Представьте, что вы биолог, сотрудник МГУ имени М.В. Ломоносова. На вас очки, белый халат поверх потертого свитера и джинсов, вы стоите посреди лаборатории, затерявшейся где-то внутри грандиозного университетского комплекса зданий на Воробьевых горах в Москве. В руках у вас колба с 10 граммами бурого стеклообразного вещества SkQ1, которое должно замедлять старение. Из железной клетки, стоящей на лабораторном столе, на вас с интересом смотрят две белые крысы, прикидывающие, покормят ли их чем-нибудь вкусным или предложат весело побегать в лабиринте. За окном слышен отдаленный вой сирены «Скорой помощи», везущей сквозь московские пробки безнадежного пациента в больницу. Ваши действия?
Мы живем не в голливудском фильме, поэтому точно НЕ стоит:
> немедля глотать содержимое этой колбы целиком, чтобы стать бессмертным Макклаудом;
> сжигать содержимое этой колбы целиком вместе с собой, чтобы унести в могилу секрет бессмертия, который природа хранила от человека столько веков;
> срочно звонить своему знакомому в Сеул, чтобы тайно продать эти 10 граммов чудо-вещества транснациональной корпорации за миллиард долларов;
> бросаться в погоню за «Скорой помощью» на своих «Жигулях», чтобы спасти хотя бы одного умирающего;
> накормить лабораторных крыс SkQ1, чтобы на следующий день обнаружить, что они за это время не постарели, и дальше отправиться на тех же «Жигулях» в Стокгольм за Нобелевской премией.
Вместо этого, как и положено ученому в очках, свитере и джинсах, надо убрать колбу в холодильник, засыпать корма крысам и... подумать.
Откуда взялось это вещество? Из предположения, что оно может замедлить процесс старения человека. Наша цель — проверить это предположение. Как это сделать? Ну... надо накормить веществом побольше людей и смотреть, как они стареют. То есть позвонить в газету «Московский университет» (или даже «Московский комсомолец»?) и дать объявление — требуются добровольцы для пожизненного эксперимента по замедлению старения. Наверняка найдется сотня-другая отчаянных людей, которые будут не прочь попробовать. Опять же, к сожалению (а скорее — к счастью), мы живем не в романе Булгакова и так делать нельзя. Задумаемся, а как вообще новое вещество может попасть внутрь человека? Основных вариантов два: мы отправляем себе в рот либо еду и питье, либо лекарства. Всевозможные БАДы, о которых читатель наверняка наслышан, это Биологически Активные Добавки к пище, призванные компенсировать недостаток того или иного естественного вещества в рационе человека. В их состав может входить только то, что человек и так может найти в природе. Как мы уже знаем, SkQ1 — вещество не природное.
Оно «из головы выдумано», чтобы прерывать реализацию как раз вполне природной, естественной программы смерти от старости. Остается один вариант — лекарство.
И это очень правильный вариант. Потому что главный принцип создания любого лекарства — не навреди! В первую очередь разработчик должен доказать, что его препарат безопасен. Но у лекарства есть еще один важный параметр — показание к применению, проще говоря, болезнь, которую должно лечить это лекарство. Для SkQ1 этим показанием вообще-то является старение. Но такой болезни нет в медицинских справочниках. Старение — естественный процесс и, казалось бы, лечить его невозможно. Поэтому «в лоб» задача не имеет решения. SkQ1 нельзя применять как лекарство от старости просто из-за существующего в большинстве стран законодательства!
У ЛЕКАРСТВА ЕСТЬ ЕЩЕ ОДИН ВАЖНЫЙ ПАРАМЕТР — ПОКАЗАНИЕ К ПРИМЕНЕНИЮ, ПРОЩЕ ГОВОРЯ, БОЛЕЗНЬ, КОТОРУЮ ДОЛЖНО лечить это лекарство. Для SkQI этим ПОКАЗАНИЕМ ВООБЩЕ-ТО ЯВЛЯЕТСЯ СТАРЕНИЕ. Но ТАКОЙ БОЛЕЗНИ НЕТ В МЕДИЦИНСКИХ СПРАВОЧНИКАХ.
Так что же, вынуть колбу из холодильника и выкинуть? Не торопитесь. Если вещество замедляет процессы старения, то оно должно быть полезно при борьбе со старческими болезнями. Кроме того, не будем забывать о главном свойстве вещества — оно нейтрализует свободные радикалы, вырабатываемые митохондриями. Старение — старением, но для многих «классических» болезней уже доказано, что АФК из митохондрий играют ключевую роль в нанесении вреда организму. То есть можно попытаться доказать, что SkQ1 лечит какое-то определенное старческое заболевание, и таким образом превратить бурое вещество в колбе в нормальное лекарство, которое можно по рецепту врача купить в аптеке. А вот после этого надо очень внимательно следить за тем, что происходит с пациентами, принимающими SkQ1 в качестве лекарства. Согласно нашей гипотезе, у них должны медленнее развиваться разные признаки старения, реже возникать возрастные заболевания и т.д. Но формально все это — как бы приятный побочный эффект действия «нормального» лекарства от «нормальной» болезни.
