Старение — основная причина хронических заболеваний и смерти. С приближением «серебряного цунами» системы здравоохранения и соцзащиты неизбежно столкнутся с кризисом: по оценкам ВОЗ, к 2050 году количество пожилых людей по всему миру увеличится более чем вдвое по сравнению с 2015 годом. Новая статья, опубликованная заведующим лабораторией моделирования биологических систем МФТИ Петром Федичевым, описывает стратегию разработки инновационных препаратов против старения и биомаркеров старения с помощью больших данных, полученных из медицинских исследований и крупных биобанков.
Согласно эмпирическому закону Гомперца, риск умереть для человека растет с возрастом и удваивается примерно каждые восемь лет. Частота возникновения отдельных заболеваний, таких как рак или инсульт, тоже увеличивается после 40 лет и растет с почти такой же скоростью, как и риск смерти. Мы привыкли считать физическое увядание неизменным спутником зрелого возраста, однако с биологической точки зрения стареть необязательно: у некоторых видов животных риски смерти растут очень медленно или даже уменьшаются по мере взросления. Cреди млекопитающих, к которым относится и человек, тоже обнаружены животные, у которых риск умереть остается неизменным в течение жизни. С теоретической точки зрения это означает, что скоростью старения можно управлять, воспроизведя решения, которые эволюции удалось найти случайно.
Работа, опубликованная Петром Федичевым в журнале Frontiers in Genetics, поясняет, как концепция критической динамики, заимствованная из физики сложных систем, может быть использована для создания предсказательных моделей в исследованиях старения. Свойства критических систем широко используются для моделирования сложных явлений, таких как поведение финансовых рынков или погодных условий. В биологии старения модели, созданные на основе этой концепции, позволяют предсказывать биологический возраст организма, скорость старения и даже находить в биологических данных мишени для создания «таблетки от старости».
Успешные примеры применения этого подхода научной командой Петра Федичева включают в себя биомаркеры старения на основе данных носимых устройств и смартфонов и обнаружение лекарств, продлевающих жизнь модельным организмам, с помощью анализа профилей генной экспрессии.
«В этом году в новую редакцию Международной классификации болезней (МКБ-11) наконец-то был введен специальный код для заболеваний, связанных со старением. Это должно помочь в проведении клинических исследований и выводе на рынок препаратов, направленных против вызванных старением нарушений. Среди наиболее перспективных мишеней для первых препаратов — молекулы, циркулирующие в плазме крови, так как их ключевая роль в процессе старения поддерживается результатами экспериментов по переливанию молодой плазмы», — объясняет Пётр Федичев, автор научной работы и основатель компании Gero, которая разрабатывает решения для продления здоровой продолжительности жизни.
