Критическая необходимость содействовать научным исследования старения и возрастно-зависимых заболеваний для улучшения здоровья и долголетия пожилого населения

Оригинал: Международная Ассоциация по Изучению Старения и Болезней. International Society on Aging and Disease (ISOAD). The Critical Need to Promote Research of Aging and Aging-related Diseases to Improve Health and Longevity of the Elderly Population, Aging and Disease, 6 (1), 2015 http://www.aginganddisease.org/EN/10.14336/AD.2014.1210

http://isoad.org/

Резюме

В результате глобального постарения населения и сопутствующего усиления возрастно-зависимых хронических неинфекционных заболеваний и все возрастающего экономического бремени, вызванного ими, существует насущная необходимость содействовать научным исследованиям проблем старения и старческих заболеваний, для увеличения здорового и продуктивного долголетия пожилого населения. Для достижения этой цели мы выступаем за следующие общественно-политические меры: 1) увеличение финансирования на научные исследования и разработки, непосредственно направленные на ослабление дегенеративных процессов старения с целью продления здорового и продуктивного периода жизни людей; 2) предоставление ряда стимулов для коммерческих, научных, общественных и государственных организаций, участвующих в подобных исследованиях и разработках; и 3) создание и расширение координационных и консультационных структур, программ и учреждений, занимающихся исследованиями, разработками и образованием в области старения и здорового долголетия, в рамках академических, промышленных, общественных и политических структур, как на национальном так и на международном уровне.

Проблемы постарения общества и их потенциальные решения

За последние десятилетия средняя продолжительность жизни во всем мире возросла, достигнув в среднем около 70 лет в 2014 году (на 6 лет дольше, чем в 1990 году) и около 80 лет в развитых странах (по сравнению с примерно 50 годами в развитых странах в начале 20-го века). Это увеличение было достигнуто в особенности за счет улучшения санитарных условий и медицинских достижений, повышения уровня жизни и снижения детской смертности. В настоящее время, в то время как наибольшая продолжительность жизни по-прежнему характеризует “развитые” страны, наиболее быстрый и максимальный рост наблюдается в “развивающихся” странах. По оценкам глобальных демографических тенденций, ожидается, что между 2000 и 2050 годами доля людей старше 60 лет удвоится приблизительно с 11% до 22%, что в абсолютных величинах означает увеличение с 605 миллионов до 2 миллиардов человек [1-3].

Хотя увеличение средней продолжительности жизни в целом отражает положительные тенденции человеческого развития, тем не менее, оно зачастую сопровождается все новыми проблемами. Они возникают потому, что старение по-прежнему неотъемлемо связано с физическим и умственным упадком, хотя тяжесть и скорость снижения умственных, физических и  душевных функций может варьироваться у разных людей.

Не смотря на разнообразие проявлений, дегенеративные процессы старения в целом являются основной причиной хронических неинфекционных заболеваний (НИЗ), в том числе рака, ишемической болезни сердца, инсульта, диабета 2-го типа, болезни Альцгеймера и других. Ухудшение психического здоровья из-за хронических нейро-дегенеративных заболеваний является крупнейшей причиной недееспособности в мире, отвечающей более чем за более 20% лет, прожитых в недееспособном состоянии. Поэтому кардинальные усилия должны быть направлены на борьбу с этими явлениями. Согласно “Проекту Двенадцатой Общей Рабочей Программы” Всемирной Организации Здравоохранения – ВОЗ (от 13 апреля 2013 года), одним из основных приоритетов ВОЗ является “Разрешение проблемы неинфекционных заболеваний” [4]. Борьба с дегенеративными процессами старения соответствует этому определению и даже необходимо для достижения данной приоритетной цели.

