Доц. Милена Георгиева е молекулярен биолог, работи в БАН. Тя не само е доказан специалист в своята област, но и нещо много по-рядко и ценно: учен, който умее да представя научните теми пъстро, увлекателно, достъпно и в същото време – компетентно.
Изследванията ѝ са в областта на молекулярната биология, биологията на стареенето, генетиката и епигенетиката. Автор е на над 100 научни публикации. Лектор на международни научни форуми и конференции.
Ще ни позволи ли скоро науката да живеем много по-дълго? Възможно ли е безсмъртието? Има ли как компютрите да са следващата стъпка в еволюцията? А как да върнем доверието към науката?
– Неотдавна разказах за проектите, които ни обещават безсмъртие или поне драстично удължаване на човешкия живот. Ти написа, че текстът е „критичен, леко закачлив и много мъдър поглед към бъдещото, което вещае биологично, технологично и/или дигитално безсмъртие“. Могат ли наистина хората… да са безсмъртни?
– Като биолог знам, че от еволюционна гледна точка почти няма безсмъртни организми. Има такива, които живеят много дълго, китове на по 300-400 години, микроорганизми на 400-500. Но това са все организми, които живеят при строго контролирани условия. За тях е нормално да поддържат една сравнително стабилна физиология.
Ние живеем в най-разнообразна околна среда, подложени сме на всякакви въздействия, като например ултравиолетови лъчения и много други фактори, които увреждат молекулата на ДНК, променят епигенетиката.
Вярвам, че в момента
имаме целия потенциал да се справим със заболяванията, асоциирани със стареенето.
Цялото познание е налице. И можем да прилагаме терапии за подобряване на състоянието, за отлагането на невродегенеративните или сърдечно-съдовите заболявания.
Но дали това ще доведе до безсмъртие… по-скоро съм скептична. Чисто еволюционно природата някак поддържа баланса между това да съзреем като организми, да дадем поколение, да се размножим и след това започва естественият процес на хронологичен упадък. Все още сме много далеч и научно. Но има хора, като например Обри де Грей, които твърдят, че първите безсмъртни хора вече са родени на планетата. Според мен това са по-скоро медийни трикове за привличане на вниманието на инвеститорите.
Доц. Георгиева на сцената на TEDx София. Снимки: личен архив
– А мислиш ли, че е възможно сериозно удължаване на продължителността на живота?
– Отдавна е това велико състезание да направим хората безсмъртни. През 2000-ната година беше разчетен човешкият геном и станаха ясни гените, които ни определят такива, каквито сме. Тогава се натрупаха и данни за това, че генетиката не е предопределяща, а по-скоро такива са факторите на средата – начинът на хранене, физическата активност, стресът. Дори нашето общуване: всичко това влияе на физиологията на организма и то на ниво ДНК.
Тогава започна едно голямо състезание за това как да удължим човешкия живот. Очевидно е възможно. Историята го показва: ако се върнем назад, хората са живели до 40-50-60 години. Днес имаме региони с 90 години средна продължителност, като Окинава в Япония, някои Средиземноморски острови. Което ни навежда на мисълта, че определено факторите от начина ни на живот могат да повлияят и да отлагат стареенето, след като първоначално организмът няма някаква мутация, която да води до това. Така че логически възможностите на науката подсказват сериозни механизми за контролиране на този процес.
И това се вижда в нашето ежедневие, имаме по-продължителен, по-здравословен живот. Основната цел на учените и тази, с която започнаха тези изследвания, беше да се справим със свързаните със стареенето заболявания. Ние инвестираме огромни средства и усилия, за да се борим със заболявания, свързани със стареенето – сърдечно-съдови, невродегенеративни, рак. Същевременно
много се инвестира и в битката със самия процес на биологично стареене, с неговото моделиране и контролиране.
– Колко са напреднали тези изследвания?
– Дрождите захаромицети са едни от пионерите в сферата на биологията на стареенето. Те са едноклетъчни организми, но са много сходни с нашите клетки във всички процеси, дори в генетиката. Доказа се, че при намаляване на калориите или ниски дози на стрес доста сериозно – с 15-20-30%, се удължава животът им.
