Парабиоз (греч. «Жить рядом друг с другом» или «жить рядом друг с другом») был впервые проведен в 1864 году французским физиологом и политиком Полем Бером, которому было просто любопытно, начнут ли животные, соединенные кожей, иметь общий кровоток . Он опробовал эту операцию на крысах, присоединив их к бокам; его предположения подтвердились, за что Бер получил в 1866 году премию Французской академии наук в области экспериментальной физиологии. Таким образом было доказано, что такая возможность в принципе существует, но научное сообщество не интересовалось парабиозом как инструментом исследования до начала следующего столетия, когда начали объединять разные животные, а не только грызуны, но также лягушки и насекомые. Все это помогло в изучении многих биологических, нормальных и патологических явлений.
Клайв Маккей впервые подумал об объединении животных для исследования старения в 1956 году. Мы уже встречались с Маккеем в главе 8, где он экспериментировал с ограничением калорий на службе американского животноводства. Как вы помните, Маккей очень беспокоился о старении. Желая выяснить, станет ли молодая кровь эликсиром молодости для старших, он сшил вместе 69 пар крыс всех возрастов. Но техника еще не была доведена до совершенства, что привело крыс к ужасному концу: некоторые из особей вместе жевали друг друга, в других парах одно животное погибло, а были крысы, умершие от загадочного парабиотического заболевания — возможно, от иммунной реакции. исходящие от того места, где они начинаются, развивают общую сосудистую систему.
Однако у тех старших животных, которые выжили в паре с более молодыми, наблюдались признаки омоложения. Например, у них значительно увеличилась плотность костей. И когда Маккей соединил мышь, которая сидела на низкокалорийной диете, с другой, которая могла есть столько, сколько хотела, он заметил, что продолжительность жизни в некоторой степени увеличилась. Но данные Маккея, несмотря на весь интерес, который они представляли, были чрезвычайно редкими и в основном случайными. Только в 1970-х годах другие исследователи получили убедительные доказательства длительного долголетия, скрестив старых мышей с гораздо более молодыми. Вшитые «старейшины» жили на четыре-пять месяцев дольше контрольной группы.
Следующий большой шаг в парабиозе и геронтологии был сделан в 1999 году. Биолог по изучению стволовых клеток Эми Вейджерс, работавшая тогда в Стэнфордском университете в Калифорнии, искала способ выяснить, что происходит со стволовыми клетками костного мозга, циркулирующими в крови. В то время многие ученые ошибочно полагали, что стволовые клетки костного мозга обладают почти такой же трансформируемостью, как и эмбриональные клетки. После защиты диссертации Уэйджерс работала в лаборатории Ирвинга Вейсмана, который много лет использовал парабиоз для изучения регенерации асцидий, мелких беспозвоночных, обитающих на дне океана. Вайсман посоветовала Уэйджерс следовать той же процедуре, что и она, и в результате доказала, что стволовые клетки костного мозга, поддерживающие иммунную систему, не могут производить новые специализированные клетки, и уж тем более нейроны мозга, как ранее предполагали некоторые ученые. Ее эксперименты вдохновили многих других биологов по изучению стволовых клеток. Среди них Ирина и Майк Конбой, цитологи, которые вместе работают на факультете биоинженерии Калифорнийского университета в Беркли.
Жарким воскресным утром в августе 2016 года я посетил Конбоев в их офисе на территории кампуса. Ирина только что вышла из бассейна и все еще сушила волосы. Майк, одетый в мешковатую клетчатую рубашку, брюки и сандалии, присоединился к нам через несколько минут, когда Ирина рассказала о том, как она уехала из России, чтобы учиться в Соединенных Штатах и заниматься исследованиями старения. Этот предмет увлек ее очень рано, еще в детстве. «Я все равно помню тот моменто том, чтобы не откладывать публикацию (у рецензентов было слишком много дополнительных вопросов о тестировании тканей мозга). Но Вайс-Корэй узнал об этих находках и взялся за дело. Он провел свои собственные эксперименты по парабиозу, которые подтвердили наблюдения группы Рандо, и пришел к выводу, что они наткнулись на нечто важное. Затем он обнаружил, что сама плазма крови работает таким же образом, то есть стимулирует мозг сонных старых мышей к действию, так что они снова начинают формировать новые воспоминания (мышам приходилось избегать ужасного мигания через поле зрения. норы, только одна из которых привела к свободе).