Как ни странно, описанный выше сценарий — это единственный способ легально обеспечить человека чудо-веществом, прерывающим программу старения. Поэтому ученому придется сменить свитер и джинсы на приличный костюм, в котором он ездит на конференции, и отправиться... на поиски денег для его проекта.
Итак, мы выяснили, что для того чтобы проверить простую гипотезу — а не замедляет ли SkQ1 процесс старения человека? — нам нужно сделать из SkQ1 какое-то лекарство. Это крайне ответственное решение, поскольку а) лекарства — они, как говорит М.М. Жванецкий, «для внутреннего употребления», т.е. надо исключить возможность любых неприятных побочных эффектов, б) в современном мире создание нового лекарства стоит уйму денег и занимает очень много времени. Правда, если вам сопутствует успех и лекарство выходит на фармацевтический рынок, то оно может принести гигантские прибыли, что, в свою очередь, привлекательно для потенциальных инвесторов. То есть теоретически возможно найти рискового человека, готового вложить десяток-другой миллионов долларов и ждать возврата своих денег лет 10-15. Но далеко не каждый ученый рискнет взять на себя ответственность за подобный проект.
Мы решили попробовать. Правда, мы не бросились сломя голову создавать лекарство, а сначала потратили несколько лет на проверку нашей гипотезы в опытах с животными. С ними все проще, и для исследований не нужно регистрировать никаких лекарств. Можно просто давать им вещество, растворенное в воде. И стареют они не десятки лет, а в случае мышей и крыс всего 2-3 года. Собственно, схема эксперимента довольно проста — с «младых когтей» начинаем давать животным SkQ1 и смотрим, с какой скоростью они стареют по сравнению с контрольной группой, которой SkQ1 не досталось. Однако такой опыт все равно занимает несколько лет, и пока он шел, мы проводили другие исследования свойств этого необычного вещества — митохондриально-адресованного антиоксиданта SkQ1. Подробнее результаты этих экспериментов «первой волны» описаны во второй части книги, разделы II.7.1-11.7.3. Здесь же мы приведем лишь краткое резюме. В двух словах: всё более-менее, как иногда все же бывает в биологии, подтвердилось. Ионы Скулачева SkQ1
а) проникали сквозь искусственные и биологические мембраны,
б) накапливались в митохондриях, эффективно защищая их от свободных радикалов,
в) спасали клетки от апоптозной гибели, вызываемой свободными радикалами,
г) защищали отдельные органы: сердце, мозг, почки — от все того же окислительного повреждения,
д) продлевали жизнь самым разным животным, включая млекопитающих, а также грибам и растениям и, что самое важное — задерживали развитие у них целого букета старческих болезней.
Не можем удержаться, чтобы не привести самый первый яркий результат проекта. Он был получен в С.-Петербурге в лаборатории главного геронтолога-экспериментатора нашей страны В.Н. Анисимова, президента Российского геронтологического общества. Опыт был поставлен на линии мышей SHR, живущей относительно недолго — около двух лет. При зтом животные содержались в т.н. конвенциональном виварии. В нем не проводились процедуры стерилизации воздуха, воды и еды и, как следствие, мыши были подвержены естественным инфекционным заболеваниям, свойственным этим грызунам. И опытные, и контрольные животные просто жили своей жизнью и в конце концов умирали от старости. Единственное отличие — в опытных группах в питьевую воду мышей начиная с самого раннего возраста подмешивались небольшие количества SkQ1. Результаты двух независимых опытов суммированы на рис. 7 (проф. В.Н. Анисимов настоял на запуске повторного опыта, когда через полгода после начала работы увидел, насколько отличаются опытная (с SkQ) и контрольная группы).
