Ми будемо жити 200 років. Нова історія LIGA.net про ДНК, генетиків та технологію CRISPR

10 мільйонів смертей на рік. Саме стільки життів щорічно забирає рак. Це кожна шоста смерть на Землі. Корінь хвороби – гени.

Цьогоріч шведський генетик Сванте Паабо отримав Нобелівську премію за дослідження геномів вимерлих гомінідів та еволюції людини.

У 2020 році Нобель отримали дві дослідниці: Еммануель Шарпентьє і Дженніфер Дудна за те, що вони розробляли метод редагування геному CRISPR-Cas9.

Ці технології направлені на подолання хвороби на генетичному рівні, продовження людського життя, і, зрештою, зупинення процесу старіння.

Геронтолог, доктор Обрі ді Грей пояснює LIGA.net, що біомедичні технології багато експериментують із цим і в дуже недалекій перспективі зможуть суттєво подовжувати життя людей: "Багато з біомедичних технологій роблять це на лабораторних мишах і мають хороші шанси незабаром зробити це на людях. Приклади: надекспресія теломерази, транспорт стовбурових клітин крові, сенолітики".

Промовисто про поступ у цій сфері говорить ринок. У 2023 році світовий ринок геноміки оцінювався в $46 млрд, а до 2028 року, за прогнозами, сягне $83 млрд.

Задача мінімум – збільшити середню тривалість життя до 100 років. Але вчені кажуть: людина може прожити 200 років, якщо ми здолаємо генетичні проблеми.

Нова історія LIGA.net, написана разом із провідними генетиками, науковцями, геронтологами із Масачусетського Інституту Технологій, інституту Гатерслебена, Південного-науково технологічного університету Китаю.

Концепція вічного життя та її далекосяжні наслідки

Людина прагнула до вічного життя стільки, скільки існує. Проте раніше це здебільшого було предметом міфів та фольклором, а тепер стало предметом наукових досліджень і технологічного прогресу. За останні десятиріччя відкриття у генній інженерії, фармакології та поступ у медицині розпалили це прагнення. Технологічне вічне життя має в собі одночасно як і глибокі наслідки, так і численні виклики.

Екзистенційний страх до XX століття люди здебільшого долали за допомогою релігії. По мірі того, як прогрес у науці та техніці прискорювався, прагнення до вічного життя перемістилося з містичної царини до наукової.

Вічне життя, по-суті, полягає у продовженні тривалості людського життя за межами того, що зараз вважається природним або нормальним. Ідея полягає у можливості жити не просто десятиліттями, а століттями, або навіть нескінченно довго. 

Для окремих людей перспектива вічного життя обіцяє звільнення від страху смерті та можливість набувати дедалі більшого досвіду та досягнень. Однак це не панацея. Технології не вирішують екзистенціальних питань сенсу і мети життя, навіть у перспективі безсмертного життя на Землі. 

Уявіть себе на античному форумі, де дискутує Платон та Арістотель. Платон закликав вийти із печери з тінями на сонце, а Арістотель запевняв, що у нас просто недостатньо засобів для дослідження темноти печери, а вона може приховувати багато цікавого.

Якщо сильно спрощувати, Платон говорить про містичне поле, тоді як Арістотель – про наукове. В цьому тексті протиставляються ці два поля.

Почнімо з погляду Арістотеля на концепцію "дослідження печери", себто з наукового підходу.

Чому ми старіємо: що таке гени та як їх редагують 

Згідно зі Старим заповітом, патріархи людського роду жили багато століть. Згідно з книгою Буття, Адам, який був першою людиною, жив 800 років. Його син, Сет – 912 років, онук, Кенан – 950. 950 років жив також і відомий багатьом Ной, який пережив Великий потоп. Пояснюють таке довголіття по-різному: наявність "захисного бар’єру", це просто символізм, літературна техніка, роки правління певних сімейних кланів. Але достеменно зрозуміло одне: в той час люди однозначно не володіли ні технологіями сучасної генної інженерії, ні фармакології. 

Уже в наш час генна інженерія привідкрила завісу до розуміння смертності. Вчені досягли значних успіхів у розумінні фундаментальних механізмів, які керують процесом старіння, вивчаючи заплутану мережу генів.

Однак треба наголосити, що однієї загальноприйнятої теорії старіння немає. На процес старіння впливає комплекс факторів, тому виділити один і сказати, що саме він – ключовий, неправильно, пояснює LIGA.net генетикиня Руслана Радчук.