Продължи се с изследването върху моделни животни. И при тях същите мерки водеха до изчистване на клетките. Организмът е вкаран в стрес на нисък калориен прием и се очиства от вредни натрупвания. После започна моделирането на тези процеси при хора. Но тук е много по-трудно, трябва да се клонирам, за да мога да проследя цялата продължителност на живота на един човек.
Тези изследвания започват още през 80-те, но голям тласък им даде разчитането на човешкия геном. Стана ясно, че остаряването е резултат от трупането на информационни грешки в молекулата на ДНК, а не толкова на мутации или увреждания. Стана особено модерна науката епигенетика, която изследва как се проектират гените ни.
Снимка: Gordon Johnson, Pixabay
– Тоест, вече знаем, че не основно гените предопределят дълголетието.
– Най-големият интерес към стареенето дойде от изследванията на големи кохорти столетници. Идеята беше да разчетем техния геном и да намерим онези гени, които ще ни правят столетници. Да, има някои мутации, които правят генома ни по-стабилен на увреждащите фактори от околната среда, но няма един или група гени, които да са отговорни за това как стареем или да обърнат процеса.
Това всъщност е супер новина, означава, че всичко останало са фактори, които можем да модулираме. Затова започнахме да говорим за персонализирана медицина, медицина, диети, спорт, базирани на човешката генетика. Персонализираното стареене в момента е гореща научна тема. Много лаборатории – не само научно фундаментални, но и практично-приложни, се занимават с разработването на такива техники.
Снимка: Chokniti Khongchum, Pixabay
– Какво представлява персонализираното остаряване?
– Основната цел е първо човек да познава своята биологична възраст, тя е различна от хронологичната, не се определя от това кога си роден. Когато двете се различават, започваме да търсим всички фактори и системи, които го предизвикват. Те определят стабилността на генома към увреждащите фактори на околната среда. Това са тези фактори, които карат организма да влиза от време на време в т.нар. автофагия. Да стои при по-ниски дози стрес, т.нар. хормезис.
През 2013 г. беше разработен алгоритъм за изчисляване на биологичната възраст на базата на специфични химически модификации върху молекулата на ДНК – промяната в ДНК метилирането. На базата на това кои участъци в ДНК и в кои клетки и тъкани на човешкото тяло са метилирани или не, работи този алгоритъм, наречен „часовникът на Хорват“. Човек дава периферна кръв, изолират се белите кръвни телца и се изследват маркери за ДНК метилиране, които след това с помощта на невронните мрежи се използват за оценка. Добавят се най-стандартните биохимични кръвни показатели, които всеки от нас си прави ежегодно: нива на кръвната захар, холестерол, триглицериди, те също са доста индикативни за това какво се случва с нашето тяло. И така получаваме една добра оценка на биологичната възраст на всеки.
– И след като разберем тази биологична възраст, какво следва?
– На базата на това се търсят факторите, които я променят. Човек може например да опита да промени своята диета драстично и после да сравни показателите. Ще има идея за това колко биологично забързано или забавено е неговото биологично стареене и защо.
Разработват се различни техники за удължаване на биологичната възраст с помощта на епигенетичните модулатори. Учените успяха да разчетат и епигенома на различните типове клетки – познават възможните химични модификации в ДНК и значението им за клетките. Познават и факторите, които ги модулират. Тези модулатори могат да рестартират епигенома. ДНК не може да бъде променена, но епигеномът е картинката отгоре, тези химически модификации, които постоянно се променят в отговор на начина, по който живеем, по който се храним, по който се грижим за тялото си.
Разработват се персонализирани програми с хранителни добавки, т.нар. геропротектори, които в момента са много модерна тема. В списъка влизат различни витамини, най-вече от групата В, витамин D. Много модерна е темата и за метформина, класическото лекарство за лекуване на диабет. Беше доказано, че той също довежда организма до състояние на лека калорийна недостатъчност и това забавя стареенето. Използването на този медикамент за забавяне на стареенето е в напреднали клинични изпитания.
Има разнообразни теории за това как да забавим стареенето, една от тях е чрез специфично хранене, което се предписва пак на базата на нашата генетика и епигенетика. Според мен най-важното е, че се събират все по-големи масиви от данни. И оттук ще дойдат големите новини.
