Компанія Altos Labs є кандидатом на звання кращого фінансованого стартапу в історії. Чутки про її запуск протягом декількох місяців, фірма офіційно оголосила про себе і про свою роботу 19 січня 2022 року. І навіть при ціні в 3 мільярди доларів пропонований ними продукт може здатися дешевим за ціною. Її засновники, рік Клаузнер, Ханс Бішоп і Юрій Мілнер, сподіваються запропонувати світу еліксир життя.
Вічне життя шукають давно
Сьогодні зрозуміло, що запобігати старінню цілком реально і потрібно розробити відповідні технології. Багато компаній намагалися це зробити в минулому.
У 2013 році під егідою Google (нині Alphabet) створили організація Calico Life Sciences, в якій Ларрі Пейдж, один із засновників Google, був зацікавленою стороною.
У тому ж році Крейг Вентер, який керував приватною версією проекту “Геном людини”, і Пітер Діамандіс, який заснував фонд X Prize, зібралися разом, щоб запустити проект “Людське довголіття”. Хоча згодом вони посварилися. Ця компанія теж затихла.
В цій галузі є ряд інших претендентів, багато з яких-мільярдери, такі як доктор Мілнер і Пейдж, що ховаються на задньому плані.
Ходять чутки, які Altos не підтвердить, що Джефф Безос є одним з її інвесторів, оскільки продовження життя – це область, яка здається особливо привабливою для кожної людини.
Приціл – на довше життя
Засновники Altos, схоже, смертельно серйозно ставляться до того, що вони задумали. Розглядаючи відкриття в галузі біології, зроблені за останні кілька десятиліть – зокрема, два з них, – вони вважають — що їм вдалося знайти відповідь на питання про те, як повернути назад процес клітинного старіння.
Вони також найняли зірковий науковий колектив, який допомогатиме знайти цю відповідь. Хвороби, які потенційно перебувають у їхньому перехресті, включають когнітивні розлади та нейродегенерацію, діабет та пов’язані з ним метаболічні проблеми, а також рак. Вирішення цих проблем, в кінцевому рахунку, може не сильно продовжити середню тривалість життя. Але це, безсумнівно, збільшило б те, що відомо як тривалість життя.
Ідею, яка є серцем роботи Altos, придумали доктор Клаузнером, колишній голова Національного інституту раку Америки, і доктор Мілнером, який є підприємцем і венчурним капіталістом, що має досвід у багатьох технологічних пирогах.
Ідею вони розробили під час серії прогулянок по Лос-Альтосу, горбистому, багатому передмісті на краю Кремнієвої долини. Потім вони найняли в якості мозкового центру бізнесу Бішопа, колишнього боса GRAIL, компанії з виявлення раку.
Два висновки, на яких заснована фірма, – це фактори транскрипції Яманака і шлях інтегрованої реакції на стрес (ISR).
Фактори Яманака, відкриті в 2006 році Яманакою Шинья з Кіотського університету, являють собою чотири білки, які, по суті, служать для повернення клітини до заводських налаштувань.
В даному випадку “Заводські настройки” означають стан, відомий як плюрипотентність і яким володіють ембріональні стовбурові клітини. Плюрипотентні клітини – це ті, які можуть дати початок будь-якому типу спеціалізованих клітин організму. Це можуть бути клітини шкіри, печінки, м’язів тощо.
Ранні експерименти, що включають індукцію факторів Яманаки у лабораторних тварин, часто викликали пухлини, звані тератомами.
Однак згодом вчені виявили, що часткове скидання клітини при короткочасному включенні відповідних генів дозволяє уникнути цієї проблеми.
Клітини при такій обробці не повертаються на етап плюрипотентності, але вони повертаються до свого молодого стану.
Експерименти на мишах показали, як це може зупинити прогресування прогерії, синдрому, викликаного мутацією, і який імітує швидке старіння. Також це може сприяти загоєнню пошкоджених м’язів і може захистити печінку від пошкодження парацетамолом – широко використовуваним знеболюючим засобом.