"Харчування, мікробіальний склад кишківника, довжина теломер, загальний гомеостаз організму – все це впливає на старіння. Якщо відключити якісь механізми, що на нього впливають, це, як правило, призводить до побічних ефектів, один із них – розвиток раку. Можна приймати гормони, які сповільнять процес старіння у жінок, але їх прийом відключає захист від раку", – пояснює Радчук.

Науковиця понад 20 років працювала у відділі молекулярної генетики Інституту генетики культурних рослин у Гатерслебені, Німеччина. 

Поки що жодна технологія, над якими працюють науковці, безпосередньо не може суттєво збільшити тривалість життя, пояснює доктор Обрі ді Грей для LIGA.net.

"Скажемо ясно: жодна із біомедичних технологій поки що суттєво не збільшує очікувану тривалість життя людини. Але багато з них роблять це на лабораторних мишах і мають хороші шанси незабаром зробити це на людях. Приклади: надекспресія теломерази, транспорт стовбурових клітин крові, сенолітики", – каже науковець.

Доктор Обрі ді Грей – англійський письменник і біомедичний геронтолог. Він є автором "Теорії старіння мітохондріальних вільних радикалів" і співавтором "Припинення старіння".

Доктор Обрі зауважує, що наука дійсно просунулася до того, щоб продовжити життя людини понад 100 років.

"Технологічне вічне життя, теоретично, можливе, якщо ми маємо на увазі необмежене довголіття, тобто усунення нині невблаганного зростання ризику смерті в міру старіння. Вчені досягли величезного прогресу в регенеративній та омолоджувальній медицині: не просто уповільнили старіння, а й фактично повернули його назад. Це передбачає відновлення багатьох типів молекулярних і клітинних ушкоджень, а технології для цього розробляються та вдосконалюються з прискореною швидкістю", – говорить Обрі ді Грей.

У 2020 році французька дослідниця Еммануель Шарпентьє та американська дослідниця Дженніфер Дудна отримали Нобелівську премію з хімії за "розробку методу редагування геному". Цей метод отримав назву CRISPR-Cas9, а науковці називають його одним із найбільш значних проривів у генній інженерії. 

Цьогоріч шведський генетик Сванте Паабо отримав Нобелівську премію у галузі медицини та фізіології за дослідження геномів вимерлих гомінідів та еволюції людини.

CRISPR – скорочення від Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Цей спосіб редагування генів порівняно точний та ефективний. Він дозволяє вченим вносити цілеспрямовані модифікації в ДНК організму, відкривати широкі можливості для боротьби з хворобами, і потенційно уповільнювати процес старіння. Ця технологія – це своєрідні ножиці, які розрізають нитку життя і перепрограмовують. 

Щоб показати це наочно, ви можете представити давньогрецьких богинь мойр, які, як вірили древні греки, плели нитку життя, перерізаючи її там, де потрібно, або видозмінюючи канву життя. 

Вчені, які працюють над розробкою методів лікування, за допомогою CRISPR могли б потенційно боротися із різними захворюваннями: раком, хворобою Альцгеймера, серцево-судинними розладами та іншими захворюваннями, бо більшість із них мають генетичну генезу.

Крім очевидної нерозв’язаної проблеми виникнення раку під час редагування генів є та, що шляхом тільки виняткового застосування CRISPR потрібно змінити величезну їх кількість, пояснює професор Френсіс Фукуяма у своїй книзі "Наше постлюдське майбутнє".

"Тіло складається з трильйонів клітин, і щоб терапія була ефективною, необхідно змінити генетичний матеріал у мільйонах. Згадані соматичні клітини помирають у процесі лікування індивідуума, якщо не раніше, і така терапія не дає стійкого спадкового ефекту", – пише він у своїй книзі. 

Перш ніж щось змінювати, треба розуміти, що закодовано у конкретному гені. Для цього потрібні величезні обчислювальні потужності, розповідає Радчук. Вона є співзасновницею стартапу Deep trait, який застосовувє ШІ для розшифровки ДНК. 

"Треба тисячі геномів, а всі вони гігантські. Щоб їх прочитати нам потрібна величезна кількість трейтів. Для цього потрібні набагато більші обчислювальні потужності, – пояснює науковиця. – Тому, можливо, доцільніше зосередитися на лікуванні поточних хвороб та на якісному житті сучасного покоління". 

Генна матчастина

Головна вада людського організму – це неможливість клітин тіла ділитися нескінченну кількість разів, через це ми старіємо та врешті помираємо. В кожної клітини людського організму є так званий "ліміт Хейліка" – тобто кількість разів, скільки може ділитися клітина. Для більшості клітин людського тіла цей показник дорівнює 52-м поділам.