Этот результат был впоследствии повторен на других линиях мышей и крыс, в других условиях — подробнее см. вторую часть, разделы 7.2 и 7.3. Здесь же мы хотим обратить внимание на формы кривых с SkQ. Сами эти кривые отражают, какой процент мышей был жив в каждой группе в каждый момент времени. Как видите, SkQ не удалось как-то принципиально увеличить максимальную продолжительность жизни мышей SHR — процентов на 10-15, что вполне может быть в пределах погрешности эксперимента. Но! Заметьте, как резко увеличилось количество (процент) мышей, доживших до преклонного возраста (500-600 дней). Практически в 2 раза. Расчеты показывают, что SkQ удвоил среднюю (медианную) продолжительность жизни этих животных. Причина такого продления жизни становится очевидна, если просто взглянуть на фотографии контрольных животных и мышей, получавших SkQ с раннего детства (рис. 7). В весьма преклонные 630 дней (ориентировочно это соответствует 70-80 годам у человека) контрольные животные «выглядели на свой возраст» — они лысели, горбились из-за искривления позвоночника, они гораздо чаще болели инфекционными заболеваниями, теряли усы (это признак, означающий, что мышь уже не способна к размножению). Потрясающий результат заключается в том, что ничего из вышеперечисленного не происходило практически ни с одной из мышей, получавших SkQ! С помощью достаточно простого анализа сотрудники проф. Анисимова отслеживали способность мышей к размножению (анализировали регулярность т.н. эстральных циклов самок). К 500-м дням жизни более половины контрольных самок имели нерегулярный цикл, в то время как подавляющий процент животных в SkQ-шных группах сохранял этот цикл, а, следовательно, и способность к размножению. Это значит, что, не продлив принципиально максимальную продолжительность жизни, SkQ в 2 раза увеличил период молодости животных. Если это спроецировать на человека (надо понимать, что это очень смелое предположение — мы все-таки не мыши, хотя тоже млекопитающие), то получается, что SkQ не увеличит максимально возможную продолжительность жизни — долгожители будут жить до 100-120 лет, как и сейчас. Но вот в 60-70-80 лет, они будут выглядеть и чувствовать себя как 30-40-летние. Продлится период молодости и, соответственно, сократится старость. Ясно, что такой вариант гораздо предпочтительней просто увеличения срока жизни за счет продления старости. Эффекты SkQ, обнаруженные в теперь уже далеком 2008 году группой В.Н. Анисимова, впоследствии подтвердились в других лабораториях. Теперь мы даже
знаем многие биохимические и физиологические механизмы, лежащие в основе этих эффектов. Подробнее об этом читайте во второй части книги, а самые последние результаты — на сайте книги в интернете — www.vitascope.ru
Параллельно с работой по исследованию геропротекторного действия SkQ была неожиданно решена и еще одна важная задача, которую в нашей команде формулировали следующим образом: «а что, собственно, лечим?» Как вы помните, у лекарства должно быть четко определенное показание к применению — болезнь, которую оно призвано лечить. SkQ1 задумывался как лекарство от всех старческих болезней разом. Но ни один врач и тем более Министерство здравоохранения даже разговаривать не будет с изобретателями панацеи. Нам ни в коем случае нельзя было ошибиться с выбором первого показания к терапевтическому применению нашего вещества.
Помощь, как это часто бывает в русской истории, пришла из Сибири. А точнее, из знаменитого новосибирского Академгородка. Там работы с SkQ1 были поручены группе профессора Натальи Гориславовны Колосовой из Института цитологии и генетики РАН. Дело в том, что в ее распоряжении была уникальная линия крыс OXYS, которые стареют гораздо быстрее обычных крыс. Это позволяет здорово сократить продолжительность эксперимента. Все-таки ждать обещанного три года — это многовато для старта инвестиционного проекта. У крыс OXYS уже к трехмесячному возрасту развиваются тяжелые старческие патологии зрения — катаракта и дистрофия сетчатки. А к полутора годам они просто слепнут. Конечно, крысы сами об этом сказать не могут, но факт их слепоты можно зафиксировать опытным путем — например, регистрируя электрический импульс, который должен возникать на сетчатке глаза животных в ответ на вспышку света (рис. 8).
Как видите, к 24 месяцам жизни у этих крыс электрический сигнал с сетчатки практически исчез (по сравнению с трех месячными молодыми животными), а прием SkQ1 с пищей полностью предотвратил это исчезновение, и сетчатка продолжала генерировать импульсы в ответ на вспышку света.
С другой стороны, опытный офтальмолог может увидеть помутнение хрусталика (признак катаракты) и нарушение структуры глазного дна (признак дистрофии сетчатки — ретинопатии) при помощи офтальмоскопии — то есть неинвазивного, прижизненного осмотра животного. Это было сделано с крысами OXYS, принимавшими с полуторамесячного возраста SkQ1 с пищей. Каково же было наше приятное изумление, когда ни к трем, ни к десяти, ни даже к двадцати четырем месяцам эти старческие глазные болезни у крыс OXYS вообще не развились!
