвалидизации и смертности.

Page 48: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Что такое старение?Что такое старение?

Старение: нарастающее с возрастом снижение функциональных возможностей систем организма,ведущее к ухудшению качества жизни, ростузаболеваемости, инвалидизации и смертности.

• Старение это болезнь?

• (кстати, а что такое болезнь?)

Page 49: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Старость наша есть Старость наша есть болезнь, которую нужно болезнь, которую нужно лечить, как всякую лечить, как всякую другую.другую.

И. И. МечниковИ. И. Мечников«Этюды о природе «Этюды о природе человека», 1903 г.человека», 1903 г.

Page 50: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)
Page 51: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Ещё одна схема Ещё одна схема механизмов старениямеханизмов старения

Page 52: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Первичные механизмы Первичные механизмы старениястарения

• Накопление мутаций и эпимутаций в ДНК (ядерной и митохондриальной)

• Окисление макромолекул свободными радикалами

• Исчерпание ресурса деления клеток

• Накопление внутри- и внеклеточного «мусора»

• Разбалансировка регуляции на системном уровне

• …

Page 53: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Старение и смертностьСтарение и смертность

Page 54: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Возраст и смертностьВозраст и смертность

Доля, %%

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

m - интенсивность смертности

N - % дожития

mN - смертность

Page 55: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Замедление старения Замедление старения после 100 летпосле 100 лет

Page 56: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Обязательно ли старение?Обязательно ли старение?

Алеутский окунь - Sebastes aleutianus(англ. Rougheye rockfish)

Page 57: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Обязательно ли старение?Обязательно ли старение?

Алеутский окунь - Sebastes aleutianus(англ. Rougheye rockfish)

Зарегистрированный возраст: 205 лет

Page 58: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Можно ли бороться Можно ли бороться со старением?со старением?

• Нематода C. elegans – ПЖ увеличена в 7-10 раз

• Мышь Mus musculus – ПЖ увеличена на 50%

Page 59: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Пластичность Пластичность продолжительности жизнипродолжительности жизни

• Германия: всего через 10 лет после объединения ГДР и ФРГ ОПЖ на Востоке Германии практически сравнялась с таковой на Западе, от которой ранее значительно отставала1.

• Финляндия: после введения селена в пищевой рацион населения, количество сердечно-сосудистых патологий уменьшилось в 2,5 раза, число онкозаболеваний сократилось в 1,8 раза, болезней эндокринной системы - на 77%. ОПЖ значительно возрасла.

1 Вестник Геронтологического общества РАН, №2 (101), февраль 2007 г.

Page 60: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Динамика ОПЖ в России и Динамика ОПЖ в России и некоторых других странахнекоторых других странах

Page 61: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Динамика количества Динамика количества сверхдолгожителейсверхдолгожителей

Biodemography of human ageingJames W. VaupelNature 464, 536-542(25 March 2010)

Page 62: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Классификация по"радикальности"

Терапевтическоеклонирование,

крионика

Киборгизация

Загрузка и т. д.

ЗОЖ, питание

БАД

Медикаменты

Биоинженерия,СК

Наномедицина

Page 63: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Backup?Backup?

(несколько слов о (несколько слов о крионике)крионике)

Page 64: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Исходное предположениеИсходное предположение::

• Личность человека представляет из себя Личность человека представляет из себя некоторый объём информации, некоторый объём информации, материальным носителем которой материальным носителем которой является головной мозг.является головной мозг.

Page 65: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Основная идеяОсновная идея::• Впереди у человечества неограничено много Впереди у человечества неограничено много

времени для прогресса. Рано или поздно времени для прогресса. Рано или поздно будет достигнуто всё, что в принципе будет достигнуто всё, что в принципе возможно. возможно.

• На сегодняшний день мы не знаем На сегодняшний день мы не знаем фундаментального принципа, который фундаментального принципа, который запрещал бы восстановление личности по запрещал бы восстановление личности по сохранённой конфигурации нейронных сохранённой конфигурации нейронных сетей.сетей.

• Отсюда задача: сохранить эту конфигурацию Отсюда задача: сохранить эту конфигурацию до времён, когда такое восстановление до времён, когда такое восстановление станет возможно – или будет доказано, что станет возможно – или будет доказано, что это невозможно.это невозможно.

Page 66: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Последние достижения в крионикеПоследние достижения в крионике

• Восстановление сокращений сердца крысы после Восстановление сокращений сердца крысы после замораживания замораживания in situ in situ ((В. И.Тельпухов, П. В. ЩербаковВ. И.Тельпухов, П. В. Щербаков))

• Витрификация эмбриона человека Витрификация эмбриона человека ((G. FahyG. Fahy))

• Обратимая криоконсервация почки кролика (Обратимая криоконсервация почки кролика (G. G. FahyFahy))

• Выживание более 90% клеток головного мозга Выживание более 90% клеток головного мозга крысы в экспериментах, имитирующих крысы в экспериментах, имитирующих крионическое сохранение (Ю. Пичугин)крионическое сохранение (Ю. Пичугин)

• Замораживание с обратной пересадкой фрагментов Замораживание с обратной пересадкой фрагментов яичника человекаяичника человека

• Замораживание с обратной пересадкой яичника Замораживание с обратной пересадкой яичника овцы, сердца крысы, печени свиньи (овцы, сердца крысы, печени свиньи (A. Arav)A. Arav)

Page 67: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Девочка, рождённая из Девочка, рождённая из витрифицированного эмбрионавитрифицированного эмбриона

Page 68: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Дети, рождённые от матерей с Дети, рождённые от матерей с ретрансплантированными яичникамиретрансплантированными яичниками

Мама – Квадра ТуроМама – Квадра Туро Её дочь ТамараЕё дочь Тамара

Page 69: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Обратимая витрификация почки кроликаОбратимая витрификация почки кролика

Page 70: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Продемонстрировано обратимое Продемонстрировано обратимое криосохранение целой печеникриосохранение целой печени

Израильские учёные разработали методику, позволяющую целиком обратимо замораживать крупные органы со сложной внутренней структурой. Технология была проверена на крысиной и свиной печени. После разморозки органы сохраняли более 80% жизнеспособности.

Ранее эта же группа продемонстрировала обратимое сохранение овечьего яичника, крысиных сердца и печени.

Новость года!

Page 71: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

1.1. Возможно ли в принципе обратимо и надолго Возможно ли в принципе обратимо и надолго заморозить человека (или другое крупное заморозить человека (или другое крупное млекопитающее)?млекопитающее)?

- Вероятно …- Вероятно …

2.2. Возможно ли сделать это Возможно ли сделать это сейчассейчас так, чтобы так, чтобы реанимировать его с помощью технологий реанимировать его с помощью технологий обозримого будущегообозримого будущего??

- Не исключено …- Не исключено …

3.3. Возможно ли будет реанимировать человека, Возможно ли будет реанимировать человека, замороженного с применением замороженного с применением реальныхреальных сегодняшних процедур?сегодняшних процедур?

- Есть надежда!- Есть надежда!

Три ключевых вопроса:Три ключевых вопроса:

Page 72: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Что следует из Что следует из неопределённости:неопределённости:

• Гарантий, конечно, нет – Гарантий, конечно, нет – но попробовать стоитно попробовать стоит

Page 73: Перспективы продления жизни - Последние научные достижения (И. Артюхов)

Спасибо за внимание!Спасибо за внимание!

Вопросы?Вопросы?