Зараз, можливо, буде важко, але це матчастина, яку треба знати, щоб перейти далі.

Геном – це сукупність усіх генів людини. Він розділений на 46 пар молекул ДНК, кожна з яких називається хромосомою. Хромосома несе певний набір генів. Наприклад, гени, що кодують колір очей, закладені у 18-тій хромосомі.

46 пар молекул ДНК — це закручені подвійні спіралі з чотирьох основ, що становлять кожну із сорока шести хромосом, що містяться в ядрі кожної клітини тіла. 

Ці послідовності становлять цифровий код, він використовується для синтезу амінокислот, сполуки яких породжують білки, які є будівельними блоками організму. Геном людини складається приблизно з трьох мільярдів пар основ. Здебільшого вони утворюють гени, які містять фактичні креслення людського життя. Подивитися на "сирий код" та як кожна хромосома ділиться на коди можна на сайті Національного центру біотехнологічної інформації США.

Ген містить інформацію про визначення та функції організму. Ця інформація передається у спадок. Відкрили самі гени у 1909 році, це зробив данський ботанік і генетик Вільгельм Йоханнсен.

На кінцях хромосом є ділянки, які називаються теломерами. Під час кожного поділу клітини ланцюжки ДНК подвоюються (реплікуються), а теломери скорочуються, захищаючи кінцеві ділянки молекули ДНК. Тому, коли врешті решт теломери зовсім зникають, клітина не може більше розмножуватись та гине.

Але деякі клітини організму можуть ділитися нескінченно. Це досягається за рахунок роботи ферменту теломерази, що захищає теломери під час поділу клітини та подовжує їх. Теломераза дуже активна в стовбурових, статевих та ракових клітинах. Тобто ми говоримо про те, що ці клітині фактично є безсмертними.

Якщо в майбутньому вчені знайдуть спосіб, як безпечно активувати фермент теломеразу в усіх клітинах тіла, але тим самим не почати раковий процес – це дасть змогу людям жити набагато довше.

Зараз в генній інженерії проходить дуже важливий етап, який може стати проривним у питанні подовження життя та лікування багатьох хвороб. Вчені всього світу працюють над питанням, а як, власне, редагувати гени. 

Технологія CRISPR

Технологією CRISPR у генній інженерії ми завдячуємо бактеріям, які мають спеціальну адаптивну імунну систему боротьби з вірусними інфекціями, яка саме так і називається. Ця система дозволяє швидко розпізнати вірусну ДНК та знищити її. 

Складовою частиною цієї системи є протеїн Cas9, який здатний знайти ДНК вірусу та "розрізати" її в потрібних місцях, аби вона не могла далі функціонувати. Також CRISPR у бактерій дає змогу запамʼятати ДНК вірусу та передати цю інформацію нащадкам клітин, тобто створюється ніби генетична "мапа щеплень" у клітинах. В генетиці таку мапу називають графічним зображенням (картинкою) хромосоми з позначенням на ній генів.

Буквально технологія CRISPR розшифровується як "кластеризовані регулярні проміжні короткі паліндромні повтори". Вона відноситься до унікальної послідовності генетичного матеріалу, знайденого в певних бактеріях. З іншого боку, Cas9 — це фермент, який діє як молекулярна пара "ножиць", здатна розрізати ДНК.

Ще у 2012 році вчені змогли синтезувати CRISPR та придумали спосіб програмування цього комплексу, який дозволяв доволі точно обирати потрібні місця в ДНК, де потрібен розріз. Тобто фактично ця система дозволяє видаляти пошкоджені ділянки ДНК, які несуть в собі різні хвороби.

Наразі проводиться дуже багато випробувань у лікуванні генетичних захворювань, замінюючи мутації у відповідних генах за допомогою молекулярних ножиць. Перед вченими стоїть найголовніше питання – яким способом доставляти комплекс CRISPR до потрібних клітин у межах організму. Якщо цей спосіб буде знайдено, це дасть змогу побороти багато хвороб.

Вже були експерименти з введенням CRISPR в око пацієнтам із певною формою сліпоти і це навіть дало певні позитивні результати, але, попри це, проблема доставлення не зникла.

Може здатися, що CRISPR має претензію на панацею, проте вона такою не є. Генна інженерія не може гарантувати, що ці експерименти з плином часу не дадуть про себе знати. Крім того, наш організм так влаштований, що втручання в ДНК клітин може призвести до серії мутацій і неконтрольованого поділу. Простіше кажучи – раку. Одна невдало відредагована генна послідовність – і рак забезпечений. 