На відміну від факторів Яманакі, які мають чітку дату відкриття, ідея шляху ISR виникла поступово.
Однією з найважливіших концепцій біології є гомеостаз, підтримка постійного внутрішнього середовища незалежно від зовнішніх умов. ISR робить це на клітинному рівні.
Якщо виявлено джерело клітинного стресу – будь то зовнішній, такий як нестача кисню або поживних речовин, вірусна інфекція; або внутрішні, такі як накопичення неправильно згорнутих білків або активація потенційних генів раку – ISR включає аварійну програму для перезавантаження виробництва білків.
Якщо це не вирішує проблему, ISR потім запускає самознищення клітини – цей процес називається апоптозом. Жорстко, але так можна зупинити перетворення клітини на осередок хвороби.
Тонізуючий засіб для клітин
Ці два відкриття пропонують, на думку засновників Altos, способи повернути хворим клітинам здоров’я, відновивши несправні шляхи ISR. Він дозволяє дати здоровим клітинам, які трохи псуються з роками, тонізуючий засіб.
Початковий план полягає в тому, щоб вивчити це питання в трьох кампусах: в Кембриджі, Англія, районі Каліфорнійської затоки і Сан-Дієго. Інститути в цих областях очолюватимуть Вольф Рейк, Пітер Вальтер і Хуан Карлос Іспісуа Бельмонте відповідно. У кожному з них, у свою чергу, розміститься близько півдюжини дослідницьких груп, що вивчають різні аспекти проблеми.
Доктор Рейк, співробітник Інституту Бабрахама, незалежної лабораторії біомедичних досліджень поблизу Кембриджа, є експертом в області епігенетичної регуляції генів. Маніпулювання цим процесом, в якому експресія генів контролюється упаковкою ДНК в хромосомах, – ось як діють фактори Яманакі.
Доктор Уолтер, який досі працював в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско, вивчає поведінку білків всередині клітин. Він з самого початку брав участь у складанні карти ISR.
Доктор Ізпісуа Бельмонте, який керував лабораторією експресії генів в Інституті Солка в північному передмісті Сан-Дієго Ла-Хойя, також глибоко залучений до вивчення факторів Яманака. Саме він виявив їх здатність до омолодження без повного перезавантаження заводських налаштувань клітини з усіма витікаючими звідси потенційними медичними наслідками.
Раніше ті, хто прагнув використовувати фактори Яманаки в медичних цілях, розглядали методи лікування стовбуровими клітинами для регенерації тканин, вже наявних в організмі, а також ідею вирощування органів для трансплантації.
Доктор Ізпісуа Бельмонте відкрив третій шлях омолоджуючих можливостей, які Altos прагне використовувати.
Доктор Яманака теж зголосився добровольцем – в буквальному сенсі (йому не заплатять). Дійсно, саме завдяки йому доктор Мілнер зацікавився питанням старіння і омолодження. У 2013 році він був одним з перших лауреатів премії “Прорив”, нагороди, яку доктор Мілнер і деякі однодумці з Кремнієвої долини придумали, щоб спробувати дати Нобелівському фонду можливість заробити свої гроші. Хоча він не буде керувати інститутом, він допоможе зібрати мережу співробітників у своїй рідній країні.
Останній шматочок наукової головоломки – це штучний інтелект (ШІ). Це входить до компетенції Тора Граепеля, одного з провідних фахівців Google DeepMind.
Моделювання того, що відбувається всередині клітин, що складаються з мільйонів молекул у декілька тисяч різновидів, – це проблема, яка була б недоступна без штучного інтелекту.
Ця область зараз починає боротися з проблемою таких досліджень, як показав недавній успіх програми Alphafold від DeepMind. Програмний засіб здатний передбачити за хімічною структурою білка, як він буде складатися в функціональну форму. Програмне забезпечення доктора Грепела спробує розібратися в потоках даних, що надходять від дослідників фірми.