– Защото се включват все по-силни алгоритми, напреднал изкуствен интелект, способен да търси закономерностите, така ли?
– Именно. По света нашумяха лабораториите „Алтос лабс“ на Джеф Безос, „Калико“ на „Гугъл“ и още хиляди. Инвестират се огромни пари в правенето на такива изследвания, събират се големи бази данни.
При Безос интересното е, че екипът се насочва към генното редактиране. CRISPR/Cas9 е основната, най-модерна техника за генна редакция на човешки клетки, която миналата година спечели Нобеловата награда за химия. Тази техника беше въведена в биологичната практика през 2013 г. и е невероятно колко скоро получи наградата. Безос е събрал едни от най-добрите специалисти в генното редактиране, те работят за възстановяването на тъканите и клетките с помощта на тези техники. Ще опитват да „препрограмират“ организма към по-млада възраст.
Процесите на биологично стареене започват в момента, в който се случи зачатието и се формира оплодената яйцеклетка. Това е най-голямата стволова клетка, която съдържа геномите на майката и бащата. В хода на своето делене, по време на ембрионалното развитие, тя се диференцира и специализира, без да променя своята ДНК. Екипът на Безос иска да върне тази програмираност в обратната изходна, за да може да подмлади организма. Има много големи успехи в сферата на лекуването на вродена слепота и на такава, свързана с остаряването. Проф. Дейвид Синклер, известен Харвардски професор по генетика, успява да постигне този процес при мишки. В тази сфера има много надежди, но и много въпросителни. Връщането на една диференцирана клетка в стволовоклетъчно състояние може да предизвика и рак, трябва да се пипа много внимателно.
Удължаването на живота с 1 г. пести на държавите милиарди и размахът е огромен.
И средствата, и ресурсите – научни и финансови, са главозамайващи. Следя тези тенденции и
дълбоко вярвам, че това е едно по-светло бъдеще за човечеството.
Защото, както видяхме, и ковид по-сериозно засегна възрастните индивиди поради факта, че и тяхната имунна система също е биологично остаряла. Това е основният проблем за тежкото протичане при възрастните. Има много предизвикателства, които ще трябва да отваряме със смели крачки.
Снимка: Louis Reed, Unsplash
– С напредването на изкуствения интелект, на идеите за мозъчно-компютърен интерфейс, мислиш ли, възможно ли е по някакъв начин компютрите да се окажат следващата стъпка в еволюцията?
– По-скоро смятам, че
технологиите могат да подпомогнат биологичната еволюция.
Условията ни се променят драстично, живеем в много различен свят, това не позволява на нашия организъм бързо да навакса. Защото ние сме резултат на милиони години еволюция. Смятам, че компютрите и ИИ по-скоро ще ускорят процеса на нашето адаптиране към бързо променящите се условия на околната среда. Глобално затопляне, промяна в начина на хранене, в производството на храните. В начина, по който прилагаме диети, в стреса. Променя се нашето възприятие на дигиталния свят, идват метавселените, неща, за които нашият организъм и нашата нервна система не са готови. Смятам, че изкуственият интелект всъщност ще трябва да ни подпомогне в тази сфера. Но не вярвам, че ще бъде друг венец на еволюцията, на живата природа.
Нека не забравяме, това е нещо, което ние създаваме, ние обучаваме с данните, които подаваме. Невронните мрежи няма да ги има, ако няма данни, които да обработват. И винаги, когато се коментира доколко е опасен ИИ, може ли той да се самообразова, да доведе до свърхизкуствен интелект, се забравя, че това зависи изцяло от нас. До каква степен ще му позволим, до каква степен ще му подадем данни, ще изискаме алгоритмите да бъдат такива, каквито искаме? В сферата на биологията все още имаме неизяснени механизми на невронното, на интелектуално развитие, на различните видове интелигент. Ние все още не знаем биологичните механизми, пък камо ли да сме способни да създадем ИИ, който пък да създаде по-висши човешки същества.
Изобщо, аз виждам спомагателната функция на ИИ и не се страхувам от него по никакъв начин. Поне като биолог.
Снимка: Daniil Kuželev, Unsplash
– През последните месеци безпощадно ясно стана, че на много от българите изобщо не им пука за науката. Как можем да върнем доверието?
