Эти ученые работают над продлением жизни собак и их владельцев

Мэтта Кеберлейна можно назвать настоящим собачником. Он рос с собаками и считает своего пса — немецкую овчарку Добби — по-настоящему особенным. Но Добби уже 14 лет — примерно 98 по меркам собаки. «Я ясно вижу, как он стареет», — говорит Кеберлейн, который изучает старение в Университете Вашингтона в Сиэтле.

Кеберлейн — один из директоров амбициозного исследовательского проекта Dog Aging Project, который отслеживает старение десятков тысяч собак-компаньонов по всей территории США. Он один из немногих ученых, которые пытаются улучшить, отсрочить и, возможно, обратить вспять этот процесс, чтобы сделать их жизнь более долгой и здоровой.

Это не единственная группа исследователей, работающих в этой области. Биотехнологическая компания Loyal планирует предложить собакам продление жизни. Третья группа, управляющая проектом под названием Vaika, ищет способы увеличить продолжительность жизни с помощью исследований на бывших ездовых собаках.

Но собаки — это только начало. Омолаживающие или продлевающие продолжительность жизни препараты, которые сработают на собаках, в конечном итоге могут принести пользу и людям. В то же время, считают исследователи, попытки продлить жизнь домашних собак могут помочь обществу принять идею продления жизни у людей. «Это будет иметь большое значение для того, чтобы убедить людей, что это возможно. На старение можно повлиять», — говорит Кеберлейн.

Ради любви к собакам

«Я люблю собак. У вас не будет мотивации заниматься этой работой, если вы не любите собак», — говорит Кейт Криви, которая изучает старение собак и инфекционные заболевания у животных в Техасском университете A&M в Колледж-Стейшн. Криви, которая также занимает должность главного ветеринарного врача Dog Aging Project, — одна из примерно 40 тысяч человек с собакой, участвовавших в исследовании.

Все участники предоставляют историю болезни своего питомца и ежегодно проходят подробные обследования. «Это занимает около трех часов», — говорит она. У выборки в примерно 8,5 тысяч собак секвенируют геном, у некоторых из них также изучают волосы, кровь и мочу.

Небольшие группы собак тщательно изучаются на предмет специфических расстройств. В частности, команда оценит 200 собак с формой когнитивной дисфункции (деменции).

Читайте по теме:

Стартап из Кремниевой долины Altos Labs ищет способы продлить молодость

Клонирование питомцев — погоня за славой или способ пережить утрату?

Идея в том, чтобы найти биологические подсказки, благодаря которым удалось бы определить, какие собаки подвержены риску развития таких заболеваний в будущем, и в конечном итоге открыть лекарства, которые могли бы предотвращать или лечить их. Команда также надеется выяснить, какие аспекты образа жизни собаки увеличат ее «продолжительность жизни» — количество лет, прожитых в хорошем самочувствии.

«Мы рассчитываем узнать, какие типы диет, физических упражнений и какое содержание связаны с лучшими долгосрочными результатами, — говорит Криви, — чтобы мы могли делать то, что поможет им улучшить качество жизни в более поздние годы».

Но у исследования есть и другая цель. Кеберлейн говорит, что около 10 лет назад его озарило: такое исследование не только покажет, как стареют собаки, но и как противостоять этому процессу. «Я подумал: "Вот бы мне удалось замедлить старение моей собаки”», — вспоминает Кеберлейн.

Dog Aging Project проведет испытания потенциально омолаживающих препаратов среди групп домашних животных.

Первый из них — рапамицин, который, как было обнаружено, продлевает жизнь мух, червей и мышей в лаборатории. Считается, что рапамицин имитирует эффект ограничения калорийности, что, как было продемонстрировано, помогает многим видам жить дольше. Он блокирует молекулу под названием mTOR, которая контролирует рост и метаболизм клеток и реагирует на потребление питательных веществ.

Кеберлейн и его коллеги в настоящее время испытывают препарат на собаках в возрасте от семи лет и старше. До сих пор они провели лишь пару небольших испытаний, чтобы проверить его безопасность. Он говорит, что последнее 6-месячное исследование с участием около 17 собак, которое еще не было опубликовано, продемонстрировало безопасность препарата.

Лекарства, которые омолаживают нашу иммунную систему и делают нас биологически моложе, могут помочь защитить нас от худших последствий болезни.

Ни одно из испытаний не было достаточно масштабным, чтобы проверить действие препарата. Но владельцы собак, которым давали рапамицин, как правило, сообщали, что собаки становились более активными. Эти владельцы не знали, давали ли их питомцу препарат или плацебо.