Однак у майбутньому CRISPR може дати змогу ще на етапі ембріонального розвитку зробити людину несприйнятливою до багатьох смертельних хвороб та інфекцій, що значно покращить рівень та тривалість життя.

У 2018 році китайський вчений Хе Цзянькуй завдяки технології CRISPR створив перших генно-модифікованих дітей, майже як ГМО пшеницю, чи кукурудзу, тільки дітей. Цьому відкриттю несправедливо приділили набагато менше уваги, ніж клонованій овечці Доллі.

Вчений вплинув на ДНК двох ембріонів таким чином, що вони стали резистентні до ВІЛ та народилися від ВІЛ-позитивної матері, але без вірусу. Це технологічний вибух, адже вчений на генетичному рівні вирішив проблему, над якою билися десятиліттями цілі наукові інституції. І, звісно, вчений переступив багато етичних застережень щодо штучного впливу на ембріони.

Можливо, вченого чекали би лаври першовідкривача, але після того, як Хе Цзянькуй оголосив про свої наукові досягнення на конференції в університеті Гонконгу, він пропав безвісти. Згодом стало зрозуміло, що він під домашнім арештом, і, зрештою, заарештований та засуджений китайською владою. 

Його звинуватили у "навмисному порушенні медичних правил та необдуманому застосуванні технології редагування генів до допоміжної репродуктивної медицини". На волю він вийшов за три роки, у квітні 2022 року. Проте для українського читача ця подія пройшла повз, бо вся увага була зосереджена на боях за Київ. 

Редакція LIGA.net зв’язалася із доктором Хе Цзянькуєм та поставила низку запитань про його досліди, редагування генів та про можливість за допомогою CRISPR забезпечити технологічне вічне життя, на що китайський вчений відповів тільки на одне.

"Я вважаю, що редагування генів має використовуватися лише для лікування серйозних захворювань, а не для продовження життя здорових людей", – відповів науковець.

Маніпуляції із ДНК людей стали можливими завдяки закінченню проєкту "Геном людини" у 2003 році. Цей проєкт фінансувався США та іншими урядами з метою розшифрування всієї послідовності ДНК людини. 

Проте це стало лише першим кроком до того, що ж, власне, було розшифровано, пояснює Френсіс Фукуяма.

"Просто ідентифікувати гени в геномі ще не означає знати, що вони роблять. Все, що було зроблено – це уявлення послідовності у вигляді записаної книги, мова якої зрозуміла лише частково. Ще є серйозні неясності у таких основних питаннях, як, наприклад, скільки генів міститься у ДНК людини. Вчені ще сперечаються скільки їх точно, від 30 000 до 40 000, замість 100 000, як попередньо очікували. Як гени кодують білки і як самі білки складаються в найскладніші форми, які потрібні для клітин  – це лежить за межами геноміки", – пише професор Фукуяма.

Технологія CRISPR – це інтерактивний спосіб редагування "енциклопедії", якою є наші організми, пояснює отець-доктор Ніканор Австріко LIGA.net.

"Уявіть ваш організм як енциклопедію. Причина в тому, чому CRISPR – це так круто, тому що ви маєте, умовно, енциклопедію із 46 хромосомами. З CRISPR ми можемо витягти том 23, відкрити сторінку 494, пройти вісім рядків вниз, і у першому стовпчику через три літери змініти єдину букву G на A, в яких закодована різна інформація", – пояснює отець-доктор.

Отець-доктор Ніканор Австріко працював у лабораторії Медичного інституту Говарда Хьюза (HHMI) в M.I.T., а потім став священиком в домініканському ордені Римсько-Католицької Церкви. Зараз він працює професором біологічних наук і професором священної теології в Університеті Санто-Томас у Манілі, Філіппіни.

Тварини, які живуть вічно 

Проте навіть технологічне "вічне життя", це, насправді, умовність. Таким саме "умовним вічним життям" володіють медузи Turritopsis Nutricula. Вони живуть вічно, доки їх хтось не з’їсть. Природу безсмертя цих медуз ще вивчають науковці і крапка не поставлена. 

Дуже за схожим принципом живуть і кажани, які, по-суті, є безсмертними. Пам’ятаєте легенди та фільми про Графа Дракулу та як він перевтілювався у кажана? Саме через здатність жити, доки йому не завдадуть фізичної смерті, ймовірно, цього персонажа і зображали у вигляді кажана. Бо кажан не демонструє ознак старіння, його можна лише вбити, або він може померти з голоду, чи від холоду.