– Мисля, че всъщност вече го върнахме до известна степен. Всички тези групи за и против ваксините, що е ковид, съществува ли, откъде идва. Виждам, че хората се лутат много сериозно и по-скоро техният проблем не е недоверието в науката. Той е натрупването на фалшиви новини, които ни заливат непрекъснато, алгоритмите, които ги подсилват, това е най-страшното. Аз си говоря често със скептични хора, много често съветвам хора, но само такива, които искат съвет от мен. Просто казвам какво правя аз, какво знам, в какво вярвам, какво стои зад тази наука. И виждам, че тези хора са склонни да слушат и да разбират. Много често ми отговарят: „Защо такива хора като теб не говорят за ковид?“.
Вместо това слушат някои професори, които ползват тази платформа за популяризиране на себе си, а не на науката. Повечето от тях са ми приятели, но съм доста разочарована от тяхното поведение.
Да бъдеш учен, означава да си много отговорен към науката, която комуникираш.
Всеки път, когато излизам да говоря пред медия, го правя със съзнанието, че трябва да съм подготвена със солидни знания. Не само да ги акумулирам, а да ги анализирам и синтезирам, за да мога да ги подам по най-добрия начин. Това е наистина сериозно усилие. За съжаление, много малко от колегите, които комуникират за ваксини, лекарства, антивирусни препарати, в тази пандемия, влагат такива усилия. Очевидно не осъзнават, че излизайки пред една медия, носят цялата отговорност – обществена, лична и научна, пред това общество и нямат никакво право да ползват платформата за изява на своето его.
Снимка: Hal Gatewood, Unsplash
– Също и да надникват в науки, от които не разбират.
– Това също ме дразни! Говорят хора, които не са се докоснали до един ковид пациент, които не знаят какво е ковид. Аз например винаги казвам, не съм имунолог или вирусолог. Разбирам от молекулярна биология, биология на стареенето, генетика и епигенетика. Мога да кажа моята визия на нещата, какво съм направила със своето тяло, как съм преболедувала, какво съм казала на дъщеря ми за ваксините. Но не и да изляза и да говоря като имунолог. Наблюдавам ужасни тенденции.
Смятам, че ковид ни постави в ситуация, в която обърнахме много сериозно внимание към учените и към науката per se. Но това беше изтълкувано погрешно и от самите учени, които го използваха като платформа за самоизява. Заляха ни много фалшиви новини, те се подсилиха от контекста. Дори интелигенти, четящи хора, които нямат биологично образование, са в шах и мат и не знаят какво да правят.
Обаждат ми се дори приятели на дъщеря ми, която учи в Холандия, които също са скептични. Говорим по „Зуум“, без да ги притискам, просто им отговарям на въпросите – трябва ли да се притесняват за стерилитет, взаимодейства ли тази РНК от ваксината с ДНК.
– Ти имаш сериозен опит с комуникирането на науката от времената, когато това у нас беше доста екзотично.
– Затова мисля, че интересът към науката се съживи. Нашият екип комуникира науката още от 2006 г. Тогава в БАН отношението към този тип комуникация беше напълно скептично, гледаха ни с пренебрежение – ние сме великите учени, а вие комуникирате на някакъв пезантски език. Елитната наука не трябва да излиза извън лабораторията. Сега изведнъж е супер модерно,
всеки излиза да говори, без да осъзнава, че комуникацията на науката изисква други познания, друг език.
Това е първата отговорност на учения. Ти трябва да си готов, строго научно да си фундаментално солиден в това, което говориш и по същия начин, но на друг език, с друга мимика и други жестове да комуникираш науката, в която си специалист, с обществото.
Точно науката стои зад ковид ваксините и разчитането на генома на коронавируса. То стана с огромна лекота, а само преди 10 години щеше да е невъзможно. Човешкият геном на няколко индивида беше разчетен за 20 години, а сега, за генома на ковид, бяха достатъчно два месеца. В момента човешкият геном се разчита цялостно за 100 до 1000 евро срещу 9 милиарда преди много години.
Обществото трябва много дълбоко да осъзнава, че без наука няма бъдеще. Както и без образование, без здравеопазване. Това са трите фундамента на човешката цивилизация.