Старение также повышает риск заболеваемости и смертности от инфекционных заболеваний, таких как пневмония и грипп. Также подверженность травмам (например, падениям и контузиям) в связи с нарушениями равновесия и психического состояния, и даже шансы стать жертвой насилия, кардинально увеличиваются из-за процессов старения. Кроме того, процессы старения усиливают и усугубляют влияние дополнительных факторов риска возникновения неинфекционных заболеваний (напр. употребление табака, нездоровое питание, недостаток физической активности и чрезмерное употребление алкоголя). В целом, дегенеративные процессы старения являются основной причиной смертности и заболеваемости во всем мире, и необходимо относиться к ним со всей серьезностью, соответствующей тяжести проблемы. Вследствие своих тяжелых негативных последствий, старение уже рассматривается как одна из величайших экономических и социальных проблем, угрожающая большинству стран в ближайшие десятилетия. Эта проблема с особой силой проявляется в промышленно развитых странах,

Ряд докладов правительственных комиссий и международных организаций, таких как Организация Объединенных Наций (ООН) и Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ), а также страховых компаний, благотворительных организаций и неправительственных организаций (НПО), указывают на колоссальные проблемы в социально-экономической сфере и здравоохранении, связанные с постарением общества [5-9]. В их числе:

• Увеличение затрат на медицинское обслуживание и финансовая нагрузка на системы социального страхования в связи с увеличением вероятности стать жертвой возрастно-зависимых заболеваний.
• Старческое слабоумие часто упоминается как особая проблема, поскольку его жертвы требуют интенсивного ухода, что ложится тяжелым бременем на работающих родственников или требует значительных дополнительных затрат на оказание профессиональной помощи.
• Дефицит активной рабочей силы уже наблюдается, особенно в промышленно развитых странах. Хотя пожилые люди, возможно, и хотели бы остаться работать в течение более длительного периода, они могут быть не в состоянии это сделать из-за возникающих умственных и физических проблем.
• Все большее число пенсионеров требует все больших финансовых затрат на пенсионное обеспечение, в то время как все большее число работников должны обеспечивать услуги здравоохранения, которые в то же время должны оставаться общедоступными.
• Существуют значительные опасения относительно качества жизни и состояния здоровья пожилых людей из-за возрастных заболеваний, биологической дегенерации и повышенного риска стать жертвой тяжелых хронической и угрожающих жизни состояний.
• Общее снижение качества жизни лишает многих пожилых людей возможности полноценного общественного, культурного и интеллектуального вклада и интеграции.

Проблемы, связанные с постарением общества, широко признаны. Были инициированы многочисленные научно-исследовательские программы и разработки во всем мире с целью борьбы с возрастно-зависимыми заболеваниями, такие, как Международная Кампания по Борьбе с Болезнью Альцгеймера или программы по профилактике диабета ВОЗ, а также программы по разработке технологий ухода за пожилыми людьми, такие как роботы-помощники, детекторы падений и технологии безопасного жизненного пространства, стремящиеся сделать жилье и инфраструктуру более удобной и доступной для людей пожилого возраста. Хотя подобные усилия похвальны и понятны, учитывая огромную актуальность проблемы, все они по сути представляют собой лишь точечные и специализированные решения.

В частности, развитие технологий для поддержки и ухода, инфраструктурные изменения, увеличения кисла лечащего и обслуживающего персонала, а также возможности паллиативного ухода, не в состоянии решить кардинальную проблему биологического вырождения, вызываемого процессом старения.  Медицинские исследования и разработки в настоящее время сосредоточены в основном на отдельных болезнях, таких как болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания, остеопороз, диабет, рак и т.д. Однако лежащие в их основе дегенеративные процессы старения, приводящие к возникновению и определяющие ход развития этих заболеваний, зачастую не рассматриваются

В то время как деструктивные процессы старения, выражающиеся в накоплении структурных повреждений, нарушении обмена веществ, баланса и функции, являются явлениями болезненными, приводящими к инвалидности и  нуждающимися в лечении и профилактике — достижение здорового долголетия, характеризующегося поддержанием функциональных способностей и сил, является результатом их излечения.

Некоторые эффекты дегенеративных процессов старения могут быть ослаблены благодаря социальным и экономическим факторам, а также изменению образа жизни (напр. диета, физические упражнения и т.д.), но лишь в ограниченной мере. Вследствие этого, существует необходимость содействовать научным исследованиям в области биологии старения и старческих заболеваний, для нахождения способов более существенного улучшения здоровья пожилых людей.

