Новый сериал про постапокалипсис: как человечество борется за жизнь
. И чего добились ученые за последние годы
Новый фантастический сериал «Наследие» онлайн-кинотеатра PREMIER рассказывает о борьбе человечества с вымиранием и попытках немногих выживших построить новое общество в постапокалиптическом мире.
По сюжету, в недалеком будущем людей поразила тяжелая форма гемофилии — генетической болезни, которая стала проявляться у всех родившихся людей. За борьбу с недугом взялись специалисты в самых передовых областях генетики и биоинженерии. Было принято решение вырастить в пробирке новых людей, убрав при оплодотворении ген, вызывающий гемофилию. Параллельно с этим профессор Титов (Алексей Серебряков) пытается найти способ борьбы с геном, понимая, что утвержденный план — это признание поражения в борьбе с болезнью. Как несложно догадаться, все человечество старой формации вымрет, а на его место придут модифицированные люди.
Хотя «Наследие» — сериал фантастический, действия в нем ученых не выглядят таким уж волшебством. Сегодня борьбу с тяжелыми заболеваниями медики ведут постоянно, несмотря на то, что прямых угроз существованию нашего вида нет. Различные формы рака, генетические заболевания, возрастные недуги все еще сказываются на качестве и продолжительности жизни.
Рассказываем, чего смогли добиться ученые в последнее десятилетие, и как это может в будущем повлиять на борьбу с неизлечимыми заболеваниями.
Инновации в борьбе с раком
Раковые заболевания — это настоящий бич для человечества на протяжении всей его истории. Еще в XX веке врачи стали применять химиотерапию и лучевую терапию, которые позволили продлить жизнь многим людям, а некоторым и полностью избавиться от болезни. Эти методы совершенствуются до сих пор, однако ученые продолжают искать и другие способы лечения.
В последние годы врачи посвятили много времени иммунотерапии — это способ, при котором для борьбы с болезнью задействуются собственные защитные механизмы организма человека. Как хорошо всем известно еще со школы, при попадании чужеродного вещества организм начинает вырабатывать антитела, атакующие потенциально опасные вещества. Однако клетки рака умеют хорошо маскироваться, в результате чего они разрастаются беспрепятственно.
Несколько лет назад ученые начали применять технологию генетической модификации Т-клеток, принимающих участие в распознавании и атаке на чужеродные вещества в организме. У пациента производят забор крови, затем в лабораторных условиях в них встраивают кодирующие рецепторы антигенов рака, после чего выращивают получившиеся CAR-T-клетки и вводят их в организм больного обратно, где они атакуют раковые клетки.
Хотя этот метод существует уже несколько лет, его считают рискованным, так как нельзя предсказать дальнейшее поведение введенных CAR-T-клеток, что может привести к осложнениям. Однако в феврале этого года ученые Пенсильванского университета опубликовали статью в журнале Nature, где сообщили о полном излечении двух пациентов с раком крови в терминальной стадии методом терапии CAR-T-клетками. Авторы статьи утверждают, что в ближайшее десятилетие можно будет лечить все виды рака крови с помощью терапии CAR-T-клетками.
Уже проводятся клинические испытании терапии для лечения опухолей внутренних органов, но пока больших успехов добиться не удалось. Некоторые пациенты не реагируют на лечение, а у некоторых возникают осложнения. Объясняется это сложным строением твердых опухолей.
Препарат будущего для лечения мозга
Так называемые нейродегенеративные заболевания, к которым относятся болезнь Альцгеймера, последствия инсульта, различные когнитивные расстройства, считаются неизлечимыми. Разработано множество препаратов, позволяющих затормозить развитие болезней, но устранить причину и восстановить поврежденные нервные ткани пока не удается.
Однако в начале года в России было принято прорывное решение. Специалисты лаборатории генетики стволовых клеток Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова получили грант Российского научного фонда на изучение принципиально нового метода лечения нейродегенеративных заболеваний.
Метод заключается в применении внеклеточных везикул глиальных клеток, полученных из стволовых клеток человека.
Внеклеточные везикулы — это микроскопические «пузырьки», которые несут в себе белки, пептиды, нуклеиновые кислоты. Клетки выделяют везикулы во внешнюю среду и с кровотоком они разносятся по всему организму. Сегодня активно изучается роль внеклеточных везикул в процессах передачи информации между клетками разных тканей. Помимо передачи информации, различные типы везикул участвуют во многих других процессах, например, в передаче сигнала от нейронов к мышцам.
Глиальные клетки — часть нервной ткани. Они заполняют пространство между нейронами, а их количество в разы превышает количество нейронов.
По мнению заведующего лабораторией генетики, внеклеточные везикулы — «препарат будущего, который может быть получен на биотехнологическом производстве и использован для лечения неврологических заболеваний».
Донорские органы от животных
Современная медицина успешно пересаживает людям органы уже несколько десятилетий. Во многих странах мира прошла и продолжает идти социальная реклама, призывающая людей становиться донорами. Существуют донорские карты, донорские программы и многие другие инструменты для облегчения проведения сложных операций.
Однако существуют и листы ожидания, в которых люди могут находиться годами, чтобы получить необходимый орган. Нехватка человеческих органов для пересадки — одна из самых острых проблем, стоящих перед врачами.
Но в 2021 году грянула сенсация — американские врачи смогли пересадить человеку почку генетически модифицированной свиньи. В феврале этого года была опубликована работа с подробным описанием процедуры. Пересадка органов свиней имела один большой недостаток — острое отторжение. Группа ученых решила эту проблему, выведя свиней, у которых были деактивированы определенные гены, мешавшие прижиться почкам.
В результате трансплантат начал функционировать почти сразу, а биопсия пересаженных органов ни разу не показала признаков отторжения. Теперь группу медиков ждет следующий этап — проведение клинических исследований с использованием генетически-модифицированных свиней.
Возможный успех этого исследования в будущем может спасти многие жизни. Так, в России в 2020 году в листе ожидания на пересадку почек находилось 9500 человек.
Вечная молодость
Подобно тому, как в средние века алхимики занимались поисками философского камня ученые сегодня пытаются найти все возможные и невозможные способы продлить жизнь человеку. Поисками «лекарства от старения» занимаются во всем мире. Ко многим заявлениям научное сообщество относится крайне скептически, однако и в этой области есть положительные результаты — не на практическом, но хотя бы на фундаментальном уровне.
Так, профессор Гарварда Дэвид Синклер смог омолодить клетки сетчатки глаза мышей. В 2020 году он опубликовал в научном журнале Nature результаты своих исследований. Синклер утверждает, что проблема заключается в молекулярных метках ДНК — эпигеноме. Это своеобразная надстройка над генами, в которой с течением времени накапливается эпигенетический «шум», что снижает эффективность самих генов. Если шум «сбросить», то клетки вернут функции, утраченные по мере старения.
В том же году ученые Стэнфордского университета смогли перепрограммировать клетки мышей на омоложение. Правда, были обнаружены неблагоприятные побочные эффекты, вплоть до образования опухолей.
Поиск вечной молодости — дело сложное и продолжительное. И до сих пор есть большие сомнения, что науке все-таки удастся найти решение. Загвоздка заключается и в самом сложном органе человека — мозге. Даже исправление и лечение нервных клеток далеко не всегда помогает восстановлению мозговой деятельности.
О том, как человечество борется с вымиранием смотрите в новом сериале PREMIER «Наследие»