В своей лекции на TED в июне 2015 года Вайс-Корэй сравнил эксперимент с «поиском машины на парковке, когда вы весь день ходили за покупками» — повседневной повседневной задачей, которая становится невероятно сложной для людей на грани старческого слабоумия. Результаты экспериментов явно вселяют оптимизм в ученого. «Я не думаю, что мы будем жить вечно», — сказал он аудитории. — Но, может быть, мы обнаружили, что источник молодости находится внутри нас, и он просто иссяк … Если нам удастся перезапустить его, хотя бы немного, то, возможно, мы сможем найти факторы, которые влияют на эти эффекты, синтезировать их и лечить старческое такие болезни, как болезнь Альцгеймера и другие виды деменции ».
Чтобы проверить теорию о том, что в крови людей также есть факторы, способствующие омоложению, Вайс-Кора вводил мышам плазму крови молодого человека. Результаты были настолько обнадеживающими, что за год до выступления на TED он основал свой небольшой бизнес Alkahestt в Сан-Карлосе, Калифорния. Основным капиталом выступила богатая гонконгская семья, страдавшая болезнью Альцгеймера на протяжении многих поколений. Этого было достаточно, чтобы провести небольшое испытание на людях.
Испытания возглавляла нейробиолог Шэрон Ша из Стэнфорда. В исследовании приняли участие 18 человек в возрасте 54–85 лет с болезнью Альцгеймера на различных стадиях, от начальной до средней. Раз в неделю в течение месяца.
Они получали инъекции плазмы от добровольцев-доноров в возрасте 18-30 лет, в то время как контрольная группа получала только плацебо в виде физиологического раствора. В конце лечения им сделали сканирование мозга и когнитивные тесты, а лиц, осуществляющих уход, попросили оценить, могут ли их испытуемые лучше выполнять простые повседневные действия, такие как одевание, приготовление пищи или покупки. Результаты, объявленные в ноябре 2016 года, сильно разочаровали ученых. Несколько участников выбыли из исследования, не завершив его, другие не показали улучшения когнитивных способностей, а те, у кого были опекуны, сообщили лишь о небольшом улучшении навыков.
Ирина Конбой отнеслась к исследованию довольно пренебрежительно. «У таких попыток просто нет научной основы», — сообщает Nature News. Клеточные механизмы, участвующие в полезных плазменных факторах, еще не известны. Кроме того, эксперименты, подобные тем, что проводил Вайс-Кора, — с мышами, поворотником и лабиринтом из нор для проверки влияния молодой крови на функцию мозга — не были воспроизведены другими учеными. «И никто еще не экспериментировал с мышиным аналогом болезни Альцгеймера», — добавила она.
Конбойс продолжал исследовать вопросы о парабиозе. Исследование было опубликовано в том же месяце, что и отчет об исследовании людей в Висс-Кора (что, вероятно, объясняет раздраженную реакцию Ирины). Прежде всего, Конбойс хотел определить, в какой степени наблюдаемые при парабиозе изменения могут быть связаны с факторами крови, а не с действиями общих органов и систем обоих животных. Чтобы выяснить это, они сконструировали устройство, в котором под управлением компьютера перекачивалась кровь. С его помощью можно было организовать точно рассчитанный обмен крови между несшитыми животными. Они снова создали пары молодых и старых мышей, снова пары помета выступили в качестве контрольной группы, затемони повторно исследовали те же ткани, что и раньше — мозг, мышцы и печень.
Результаты были очень интересными. Как и в случае с парабиозом, молодая кровь помогла старым мышам восстановить поврежденные мышцы, тогда как старая кровь явно ослабила мышцы молодых животных. И снова старая печень немного помолодела, а молодая преждевременно состарилась. Но самым удивительным было исследование состояния мозга. «Молодая кровь никоим образом не способствует нейрогенезу», — сказал Конбой. Кажется, что старая кровь содержит вредные для здоровья вещества, подавляющие рост клеток мозга. Чтобы улучшить воспоминания пациентов, нам нужно выяснить, что это за вещества и как их устранить ».
Результат этих экспериментов был намного ближе к тому, что Конбойс наблюдал в своих экспериментах с клеточными культурами в чашках Петри до парабиоза: старая кровь подавляет молодые клетки больше, чем молодая кровь омолаживает старые клетки. В пресс-релизе Ирина Конбой заявила: «Наше исследование показывает, что одна молодая кровь вряд ли может быть эффективным лекарством. Правильнее было бы сказать, что старая кровь содержит ингибирующие вещества, которые мы должны нейтрализовать, чтобы обратить вспять процесс старения».
В свете этих результатов эксперимент Висс-Корая с ювенильной плазмой как лекарством от болезни Альцгеймера кажется преждевременной и обреченной попыткой — одной из многих неудачных попыток справиться с этим сложным и все еще довольно загадочным заболеванием мозга.