Новые направления исследований и разработок придерживаются более целостного подхода к решению проблем возрастно-зависимой дегенерации и связанных с ней негативных явлений, направляя основные усилия на изучение и лечение нескольких основных фундаментальных причин старения и старческих заболеваний, одновременно и взаимосвязано. Например, в 2013 году, на конференции группы по изучению старения Американских Национальных Институтов Здравоохранения (NIH), были указаны следующее приоритетные направлений научных исследований: Адаптация к стрессу, эпигенетика, воспаление, молекулярные повреждения, метаболизм, сохранение гомеостаза белков, и стволовые клетки / регенерация [10,11]. Но существуют и другие примеры подобных подходов, концентрирующихся на научных исследованиях основных комплексов процессов старения [12-17]. Вместо лечения отдельных возрастных заболеваний, анализируются непосредственно процессы старения с целью нахождения путей вмешательства и профилактики.

Такие подходы являются весьма перспективными, по следующим причинам:

• Уже существуют доказательство их осуществимости, включая доказанное увеличение продолжительности жизни модельных животных, и демонстрации технологических возможностей вмешательства в фундаментальные процессы старения [12, 18-23].
• Данные подходы могут содействовать лечению ряда неинфекционных, возрастно-зависимых заболеваний, поскольку данные заболевания во многом вызваны дегенеративными процессами старения (например, такие как хроническое воспаление, образование макромолекулярных агрегатов, соматические мутации, потеря популяций стволовых клеток и т.п.) [24-28]. Более того, подобные подходы, вероятно, способны уменьшить заболеваемость пожилых людей также и инфекционными заболеваниями за счет улучшения иммунитета [29].
• Инновационные, прикладные результаты таких исследований и разработок могут предоставить долгосрочные решения для большого числа медицинских и социальных проблем, обусловленных постарением населения. Более того, подобные решения могут быть применимы повсеместно в различных странах.
• Подобные исследования и разработки должны быть поддержаны по этическим соображениям, ради обеспечения равных шансов на здравоохранение для пожилых людей, как и для молодых.

Поэтому это наш гражданский долг, особенно для специалистов в области биологии, медицины, здравоохранения, экономики и общественно-политических областей – настоятельно рекомендовать увеличение вложений в исследования и разработки, направленные на лучшее понимание биологических механизмов старения человека и превращение этих знаний в безопасные, недорогие и общедоступные технологии и методы лечения.

Таким образом, возможны колоссальные дивиденды для общества, экономики и качества жизни в целом благодаря усилению и ускорению исследований, разработок и инноваций в данной сфере, включая следующие области:

• Регенеративная медицина – в том числе развитие клеточных терапевтических технологий и продуктов, регенерация органов и тканей как вне так и внутри организма, контролируемая гибель клеток, иммунологическая элиминация стареющих или раковых клеток.
• Тканевая инженерия – выращивание и конструирование широкого спектра заместительных органов и тканей для трансплантации и замещения, включая как сосудистые так и несосудистые ткани, с использованием таких методов, как трехмерная печать тканей, шаблоны, биореакторы и самоорганизация.
• Регулирование гомеостаза всего организма, в том числе используя регуляторы циркадного ритма, нейрогуморальные и молекулярные биорегуляторы.
• Геропротекторные средства – например, анти-гликемические средства, статины, антикоагулянты, антиоксиданты, гормонально-модулирующие средства и средства модулирующие деятельность митохондрий, противовоспалительные, пробиотические и биорегулирующие лекарственные средства.
• Детоксикация на клеточном и молекулярном уровне – например, с помощью таких средств как хелаторы, энтеросорбенты, разрушители гликемических связей, окислительно-восстановительная деполимеризация, иммунологическая и ферментативная элиминация и т.д.
• Пищевые добавки – установление и обеспечение потребностей в питательных веществах для пожилых людей и в течение всего жизненного цикла, например, с помощью пищевых добавок витаминов, микроэлементов, макроэргических средств и т.п.
• Генная терапия и генная модуляции – например, безопасная генная инженерия, эпигенетическая и фармакологическая стимуляция «Генов долголетия» (таких как Сиртуины и FOXO), ослабление «факторов ускорения дегенерации» (DAF), манипуляции генетических путей, влияющих на долголетие, таких как mTOR, стимуляция активности теломеразы, интерференция РНК, генетическое и эпигенетическое секвенирование и скрининг факторов долголетия.
• Наномедицина – например, применение наночастиц для доставки лекарств, развитие прототипов нано-устройств для искусственного иммунитета, а также нано и микро-устройств для снабжения кислородом, потенциальная разработка устройств для макромолекулярной репарации тканей.
• Искусственные органы и электрофизиологические интерфейсы и стимуляция – например, разработка функциональных органов и протезов конечностей, нейро-протезирование, более совершенные интерфейсы между мозгом и компьютером, электрофизиологическая стимуляция для лечения нарушении неврологических и мышечных функций.
• Количественное самоизмерение – комплексный индивидуальный контроль и индивидуальный диагноз жизнеспособности и возрастно-зависимых заболеваний, расчет режимов сбалансированного и здорового питания и достаточной физической активности и отдыха для пожилых людей.
• Широкомасштабный анализ данных – анализ больших массивов медицинскими данных, для обнаружения эффективных геропротекторных средств, разработка формальных и количественных, а также визуально доступных и интерактивных моделей процессов старения и старческих заболеваний и моделирование методов борьбы с ними.
• Криосохранение и химическое сохранение – необходимые для трансплантации органов и тканей, а также для более глубокого понимания физиологии старения.