А до відкриття професорки Емми Теллінг із Дублінського університетського коледжу, яка довела, що причина безсмертя кажанів криється в їхніх ДНК, не дивно, що фольклор наділяв цих ссавців містичними якостями.

Кажани спокійно співіснують із вірусами, якими повністю заражені, але на які вони не реагують. Саме тому, коли починалася пандемія COVID-19, причину науковці шукали у кажанах.

Навіть просте вивчення природи, ймовірно, дозволить продовжити горизонти людського життя. Наприклад, кити та дельфіни практично не хворіють на рак через генетичні особливості, тому живуть довше. Гренландські кити живуть від 100 до 200 років, наприклад.

Наразі вчені не можуть це пояснити. Серед припущень – у китоподібних більш розвинутий апоптоз (запрограмоване руйнування клітини). Майже як скрипт на вашому ПК. Це базова клітинна річ, яка є практично у всіх живих організмів, за винятком, можливо, одноклітинних. Якщо клітина "бачить", що вона потенційно стає раковою – вона руйнується. 

Якщо ми зрозуміємо, як апоптоз може діяти більш точно і краще за допомогою фармакології, або in vivo (всередині живого організму), то ми зможемо значно збільшити тривалість людського життя.

Серед людей захворювання на рак є основною причиною смерті в усьому світі. На нього припадає майже 10 мільйонів смертей у 2020 році, або майже кожна шоста смерть, повідомляє ВООЗ. 

Що таке мітохондрії та чому це вони теж впливають на старіння 

Крім генної теорії старіння існує також мітохондріальна теорія. Мітохондрії – це невеликі структури, які знаходяться всередині наших клітин. Теорія ж полягає в тому, що вони посилають основний сигнал клітинної смерті.  

"Вмирання клітини організму – це регульований процес. Він генетично запрограмований. І якщо певні клітини не відмирають, то організм також не розвивається", – пояснює Радчук.

Промовисто ілюструє це Caenorhabditis elegans – маленький хробак. В нього фіксована кількість клітин. Всі ці клітини пронумеровані, їхня доля відслідкована протягом розвитку. Виявляється, що певна кількість клітин повинна відмерти. Якщо вона не відмирає, цей черв'ячок, врешті-решт, загине. 

Як з’ясували вчені з кафедри молекулярних наук про життя Токійського університету, сигнал для відмирання надходить із самого організму. І, власне, стартує він із мітохондрій. Цей процес називається PSD – Programed Self-Death. Відмирання лімітує непотрібні клітини протягом розвитку. 

"Сигнал для цієї програмованої клітинної смерті походить від мітохондрії. Для регулювання цієї програмованої клітинної смерті є багато біохімічних шляхів. Цей пазл досі збирають докупи", – додає Радчук.

Втім, прорив у біотехнології і техніках регенерації органів і 3D-біодруку відкриває багатообіцяльні горизонти. Вчені досліджують способи регенерації пошкоджених або дегенерованих тканин і органів, потенційно омолоджуючи людське тіло та подовжуючи його функціональний термін служби. 

Здатність створювати органи in vitro (в лабораторії) з використанням власних клітин пацієнта може революціонізувати медицину трансплантації. Науковці з Вашингтонського університету, наприклад, близькі до того, щоб зрозуміти, як можна це робити. 

На фоні цього ксенотрансплантація, тобто вирощування органів у інших організмах, як то свинях, яка наразі вважається революційною, за якийсь час може стати вчорашнім днем. Примітно, що старт цим дослідам на людях почався всього рік тому, у 2022 році.

Такі експериментальні трансплантації, коли людям пересаджувалися органи свиней, проводили в університетських клініках у США та Великій Британії. Вони мали частковий успіх. Хоча реципієнт із серцем свині прожив два місяці, наукове співтовариство одноголосно назвало цей експеримент успіхом, а ЗМІ написали, що свині – це можливі донори людей.

Проте й у цьому випадку стає актуальним етичне питання, а що ж таке тоді, власне, людина, якщо у неї в грудях б’ється серце свині. 

Як фармакологія прокладає шлях до вічного життя

Є кілька фармацевтичних компаній, які беруть активну участь у дослідженнях і розробках препаратів, спрямованих на подовження життя. 