Більш того, на випадок, якщо цей список (у який входить тільки один нобелівський лауреат, сам доктор Яманака) не вражає, в раді директорів фірми є ще троє: Девід Балтімор, біолог-ерудит, який отримав нагороду за свою роботу над вірусами; Дженніфер Дудна, співавтор технології редагування генів під назвою CRISPR-Cas9, яка сприяла розвитку біотехнології; і Френсіс Арнольд, яка отримала свою премію за роботу по керівництву еволюцією ферментів.
Початок роботи над еліксиром молодості
Як відбуватиметься робота науковців над еліксиром молодості? Найбільший ризик може полягати в тому, що учасники розпочали занадто рано. Те, що вони будуть робити в перші дні існування фірми, – це в значній мірі те, що вони робили б у будь-якому випадку на своїй старій роботі, за винятком великих бюджетів. Але вони тепер працюють у стартапі, і у них немає нічого, що можна було б перетворити в комерційний продукт.
Однак три мільярди доларів – це велика фінансова подушка безпеки. Це дає свободу дій для зміни напрямку і виправлення помилок. Це також, як зазначає Боб Нельсен, чия фірма ARCH Venture Partners бере участь у проекті на суму понад 250 мільйонів доларів, що є її найбільшою інвестицією в історії, дозволить Altos створити власний підрозділ розробки і не покладатися на продаж своєї інтелектуальної власності.
Таким чином, відсутність чіткого продукту з самого початку, мабуть, не є проблемою, хоча Нельсен згадує посилення Т-клітинних реакцій в імунній системі літніх людей і боротьбу з погано функціонуючими острівковими клітинами в підшлунковій залозі людей з діабетом в якості ранніх можливостей.
Всі учасники, схоже, впевнені в тому, що з’являться продукти, що продаються.
Перезапиши, не зникай
Таким чином, засновники Altos наслідують старомодні корпоративні лабораторії, втіленням яких є Bell Labs, за винятком того, що за їх спиною немає Ма Белл, тодішньої телефонної монополії США.
Белл найняв розумних людей і дозволив їм теж зайнятися улюбленою справою. Це призвело до появи транзистора і лазера. Але це були продукти фізики, а не біології. І підхід Altos, схоже, схожий на підхід Calico Life Sciences, який працював не так добре, хоча Хал Беррон, призначений виконавчим директором Altos, колись був керівником досліджень Calico, і він може мати ідеї.
Що ще більш важливо, існують сумніви в тому, наскільки насправді піддається контролю біологія, що лежить в основі старіння. Незважаючи на зовнішню видимість, багатоклітинні організми не просто зношуються так, як це роблять машини. Як і все інше в біології, процес старіння регулюється природним відбором. Але всеосяжний принцип, який називається теорією одноразової соми, здається, керує тим, що відбувається.
Теорія одноразової соми виходить з передумови, що для індивіда смерть неминуча. Нещасний випадок, інфекція, хижак або суперник зрештою доберуться до вас. Тому для еволюції має сенс більше піклуватися про людей, коли вони молоді, ніж коли вони старі, оскільки до того часу вони, можливо, вже померли або їх вбили в будь-якому випадку.
З цієї точки зору багато в старінні має сенс. Гени можуть мати погані наслідки в старості, якщо вони мають хороші наслідки в молодості. Ремонт не обов’язково повинен бути ідеальним, він має лише бути достатньо успішним, щоб організм жив певний час.
Протиракові механізми повинні бути на висоті протягом перших десятиліть життя, але з часом вони можуть ослабнути. Як і імунна система. Дослідникам Altos, безсумнівно, доведеться включити більше аспектів молекулярної біології, ніж ті, з яких вони починають охоплювати основи старіння.
Контраргумент, висунутий доктором Клаузнером і його колегами, полягає в тому, що скидання біологічного годинника – природний процес. Це відбувається в кожному поколінні.
Репродуктивні клітини, які створюють ці нові покоління, кожен раз починають все спочатку. Вони дійсно повертаються до заводських налаштувань. І якщо годинник може бути скинутий для цих клітин, чому б не для інших?
За матеріалами: Economist