Коррекция дегенеративных процессов старения благодаря подобным биомедицинским средствам должна стать новым мощным подходом и новым медицинским стандартом для профилактики неинфекционных заболеваний, поражающих большинство людей старшего возраста. Целью профилактической медицины для пожилых людей, с использованием передовых биомедицинских технологий, является сохранение здоровья стареющего человека и предотвращение снижения его функциональных возможностей.

Правительства должны обеспечить создание и внедрение следующих норм, содействующих проведению научных исследований в биологии старения и старческих заболеваний, для улучшения здоровья и долголетия пожилого населения:

1)                Финансирование:

• Обеспечение значительного увеличение государственного и негосударственного финансирования фундаментальных, трансляционных и прикладных исследований, непосредственно направленных на ослабление и предупреждение дегенеративных процессов старения и связанных с ними хронических неинфекционных заболеваний и инвалидности, с целью продления здоровой и полноценной жизни, в течение всего срока жизни.

В частности:

• Выделение определенного процента бюджета соответствующих министерств, таких как министерства здравоохранения и/или науки, особенно в подразделениях, связанных с исследованиями и лечением неинфекционных хронических заболеваний.
• Выделение определенного процента от прибыли коммерческих фармакологических, био-технологических и медико-технологических компаний на такие исследования и разработки
• Создание соответствующих программ грантов и дотаций на исследования на конкурентной и целенаправленной основе.
• Удвоение средств финансирования подобных исследований каждые 5 лет в течение следующих 20 лет.

2)                Стимулы:

• Разработка и принятие нормативно-правовой базы, стимулирующей целенаправленные биомедицинские научные исследования и медико-технологические разработки, имеющие непосредственной целью разработку, регистрацию, применение и увеличение доступности лекарств, медицинских технологий и других терапевтических средств, способных облегчить дегенеративные процессы старения и вытекающие из них заболевания, и благодаря этому увеличить продолжительность здоровой жизни.

В частности:

•  Разработка критериев эффективности и безопасности геропротекторных терапий.
• Содействие испытаниям геропротекторных средств, включая компьютерное моделирование, опыты на животных, плоть до проведения экспериментов на людях с соблюдением повышенного уровня этических норм и норм безопасности.
• Применение и обеспечение средств геропротекторной терапии в статусе поддерживающей терапии и как средства продления жизни.
• Сокращение пути утверждения для терапий с высоким уровнем доказательства эффективности в доклинических и ранних клинических испытаниях, а также в случаях далеко идущих дегенеративных процессов, и случаях, которые кажется невозможно излечивать.
• Предоставление особого признания, статуса и льгот для коммерческих и общественных организаций, занимающихся подобными исследованиями и разработками.

3)                Институты:

• Создание и расширение национальных и международных координационных и консультативных структур, программ и учреждений, направленных на содействие развитию научных исследований, медико-технологических разработок и образования в сфере биологии старения и возрастно-зависимых заболеваний, а также разработка практических клинических руководств для модуляции процессов старения и сопутствующих заболеваний, с целью продлить здоровый и продуктивный период жизни пожилого населения.

