Ученые разрабатывают уникальные методики определения продолжительности жизни человека.
Группа британских ученых из Восточноанглийского университета при участии IT-специалистов и врачей разрабатывает программу, позволяющую рассчитать продолжительность жизни человека. Проект финансируется Институтом актуариев, влиятельной британской организацией, поддерживающей лучшие научно-методические и теоретические разработки страховой математики. Институт выделил на реализацию проекта 800 тыс. фунтов ($1,1 млн).
Исследователи оценят влияние на продолжительность жизни лекарств, традиционно используемых при лечении определенных болезней, насколько быстро конкретные патологии и пагубные привычки приводят к смерти. Для этого ученые проанализируют огромную базу данных об ушедших из жизни пациентах британских клиник. При вводе определенных параметров в программу компьютер сможет спрогнозировать срок смерти, а также определить наилучший для обеспечения долголетия образ жизни.
Предполагается, что такая программа поможет эффективнее планировать уход людей на пенсию и распоряжаться своими финансами, а также при необходимости корректировать образ жизни. Кроме того, разработка позволит медикам усовершенствовать методы лечения большинства «возрастных» заболеваний и создать новое поколение геропротекторов — продлевающих жизнь препаратов.
Диагностика будущего
Подобные программы базируются на серьезном научном подходе, а при их составлении используются так называемые биомаркеры старения — измеряемые показатели жизнедеятельности, которые меняются с возрастом. Это изменения в иммунной и кровеносной системах, нейропсихических функциях, в работе почек. Может проявляться на клеточном уровне так называемое клеточное старение, когда в норме делящиеся клетки отказываются делиться. На молекулярном уровне это поломки хромосом или так называемая генетическая нестабильность, когда с возрастом ДНК повреждается. Эти повреждения в клетках накапливаются, и по их объемам можно определить состояние организма. С возрастом также меняется жизненная емкость легких, и, если ее измерить, можно судить о старении дыхательной системы. Разработаны технологии определения жесткости сосудистой стенки для оценки состояния сердечно-сосудистой системы: как известно, с возрастом эластичность сосудов снижается.
С развитием генетики ученые также установили, что со временем происходит изменение рисунка метилирования определенных последовательностей ДНК: метильная метка на ДНК выключает активность тех или иных генов. Изменение рисунка метилирования оказалось одним из наиболее точных показателей возраста человека. Измерив, например, уровень метилирования клеток крови, определяют с точностью плюс-минус три года биологический возраст — насколько показатели жизнедеятельности организма отклоняются от нормы, характерной для этого возраста. Часто бывает, что тридцатилетний человек имеет биологический возраст сорокалетнего, ускоренно старея. Участники европейского проекта MARK-AGE доказали, что с возрастом меняется работа сотен, а в некоторых случаях тысяч генов и это отражается в рисунке метилирования, характерном для того или иного возраста. Такая информация поможет вовремя принять меры: изменить образ жизни, диету, начать (или, наоборот, прекратить) прием фармпрепаратов, наблюдая, как эти изменения влияют на биологический возраст.
На сегодня известно порядка 600 различных показателей, которые могут служить биомаркерами старения человека и оказывать принципиальное влияние на продолжительность жизни. Причем ученые говорят, что их нужно рассматривать в комплексе: по какому-то одному биомаркеру невозможно составить общую картину состояния организма. Необходимо диагностировать разные системы и органы, потому что все они стареют с разной скоростью. Такой подход откроет новую эру в медицине. Речь идет не только об определении продолжительности жизни, но и о кардинально новом инструменте диагностики и лечения всех существующих заболеваний, в том числе связанных с возрастными патологиями. Все упомянутые биомаркеры старения будут выявлять в обычных клиниках, используя как суперсовременное оборудование, так и программы, вроде той, которую разрабатывают в Восточноанглийском университете.
Что есть сейчас
Биологический возраст определяют уже много лет, но существующие методики далеки от совершенства. Например, учитывают лишь скорость возвращения частоты сердечных сокращений к норме после физической нагрузки, измеряют жизненную емкость легких. Полученные данные неточные, поскольку упомянутые показатели могут меняться у одного и того же человека в зависимости от многих факторов.
В ожидании новых программ ученые разрабатывают альтернативные варианты определения продолжительности жизни, которые, как правило, базируются на одном из маркеров старения. К примеру, специалисты американского Университета Эмори представили диагностический тест, определяющий объем отложений кальция на стенках кровеносных сосудов. Исследования при участии более 10 тыс. пациентов показали, что чем больше кальциевых отложений, тем выше риск ранней смерти. Кальций является следствием холестериновых бляшек, повышающих давление и провоцирующих инсульт. В процессе теста томограф сканирует три основные артерии, и по результатам врачи определяют возможную продолжительность жизни.
Специалисты из Национального института биологии в Пекине вычислили скорость старения организма и продолжительность жизни по митохондриям — вырабатывающим энергию клеточным органеллам. Оказалось, что в процессе старения митохондрии начинают производить повышенное количество свободных радикалов, что снижает защитные свойства организма. В нормальном состоянии у человека порядка 5% свободных радикалов, а их увеличение сигнализирует о возрастных сбоях. Наблюдая за частотностью выброса митохондриями свободных радикалов, ученые устанавливают ориентировочное время смерти.
Ученые Эдинбургского университета определяют количество отпущенных лет по анализу ДНК. Для того чтобы рассчитать биологический возраст человека, исследователи сравнили фактический возраст добровольцев с тем, что отражено химическими изменениями в ДНК. Люди, чей биологический возраст больше фактического, обычно умирают раньше тех, у кого эти два возраста совпадают. Идеальный вариант — когда человек моложе фактического возраста.
В Университете Джонса Хопкинса создали программу, позволяющую оценить риск ранней смерти по уровню физической активности. Метод основан на стандартном тредмил-тесте, который обычно используется для точной диагностики сердечно-сосудистой системы и уровня выносливости. У добровольцев определяли уровень физической активности, учитывая частоту сердечных сокращений во время выполнения упражнений, а также способность переносить физические нагрузки разной интенсивности. Таким образом вычислялся расход энергии во время тренировок. Баллы, которые получали добровольцы, варьировались от -200 до 200 единиц. Самым низким был риск преждевременной смерти у людей, чьи результаты превышали нулевое значение и наоборот.
А ученые Вашингтонского университета обнаружили, что продолжительность жизни во многом зависит от характера человека: оптимистически настроенные, открытые и уступчивые люди живут дольше, чем невротики и пессимисты. Причем если для мужчин важны верность и жизнерадостность, то для женщин первостепенное значение имеют покладистость и эмоциональная стабильность. Невротизм, склонность к гневу и тревоге однозначно укорачивают жизнь.