Фото в тексте: JPRFPhotos / Shutterstock

Но он точно не знает, в чем именно заключается действие лекарства. «Это может быть снижение болей или артрита, а может быть, лекарства делают собак гиперактивными», — говорит он.

Чтобы получить лучшее представление о результатах, команда в настоящее время проводит более крупное клиническое испытание с участием 580 собак. В течение одного года половина собак будет получать препарат, а остальные — плацебо.

Затем команда будет следить за состоянием здоровья животных еще в течение двух лет. Они стремятся выяснить, может ли препарат продлить продолжительность жизни животных, а также наблюдать за общим состоянием здоровья животных — например, развивается ли у них рак или болезни сердца.

Спасение ездовых собак

Криви, Кеберлейн и их коллеги — не единственные, кто стремится продлить продолжительность жизни лучшего друга человека. Андрей Гудков и его коллеги придерживаются другого подхода.

Гудков, профессор онкологии в Комплексном онкологическом центре Розуэлл-Парк в Буффало, штат Нью-Йорк, уже давно интересуется темой старения.

Вместе с Катериной Адриановой и Дарьей Флейшман они основали Vaika, проект по изучению старения — и попытке замедлить или обратить его вспять — на базе группы собак, которые ранее участвовали в гонках на санях. Около последних четырех лет команда собирала собак в возрасте от 8 до 11 лет из питомников в Канаде и северных штатах США. За собаками ухаживают и тщательно следят до конца их жизни.

Гудков изучает повреждения ДНК, которые накапливаются у животных с возрастом. Такие повреждения могут дать сигнал иммунной системе уничтожить пораженные клетки, что приведет к повреждению тканей. Некоторые из этих повреждений ДНК вызваны тем, что Гудков называет ретробиомом — фрагментами древних вирусов, которые стали частью нашей ДНК за миллионы лет эволюции.

Как правило, объясняет он, эпигенетические маркеры заставляют части ДНК с этими фрагментами «молчать», но система, похоже, разрушается с возрастом. Гудков считает, что эти фрагменты древнего вируса — основная причина возрастных изменений у людей и других животных, включая собак.

Читайте по теме: 

4 технологических прорыва в медицине, которые разрушают мифы о долголетии

Миллиардеры поддерживают технологии продления жизни. Принесет ли это пользу человечеству?

Его команда тестирует на 103 собаках экспериментальный препарат против старения, который, по его мнению, подавит активность ретробиома.

Если препарат может предотвратить повреждение ДНК, он позволит животным жить дольше и здоровее. В рамках испытания половина собак получит препарат, в то время как другой половине будет дано плацебо, и команда будет искать признаки старения у всех из них. Гудков говорит, что у него есть некоторые предварительные результаты, но он пока не хочет их обнародовать.

Исследование Vaika — некоммерческое начинание, и для Гудкова это скорее хобби. Но Селин Халиуа планирует сделать бизнес на продлении жизни домашних собак. Халиуа, еще одна признанная «собачница», основала биотех-стартап Loyal, чтобы «разрабатывать лекарства, предназначенные для увеличения продолжительности жизни и здоровья».

Команда Loyal также ищет биологические подсказки, которые могли бы подсказать, какие животные склонны к более быстрому старению и которые, вероятно, будут наслаждаться более долгой и здоровой жизнью.

Помимо поиска маркеров в крови, слюне и моче, команда Халиуа изучит эпигенетические маркеры — химические группы, которые прикрепляются к ДНК и контролируют, как гены производят белки. Эти закономерности, по-видимому, меняются в течение жизни, и некоторые ученые разработали «часы старения», чтобы по этой информации определить биологический возраст организма. 

Команда Loyal вскоре начнет клинические испытания двух препаратов, которые компания называет LOY-001 и LOY-002. Пока подробностей не так много; известно лишь, что первый — это имплант, предназначенный для более крупных собак, у которых, как правило, более короткая продолжительность жизни, в то время как второй — таблетка, которую опробуют на более старых собаках различных пород. Она действует аналогично рапамицину.

Идеальная модель

Если какой-либо препарат сработает на собаках, его также можно было бы протестировать на людях — в этом и состоит конечная цель для Халиуа. Собаки — отличная модель для изучения старения человека и любых лекарств, которые могут замедлить этот процесс или обратить его вспять, отметили исследователи, общаясь с MIT Technology Review.

До недавнего времени большинство исследований старения было сосредоточено на дрожжах, червях и мышах в лаборатории. Эта работа позволила получить множество интересных сведений о том, как стареют эти организмы, но актуальность полученных результатов для людей пока под вопросом.