Одним із таких препаратів є метформін, який широко використовувався для лікування діабету 2 типу. Наразі триває дослідження "Цільове старіння за допомогою метформіну" (TAME), щоб оцінити його ефективність у подовженні здорової тривалості життя людини.

Крім того, заслуговує на увагу рапаміцин. Це імунодепресант, який використовується під час трансплантації органів і лікування деяких видів раку. Препарат викликав значний інтерес у дослідженнях проти старіння.

У медичному звіті дослідницької групи з 12 лікарів, які працюють в інституті біомедичних досліджень Novartis в США, Швейцарії та Новій Зеландії прямо стверджується, що препарат продовжує життя.

Аналогічні дослідження проводить компанія resTORbio з Массачусетсу, США. Групи лікарів, як стверджується у звіті, спостерігали активізацію експресії противірусного гена та покращення реакції на вакцинацію проти грипу в дослідній групі з 264 пацієнтів.

Накопичення клітин, що старіють, пов'язане з, власне, старінням і віковими захворюваннями. Такі компанії, як Unity Biotechnology і Oisin Biotechnologies, працюють над розробкою сенолітичної, себто противікової, терапії для покращення здоров’я та тривалості життя. 

Elysium Health і ChromaDex, наприклад, розробляють дієтичну добавку NAD+, як потенційні добавки проти старіння. NAD+ – це молекула, яка бере участь у різних клітинних процесах, включно з виробництвом енергії та відновленням ДНК.

Рівень NAD+ знижується з віком, відновлення рівня NAD+ показало перспективу для омолодження клітин і покращення здоров’я. Але розробку цієї добавки в Elysium Health очолює не медик, а "дослідник старіння" та доктор філософії Леонардо Гуаренте.

Крім того, фармацевтичні компанії, такі як Sirtris Pharmaceuticals (дочірня компанія GlaxoSmithKline), провели дослідження щодо аналогів ресвератролу (природня сполука, яка міститься у червоному вині, і, як стверджують деякі науковці, бере участь у регуляції клітинного старіння).

Компанія активно займалася тестуванням дієтичної добавки для потенційного терапевтичного застосування, проте наукове товариство поставило їх під сумнів та розкритикувало у пресі. Все скінчилося тим, що у 2013 році компанію Sirtris поглинула материнська компанія, британська фармацевтична транснаціональна корпорація GlaxoSmithKline.

Наразі немає таблетки, прийнявши яку людина буде жити 100, чи 200 років. На данному етапі ці речі перебувають, більшою мірою, на стадії дослідження. Треба бути пильними, бо крім фармацевтичних компаній, які обґрунтовують свої дослідження доказовою базою, існують і злодії.

Компанії та організації в авангарді технологічних досягнень

У 2023 році світовий ринок геноміки оцінювався в $46 млрд, а до 2028 року сягне $83 млрд, прогнозують аналітики Marketsandmarkets. Згідно із сучасними тенденціями, ринок із 2023 до 2028 року буде зростати у середньому на 12,4% щорічно.

Аналітики роблять такий висновок, оцінюючи збільшення державного фінансування для підтримки геномних проєктів, зростання та поширеність вірусних захворювань та генетичних розладів, зростання захворюваності на рак і розширення застосування технології NGS для розшифровки геному ембріона для лікування раку. Також таке зростання сфери спеціалісти пов’язують із виходом на ринок нових гравців.

Численні компанії та організації інвестують значні ресурси в дослідження та розробки, прагнучи розкрити секрети довголіття та заново визначити межі людського існування. 

За даними аналітичної компанії Marketsandmarkets, на ринку геноміки домінують три американських компанії - Illumina, Thermo Fisher Scientific та Danaher Corporation, швейцарська фармацевтична компанія F. Hoffman-La Roche, та німецька QIAGEN NV. Крім них на ринку ще понад 25 інших великих компаній.

Серед менших за розміром, але не менших за значенням, є Calico від Google. Calico – це скорочення від California Life Company, є науково-дослідницькою біотехнологічною компанією, заснованою Google у 2013 році. 

Ще одна велика компанія, яка займається дослідженням секвенування геному – Human Longevity Inc (HLI). Її започаткував один із "батьків засновників" геноміки, доктор Дж. Крейг Вентер у 2013 році. 

Дослідницький фонд SENS – некомерційна організація, яку ще в 2009 році заснував доктор Обрі ді Грей. Організація зосереджується на біотехнологіях омолодження, які спрямовані на відновлення вікових пошкоджень на клітинному та молекулярному рівнях. Спеціалісти працюють із терапією стовбуровими клітинами, генною терапією та тканинною інженерією. 