В частности:

– Учреждение специальности «биогеронтология» и курсов по биогеронтологии как неотъемлемой и распространенной части университетских учебных программ.

• Разработка и распространение геропротекторных средств и режимов, на основе наилучших имеющихся фактических данных, в рамках авторитетных рекомендаций системы здравоохранения.
• Создание кооперативных центров для фундаментальных, трансляционных и прикладных исследований, наряду с центрами для стратегического анализа, прогноза, образования и разработки политики в области исследований старения и долголетия, от академических институтов до различных государственных и общественных учреждений, от национального до международного уровня.

Эти меры призваны снизить бремя дегенеративных процессов старения на экономику и облегчить страдания пожилых людей и их близких. С положительной стороны, в случае предоставления достаточной поддержки, эти меры могут увеличить продолжительность здоровой жизни пожилых людей, продлить их трудоспособность и интеграцию в обществе, повысить их чувство удовлетворенности, цели, равноправия и ценности жизни [30].

Международное общество по изучению старения и болезни

International Society on Aging and Disease – ISOAD

Исполнительный комитет:

Профессор Кунлин Джин. Кафедра фармакологии и неврологии Университета Северного Техаса. Центр Медицинских Исследований. Форт-Уорт, Техас, США. Председатель ISOAD

E-Mail: kunlin.jin@unthsc.edu

Профессор Джеймс Симпкинс. Центр фундаментальных и трансляционных исследований инсульта. Университет Западной Вирджинии. Моргантаун, Западная Вирджиния, США. Президент ISOAD

E-Mail:   jwsimpkins@hsc.wvu.edu

Профессор Ксан Минг Джи. Отделение нейрохирургии. Медицинский центр Ксуанву. Столичный медицинский университет. Пекин, Китай. Заместитель председателя

E-Mail:   jixunming@vip.163.com

Д-р Мириам Лейс. Общество Фраунгофера по Содействию Прикладным Исследованиям. Мюнхен, Германия. Советник ISOAD

Email: miriam.leis@zv.fraunhofer.de

Д-р Илья Stambler. Отделение Науки, Технологии и Общества. Университет Бар-Илан. Рамат-Ган, Израиль. Координатор по общественным связям ISOAD.

Email: ilia.stambler@gmail.com

Литература

[1] World Health Organization (2014). World Health Statistics – Large Gains in Life Expectancy. Accessed December 2014. Retrieved from: http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2014/world-health-statistics-2014/en/.

[2] Human Mortality Database. Accessed December 2014. Retrieved from: http://www.mortality.org.

[3] United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2011). World Population Prospects: The 2010 Revision, CD-ROM Edition. Accessed December 2014. Retrieved from:  http://esa.un.org/wpp/.

[4] World Health Organization (2013). Draft Twelfth General Programme of Work. Accessed December 2014. Retrieved from: http://www.who.int/about/who_reform/programme_priority/en/.

[5] World Health Organization (2014). Ageing and Life Course. Accessed December 2014. Retrieved from: http://www.who.int/ageing/en/.

[6] United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2013). World Population Aging Report. Accessed December 2014. Retrieved from: http://www.un.org/en/development/desa/population/.

[7] The International Longevity Center Global Alliance (2010). Global Aging Report. Threats to Longevity. A Call to Action. Accessed December 2014. Retrieved from: http://www.ilc-alliance.org/index.php/reports/.

[8] Lozano R, Naghavi M, Foreman K, Lim S, Shibuya K, Aboyans V, et al. (2012). Global and regional mortality from 235 causes of death for 20 age groups in 1990 and 2010: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet, 380:2095-2128.

[9] Lim SS, Vos T, Flaxman AD, Danaei G, Shibuya K, Adair-Rohani H, et al. (2012). A comparative risk assessment of burden of disease and injury attributable to 67 risk factors and risk factor clusters in 21 regions, 1990–2010: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010, Lancet, 380:2224-2260.

