- Екипът на проф. д-р Милен Георгиев разработва продукт на основата на български мед, който удължава живота с 30%
- В изследванията си учените използват кръгли червеи - C. elegans, тъй като имат високо генетично сходство с хората
- В борбата за дълъг и здрав живот една от най-важните битки е тази със затлъстяването
- В процес на контролирано изпитване е и натурален козметичен крем с фотозащитен ефект за превенция на стареенето на кожата
Сизиф е осъден от боговете да търкаля по стръмен склон огромен камък, който едва добутан догоре, отново пада надолу, а той трябва да започне труда си отново.
Наказание за вечността, само защото царят на Коринт на два пъти дръзва да измами смъртта. Този древногръцки мит с тракийски корен красноречиво описва изначалния и естествен копнеж на човека да живее - ако не вечно, то колкото може по-дълго.
Днес стремежът към дълголетие е истинска мания и неслучайно се е превърнал в един от значителните фокуси за световната научна общност, който води до новаторски изследвания, огромна индустрия за забавяне процесите на стареенето и интензивен дебат за това какво е наистина възможно.
В търсене на отговори и решения български екип от изследователи в Пловдив стигна до вълнуваща разработка. В Центъра по растителна системна биология и биотехнология (ЦРСББ) под ръководството на проф. д-р Милен Георгиев млади и ентусиазирани учени работят по продукт (хранителна добавка) на основата на фракция от специфичен вид български мед, който удължава живота с 30%. Откритието им вече е определено като хапче за дълголетие и е резултат от дългогодишната и задълбочена дейност в отдела "Растителна клетъчна биотехнология" на ЦРСББ. Проучванията на изследователите там са свързани с идентифицирането на природни вещества, които имат потенциал за контрол на затлъстяването, забавяне стареенето на кожата и разбира се - удължаване продължителността на живота в добро здраве. Разработките им са в напреднал стадий, като в голямата си част са без еквивалент за България и региона.
Проф. д-р Милен Георгиев е четирикратен носител на награда "Питагор" и е сред топ 1% на биотехнолозите в света според тазгодишната класация на Станфордския университет. "Космос" се срещна с него и екипа му във високотехнологичния център за върхови постижения в Пловдив, за да научи повече тайни директно от лабораторията.
"В началото започнахме работа по голямата тема за затлъстяването - разяснява проф. Георгиев. - Тъй като то представлява един бич на нашето съвремие. Над 2 милиарда души по света са с наднормено тегло и от тях 650 милиона, или около 7 - 8% от населението на Земята, са със затлъстяване. А когато към тези числа добавим и този проблем при децата, мащабът на пандемията става огромен.
Тъй като все още няма решение, въпреки напредъка през последните години с т.нар. GLP-1 агонисти, ние решихме да се обърнем към природата и там да опитаме да намерим механизъм за справяне - вещества от природен произход. В рамките на изследванията (период от около 7 - 8 години) бяха разработени няколко дисертации в моята лаборатория в тази посока и ние установихме, че има връзка между затлъстяването и дълголетието."
Основен интерес за учените в ЦРСББ представлява инсулиновият рецептор и каскадата от реакции, които се случват в момента на активирането на рецептора, и т.нар. инсулиноподобен растежен фактор.
"Нашата хипотеза е, че с природните вещества можем да включваме и да изключваме определени гени - така нареченото епигенетично ниво, чрез което да постигнем не само решение в някаква посока към затлъстяването, а дори и към удължена продължителност на живота - казва проф. Георгиев. - За тази цел използваме моделна система от кръгли червеи - C. elegans, които са добра платформа за такъв тип изследвания, тъй като имат високо генетично сходство с нас, хората, въпреки че са микроскопични по размери и имат кратък живот. Разполагаме с голям брой щамове. Ако стандартният C. elegans живее 18 - 20 дни, ние имаме такива, които живеят двойно повече. При изследванията ни можем да разберем не само дали се удължава продължителността на живота им, а и какъв е механизмът и как евентуално този механизъм може да бъде използван при хората.
Така открихме един продукт от природата - специфичен вид български мед, който показа изключително интересни резултати."
В света има т.нар. „сини зони", в които процентът на дълголетници е доста по-висок от този в останалата част на света. Една от тях е остров Сардиния в Италия. Екипът на проф. Георгиев работи от доста години съвместно с колеги от университета на град Каляри, откъдето именно им изпращат у нас специфичен за региона мед.