Країни, що інвестують у технологічний прогрес

Хоча компанії відіграють значну роль у прагненні до штучного вічного життя, кілька країн займаються цим питанням на державному рівні. Деякі країни виділили значні ресурси для фінансування досліджень і розробок у сфері довголіття. 

Перш за все – США. Вони вже давно є центром наукових інновацій і технологічного прогресу. І не тільки у сферах геноміки чи біоінженерії. У Штатах є установи, найбільші з яких Національний інститут здоров’я (NIH) і Національний науковий фонд (NSF), завдяки яким країна залишається в авангарді досліджень продовження життя. NIH у 2022 році інвестував у біомедичні дослідження $45 мільярдів. 

В США величезна наукова база – Гарвардський, Стенфордський, Каліфорнійський університети роблять величезний внесок у новаторські відкриття в галузі генетики, біотехнології та регенеративної медицини.

Про переважну більшість інвестицій зі США для цієї галузі говорить і доктор Обрі ді Грей.

"На даний момент більшість інвестицій припадає на США, але більшість із них надходять від компаній, а не від уряду. Різні країни Близького Сходу заявляють, що інвестуватимуть значні кошти, але насправді цього ще не сталося", – розповідає він у розмові з LIGA.net.

За Штатами, як можна було очікувати, крокує Китай, який досяг значних успіхів у галузі біотехнологій і досліджень довголіття. Уряд Піднебесної запустив план "Здоровий Китай 2030". Мета – сприяти громадському здоров’ю та підтримувати дослідження захворювань, пов’язаних зі старінням. Крім того, Китай заснував Китайський національний генний банк, масштабний проєкт, спрямований на зберігання та вивчення генетичних даних для просування досліджень старіння та суміжних галузей.

Примітно, що Китай змушений реформувати сферу охорони здоров’я комплексно. Згідно з підрахунками Світового банку, якщо залишити цю галузь без реформ, то витрати на охорону здоров’я у Піднебесній до 2035 року зростуть до 15,8 трильйонів юанів (приблизно $2,5 трлн).

Також серед лідерів галузі – Велика Британія. Оксфорд та Кембридж постійно роблять відкриття у генетиці, біотехнології та геронтології. Уряд Великої Британії фінансує ініціативи Biomedical Catalyst і UK Research and Innovation, які підтримують дослідження та розробки у сфері охорони здоров’я, включно з проєктами, орієнтованими на довголіття. 

У Великій Британії малі та середні підприємства мають право подати заявку на грант Biomedical Caatlyst у 25 млн фунтів стерлингів для розробки інновацій у сфері охорони здоров’я. Фонд UK Research and Innovation підтримується державними коштами розміром 2,6 млрд фунтів, а 3 млрд фунтів фінансуються з приватного сектору.

Сінгапур став провідним місцем для біомедичних досліджень та інновацій. У країні працюють дослідницькі установи Агентство з науки, технологій і досліджень (A*STAR), Національний дослідницький фонд NRF, Національний університет Сінгапуру (NUS), які проводять передові дослідження в галузі генетики, біотехнології та регенеративної медицини.

Уряд Сінгапуру також створив Сінгапурський біомедичний кластер та запровадив Ініціативу біомедичних наук, щоб залучити найкращі таланти та створити сприятливе середовище для проривних досліджень.

Етичні проблеми штучного вічного життя

Разом із Арістотелем, озброївшись науковою методологією, у попередніх розділах ми намагалися дослідити темноту печери ДНК. Тепер дамо слово Платону та поговоримо про етику й поглянемо з моральної сторони на весь цей парад прогресу.

Так склалося історично, що коли наука заходить у безмежний космос інтелекту за межі людського, її тверезить мораль. Генна інженерія – не виняток.

Ціла низка філософів, культурологів, етичні комітети, і, зрештою, Церква, практично одноголосно питають – а де в цьому пошуку вічного життя людина. І що таке, власне, людина? Це тварина прямоходяча, органи, набір ДНК, чи щось більше? Чи не підриває наукове втручання в людську природу сутність людини? 

Ці питання неодмінно виникають, якщо ми не йдемо шляхом Платона, на вихід із печери до сонця, але бодай озираємося на нього.

Платон у його праці "Республіка" ще в V столітті до н.е. одним із перших починає заглиблюватися в концепцію особистості. За Платоном, людина складається з трьох окремих частин: розуму, духу та неситі. Під неситтю він має на увазі бажання та імпульси, пов’язані з тілесними потребами та задоволеннями, які є нижчими аспектами людської природи та мають керуватися розумом.