Собаки — гораздо более подходящая модель. Они уникальны тем, что разделяют нашу окружающую среду. Домашние собаки живут в наших домах вместе с нами, дышат тем же воздухом, что и мы, и часто в какой-то степени разделяют наши физические упражнения.

Она возглавляет группу, изучающую генетику человека и собак в Национальном исследовательском институте генома человека Национального института здравоохранения в Бетесде, штат Мэриленд.

У них также развиваются многие из тех же возрастных заболеваний, что и у нас. Технически, большинство домашних собак умирают в результате эвтаназии. Но в большинстве этих случаев у животных рак, говорит Кеберлейн.

У собак также могут развиться сердечные заболевания в более позднем возрасте, как и у людей. Есть некоторые различия — мозг собаки не такой, как у человека, хотя у животных, похоже, развивается какая-то форма деменции. И собаки не склонны к развитию сосудистых заболеваний, как люди.

Но у нас есть много общего. По словам Кеберлейна, как у собак, так и у людей с возрастом происходит старение иммунной системы и повышается риск заболеваний почек. «На уровне отдельных возрастных заболеваний это очень, очень похоже», — говорит он.

Одно из главных отличий заключается в том, что старение у собак происходит гораздо быстрее — примерно в семь раз быстрее, чем у людей, хотя маленькие собаки обычно живут дольше, чем более крупные. Однако считать, что один год собачьей жизни эквивалентен семи человеческим годам, не совсем корректно. По-видимому, в первые годы жизни собаки быстрее взрослеют, и с возрастом этот темп замедляется.

Фото в тексте: SeventyFour / Shutterstock

Исследователи могут изучать эффекты потенциальных омолаживающих препаратов на протяжении всей жизни животного, что полезно для науки, но трагично для владельцев.

Еще одна уникальная особенность собак — их невероятное разнообразие. Только у собак наблюдаются такие кардинальные различия в размерах и внешнем виде внутри одного вида. Например, датский дог примерно в 20 раз тяжелее чихуахуа. Померанский шпиц совсем не похож на стаффордширского бультерьера.

Эта вариация делает животных особенно привлекательными для генетиков, таких как Острандер. «Собаки были одомашнены всего около 30 тысяч лет назад, и большинство пород появились только с викторианских времен», — говорит она. Современное собаководство появилось примерно в середине 1800-х годов, и владельцы разводили собак из-за особенностей их внешнего вида, таких как курчавая шерсть или плоская морда. Заводчики, по сути, отбирали собак с генами этих признаков.

Поскольку многие такие модификации произошли только за последние сто или около того лет, генетические различия между современными породами собак, вероятно, окажут значительное влияние на эти черты — и на риск определенных заболеваний, которые различаются в зависимости от породы.

И благодаря этому определить нужные гены у собак значительно проще, чем у людей, говорит Острандер.

«Для меня, как для генетика, это все равно что быть ребенком в кондитерской, — говорит она. — Я могу определить основных игроков [среди генов]... тогда мы сможем взглянуть на здоровье человека и биологию человека».

Острандер изучает рак, который по-разному отражается на разных породах. Например, чтобы узнать больше о раке мочевого пузыря, она и ее коллеги изучат шотландских терьеров и вест-хайленд-уайт-терьеров, которые, по-видимому, особенно склонны к развитию этого заболевания. Затем ее команда сравнит геномы этих собак с геномами других пород, у которых нет рака мочевого пузыря.

Как только команда идентифицирует гены, связанные с конкретным видом рака, они сообщают об этом другим ученым, которые работают над заболеванием человека. Это позволит поискать похожие гены у людей и даже разработать таргетную терапию.

Исследователи надеются, что то же можно сделать и в отношении старения — обнаружив гены, связанные с долгой и здоровой жизнью у собак, мы также сможем узнать, что может помочь людям жить дольше.

Они также надеются, что любые успешные попытки продления жизни домашних собак сделают продление человеческой жизни более приемлемым. Халиуа считает, что отрасль «пострадала от проблемы с брендингом» из-за нелепых заявлений, сделанных в 1990-х и 2000-х годах, когда некоторые компании обещали увеличить продолжительность жизни до тысячи лет и даже добиться бессмертия.

Эти утверждения были не только необоснованны, но и вызвали опасения по поводу экономического равенства. Кто получил бы шанс прожить такую долгую жизнь? И как он бы обеспечивал себя?

Кеберлейн соглашается. «Я думаю, люди не всегда понимают, почему было хорошей идеей обратить внимание на старение, — говорит он. — Если мы сможем успешно воздействовать на биологию этого процесса у животных-компаньонов... это поможет убедить людей в том, что это возможно и для нас. Это не научная фантастика, это просто биология».

Источник.

Фото на обложке: Mariia Korneeva / Shutterstock