[10] Kennedy BK, Berger SL, Brunet A, Campisi J, Cuervo AM, Epel ES, et al. (2014). Geroscience: linking aging to chronic disease. Cell, 59:709-713.

[11] Healthspan Campaign (2013). NIH Geroscience Interest Group (GSIG) Releases Recommendations from the October 2013 Advances in Geroscience Summit. Accessed December 2014. Retrieved from: http://healthspancampaign.org/2014/02/27/nih-geroscience-interest-group-gsig-releases-recommendations-october-2013-advances-geroscience-summit/

[12] Fahy GM, West MD, Coles LS, Harris SB (Eds). The Future of Aging: Pathways to Human Life Extension. New York: Springer; 2010.

[13] Fontana L, Kennedy BK, Longo VD, Seals D, Melov S (2014). Medical research: treat ageing. Nature, 511:405-407.

[14] López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G (2013). The hallmarks of aging. Cell, 153:1194-1217.

[15] De Grey ADNJ, Rae M. Ending Aging. The Rejuvenation Breakthroughs That Could Reverse Human Aging in Our Lifetime. New York: St. Martin’s Press; 2007.

[16] Goldman DP, Cutler D, Rowe JW, Michaud PC, Sullivan J, Peneva D, Olshansky SJ (2013). Substantial health and economic returns from delayed aging may warrant a new focus for medical research. Health Aff, 10:1698-1705.

[17] Rae MJ, Butler RN, Campisi J, de Grey ADNJ, Finch CE, Gough M, et al. (2010). The demographic and biomedical case for late-life interventions in aging. Sci Transl Med, 2:40cm21.

[18] Kanfi Y, Naiman S, Amir G, Peshti V, Zinman G, Nahum L, et al. (2012). The sirtuin SIRT6 regulates lifespan in male mice. Nature, 483:218-221.

[19] Atala A. Extending life using tissue and organ replacement (2008). Curr Aging Sci, 1:73-83.

[20] Baati T, Bourasset F, Gharbi N, Njim L, Abderrabba M, Kerkeni A, et al. (2012). The prolongation of the lifespan of rats by repeated oral administration of [60] fullerene. Biomaterials, 33:4936-4946.

[21] Kheir JN, Scharp LA, Borden MA, Swanson EJ, Loxley A, Reese JH, et al. (2012). Oxygen gas-filled microparticles provide intravenous oxygen delivery. Sci Transl Med, 4:140ra88.

[22] Shawn M. Douglas SM, Bachelet I, Church GM (2012). A logic-gated nanorobot for targeted transport of molecular payloads. Science, 335:831-834.

[23] Kennedy BK, Pennypacker JK (2014). Drugs that modulate aging: the promising yet difficult path ahead. Transl Res, 163:456-465.

[24] Chung HY, Cesari M, Anton S, Marzetti E, Giovannini S, Seo AY, et al. (2009). Molecular inflammation: Underpinnings of aging and age-related diseases. Ageing Res Rev, 8:18-30.

[25] Lunn JS, Sakowski SA, Hur J, Feldman EL (2011). Stem cell technology for neurodegenerative diseases. Ann Neurol, 70:353-361.

[26] Baylis D, Bartlett DB, Patel HP, Roberts HC (2014). Understanding how we age: insights into inflammaging. Longev Healthspan, 3:6.

[27] Dai DF, Chiao YA, Marcinek DJ, Szeto HH, Rabinovitch PS (2014). Mitochondrial oxidative stress in aging and healthspan. Longev Healthspan, 3:6.

[28] Zieman S, Kass D (2004). Advanced glycation end product cross-linking: Pathophysiologic role and therapeutic target in cardiovascular disease. Congest Heart Fail, 10:144-149.

[29]      Bredenkamp N, Nowell CS, Blackburn CC (2014). Regeneration of the aged thymus by a single transcription factor. Development, 141:1627-1637.

[30] This position paper of the International Society on Aging and Disease (ISOAD) was published on behalf of the ISOAD Executive Committee as: Kunlin Jin, James W. Simpkins, Xunming Ji, Miriam Leis, Ilia Stambler (2015). The critical need to promote research of aging and aging-related diseases to improve health and longevity of the elderly population. Aging Disease, 6(1):1-5.