Розум має ухвалювати рішення, засновані на знаннях і мудрості, тоді як дух підтримує прагнення до благородних ідеалів і мужність. Несить, якщо її не стримувати або не контролювати розумом, може призвести до надмірностей, нераціональної поведінки та підриву власного благополуччя.

Навіщо цей вступ у філософію? Щоб зрозуміти, що таке людина. Здебільшого різноманітні організації хочуть зрозуміти, чи не підриває будь-яке наукове відкриття квінтесенцію людської природи. 

Сьогодні ставлення до застосування генної інженерії для редагування людського геному серед багатьох науковців є розважливим та обережним. Попри те, що CRISPR є багатообіцяльною технологією, здатною усувати, запобігати чи полегшувати стан великої кількості хвороб, Комітет із редагування генів людини наголошує на тому, що передувати застосуванню сучасних технологій генної інженерії повинні відповідні етичні дослідження, а наукові пошуки повинні керуватися наступними принципами: повага до особистості, справедливість, належна уважність, сприяння добробуту, прозорість, відповідальна наука та транснаціональне співробітництво. 

За словами авторів документу під назвою "Human Genome Editing: Science, Ethics, and Governance", є декілька нових етичних питань, пов'язаних саме із базовим рівнем наукових досліджень соматичних клітин (мова йде про лабораторні досліди). Одним із найбільш дискусійних етичних питань є дослідження над ембріонами. 

Редакція LIGA.net запитала виконавчої директорки Центру генетики та суспільства Марсі Дарновскі про те, наскільки етично використовувати технології CRISPR та де закінчується межа, яка відділяє людину від не людини.

"Разом із багатьма іншими організаціями громадянського суспільства, науковцями та науковицями, ми стурбовані технологією генетичної маніпуляції людських ембріонів, або редагуванням спадкового геному. Існує ймовірність того, що її використання посилить і без того жахливі нерівності, сприятиме дискримінації за інвалідністю, відродить згубні ідеї про гени як соціальну долю та розпалить євгенічні спокуси", – говорить Дарновскі в розмові з LIGA.net.

З цих та інших причин, включно з проблемами з безпекою та відсутність медичного обґрунтування, редагування спадкового геному було заборонено 70 країнами та Конвенцією Ради Європи про права людини та біомедицину у 1997 році (Конвенцією Ов’єдо), наголошує доктор.

"Редагування спадкового геному" – це біоінженерне втручання в ембріони або репродуктивні клітини (такі як сперма або яйцеклітини) з метою внесення спадкових змін у майбутні покоління. Іншими словами, це передбачає створення генетичних модифікацій, які можна передати нащадкам.

Проте науковці, які займаються проблемами геронтології, закликають дивитися на всі заяви крізь призму критичного мислення, каже Обрі ді Грей LIGA.net.

"Багато людей намагаються стверджувати, що медичний контроль старіння спричинить такі проблеми, як перенаселення, але всі ці аргументи дуже легко сфальсифікувати. Наприклад: перенаселення – це проблема не космосу, а забруднення, і ми вирішуємо цю проблему за допомогою інших технологій, таких як уловлювання вуглецю та штучне м’ясо. Так само із селекцією, чи сегрегацією. Якщо зміна поколінь буде меншою, різноманітність генофонду все одно не зменшиться", – говорить Обрі ді Грей LIGA.net.

Його думку поділяє і професор Френсіс Фукуяма. 

"Людська природа не зміниться, якщо ці зміни не будуть статистично значущими серед населення загалом. Навіть будь-які майбутні спроби євгенічно покращити людську расу будуть швидко задавлені природним приростом населення. Проблема в іншому: для того, щоб клонувати вівцю Доллі, треба було 270 невдалих спроб. Це є основною причиною, чому Національна консультативна комісія з біоетики наполягає на забороні клонування людини", – каже Фукуяма.

Попереду на вчених чекає ще багато викликів.

Втім, немає сумнівів, що середній вік людини сягне 100 років і більше. Немає сумнівів, що нині невиліковні захворювання будуть подолані. Бо ми це вже робили – збільшували тривалість життя завдяки медицині та долали небезпечні хвороби.

Залишилось відповісти на складні питання. В першу чергу – наукові, а потім і етичні.

Якщо ми знайдемо правильні відповіді, тоді одного дня ми змінимось назавжди, закарбувавши в собі новий код нового людства.

Головне – не помилитись.