Пожалуй, это был самый яркий, да к тому же еще и самый первый эффект SkQ1 на развитие старческих болезней, обнаруженный нами у животных. Кроме того, он давал возможность сделать один «ход конем». А что если для лечения катаракты и дистрофии сетчатки можно не кормить животных, а капать SkQ1 им прямо в глаза? С точки зрения фармакологии это гораздо более доступный и простой способ применения вещества. Да и процесс разработки такого лекарства занимает меньше времени, чем разработка любой «таблетки» — все-таки местное применение, нет воздействия нового вещества на весь организм, меньше нужно тестов на безопасность и т.п. Мы подготовили несколько вариантов «глазных капель» на основе SkQ1, отправили их в Новосибирск, скрестили пальцы, сжали кулаки и закусили губы, ожидая результатов эксперимента. И нам опять повезло! Через пару месяцев раздался звонок из Новосибирска. «Владимир Петрович, — начала свое сообщение Наталья Гориславовна, — результаты просто неприличные... ». Оказалось, что закапывание капель с SkQ1 в глаза пожилым животным приводило... к уменьшению катаракты и восстановлению нормального состояния глазного дна у взрослых крыс OXYS, которые уже начали слепнуть.
На рис. 8 приведены результаты этого эксперимента. Видно, что оптимальная концентрация SkQ1 в глазных каплях (0,25 микромоль, т.е. 155 микрограмм на литр) за полтора месяца излечивала катаракту и ретинопатию у крыс OXYS.
«Цикл из 5 статей в «Биохимии» ОБ ИЗЛЕЧЕНИИ СТАРЧЕСКИХ БОЛЕЗНЕЙ С ПОМОЩЬЮ SkQ, читался как роман, а последнюю ЧАСТЬ О ВОЗВРАЩЕНИИ ЗРЕНИЯ СОБАКАМ Я НЕ МОГЛА ЧИТАТЬ БЕЗ СЛЕЗ».
Президент Шведской Королевской академии наук профессор Барбара Кэннон
Вот так в результате счастливого стечения обстоятельств возник «подпроект» внутри нашего проекта — создание глазных капель на основе нового вещества SkQ1 с небывалой функцией — прерывателя программы старения.
Надо упомянуть еще об одной работе, которая укрепила нашу решимость сделать первым лекарством на основе ионов Скулачева именно глазные капли. Мы рассказали результаты экспериментов в Новосибирске на нашем семинаре проекта в МГУ. Опять же по счастливому стечению обстоятельств на этом семинаре присутствовала профессор Лариса Федоровна Сотнико-ва — ветеринар-офтапьмолог (редкая профессия!) из Московской ветеринарной академии им. К.И. Скрябина. Она крайне заинтересовалась результатами новосибирских коллег и предложила провести у себя в академии клинические исследования препарата на своих четвероногих пациентах — собаках, кошках и лошадях, страдающих от различных глазных болезней. Руководство проекта поддержало это предложение, и Лариса Федоровна со своими коллегами развернула широкомасштабные исследования препарата.
К тому времени капли уже получили официальное название Визомитин, от «визо» — зрение, «митин» — от митохондрии. Вначале визомитин применялся только в безнадежных случаях. То есть, попросту говоря, на уже ослепших или обреченных на слепоту животных. Результаты не заставили себя ждать, и уже через несколько месяцев из Ветеринарной академии стали поступать сообщения о поразительном действии капель на глаза домашних питомцев. Мы были настолько потрясены полученными результатами, что озаглавили нашу общую с ветакадемией научную статью, в которой впервые было объявлено о положительном действии SkQ1 на глаза: «SkQ1 возвращает зрение животным, ослепшим от старческих болезней глаз». Эту статью в журнале «Биохимия» прочитала президент Шведской Королевской академии наук профессор Барбара Кэннон. Когда Владимир Петрович спросил ее мнение о нашей работе, она сказала, что весь цикл из 5 наших статей в «Биохимии» читался как роман, а последнюю часть о возвращении зрения собакам она не могла читать без слез. Не исключено, что этот эпизод повлиял на ее решение присоединиться к нашему проекту и провести исследование действия SkQ1 на уникальных генетически модифицированных мышах, выведенных в Стокгольмском Каролинском институте для изучения ускоренного старения.
Так или иначе, на данный момент капли Визомитин позволили вернуть зрение сотням домашних животных. Наш проект еще не закончен, но уже один этот результат оправдывает, на наш взгляд, все потраченные усилия и средства.
Успехи применения SkQ1 в виде глазных капель на животных позволили наконец начать клинические исследования на людях. Это тоже был крайне волнующий для нас момент. Считаным единицам биохимиков и молекулярных биологов суждено увидеть, как их разработки доходят до «конечного адресата» — человека. Все-таки современные ученые слишком специализированы, «бесконечно далеки от народа». Но, с другой стороны, мы никогда не забывали своей главной цели — проверить экспериментально, что старение человека можно замедлить при помощи митохондриальных антиоксидантов класса SkQ. А для этого рано или поздно нужно было начать клинические исследования на людях-добровольцах.
Забегая вперед, скажем, что первые клинические исследования визомитина как средства от синдрома сухого глаза у людей увенчались успехом.