"Сравнявахме него и още редица други видове мед с идеята да видим дали този, който показа най-потентната активност, е специфичен, или просто това се наблюдава при всички видове - коментира биотехнологът. - Това, което установихме, е, че само този определен вид български мед води до тази активност и след това, както се казва, апетитът дойде с яденето. Решихме да създадем продукт за широка употреба.
Предполагам, че и доста хора без експертни познания в областта на биологията и химията обаче знаят, че медът основно съдържа въглехидрати и употребата им в една ексцесивна форма би могла да доведе до редица проблеми, свързани с метаболитни нарушения, с черния дроб и така нататък. Така че ние се заехме да премахнем въглехидратите. И това, което всъщност остава, е една фракция от този мед, която показа, че е носителят на тази активност.
Сега голямото предизвикателство пред нас е създаването на продукта и провеждането на клинично проучване. По-нататък на базата вече на получените резултати следва да потърсим партньор, голяма компания, с която да финализираме продукта и той да бъде достъпен на пазара. Надявам се това да се случи скоро, защото изминаването на всички регулаторни норми не е толкова сложен процес."
Проф. Георгиев коментира, че несъмнено „сините зони" в света са изключително интересни. Те са дефинирани преди около 20 години и най-общо са пет. Това са една част от остров Сардиния в Италия, остров Икария в Гърция (най-близката до нас), Окинава в Япония, Коста Рика в Латинска Америка и една в Щатите - така наречената Лома Линда.
"В САЩ съвременният човек не се слави с най-добрите хранителни навици, въпреки че в последните години се наблюдава статистически повишена физическа активност при тях, но Лома Линда е интересна с това, че хората там имат специфична религия - адвентисти от седмия ден. При тях консумацията на месо е до известна степен ограничена от тяхната религия. Това, което излиза като общ извод от всички „сини зони" и от провеждани интервюта на столетници, е, че те имат диета, която е богата предимно на растителни храни", заключава експертът.
Затова изследователите в неговия отдел обръщат специално внимание на проучванията на биологично-активни вещества от природни продукти като мед и кисело мляко, както и на биологично-активни вещества от растителен произход.
"Изследваме техния потенциал да модулират процесите на стареене. Тоест да ги забавят - обяснява асистент Моника Тодорова. - Също така и потенциала им да повлияват дълголетието, като под дълголетие тук имаме предвид оптималния период на здраве. Тоест ние искаме да увеличим продължителността на здравето, за да живеем наистина по-качествен живот. Тъй като при стареенето се наблюдават увреждания на молекулярно и клетъчно ниво, които след това имат своята проява на ниво органи и системи. Тогава идват вече възрастово свързаните заболявания, каквито са сърдечносъдовите и невродегенеративните. В този смисъл голяма част от нашия живот всъщност е прекарана в недобро здраве. Особено след 40 – 50-годишна възраст се наблюдават такива промени при голяма част от хората, а по-нататък в индивидуалното развитие е налице и появата на поне едно свързано с възрастта заболяване, а понякога и така наречената мултиморбидност - съвкупност от няколко заболявания. До момента науката е стигнала до извода, че всъщност първоизточник на тези заболявания е точно стареенето и уврежданията на клетъчно-молекулярно ниво, които започват да протичат в тялото на човек от самото му раждане.
Така че нашата идея е да удължим периода на здраве посредством биологично-активни вещества с природен произход. Вярваме, че там се крие тайната на дълголетието."
Асистент Тодорова казва още, че със своите колеги изследват някои традиционни растения, които дълго време са използвани в народната медицина. Наблюдават и анализират както ролята на целия екстракт, така и тази на отделните компоненти на растението.
"Проследяваме ефекта им върху нашата моделна система - C. elegans. Този вид червеи се използват в науката от около средата на XX век за изследване на невродегенеративни нарушения и за редица биомедицински изследвания. До момента за работата с този организъм са присъдени четири Нобелови награди на различни научни колективи по света. Интересното е, че тъй като те живеят доста кратко, около 15 - 20 дни, това позволява да се наблюдава целият им жизнен цикъл от раждане до остаряване заедно с всички съпътстващи изменения в самия организъм, които до голяма степен са сходни с тези при човека. И при тях се наблюдава дегенерация на физиологично ниво, а особено ценни за нас са промените, които настъпват при тях на молекулярно и на клетъчно ниво.
Така за първи път при C. elegans всъщност се определя ролята на генетиката за нашето дълголетие, как мутацията на един специфичен вид ген води до удължаване на живота на този червей. Макар че преди около 15 години стана ясно, че всъщност дълголетието зависи от нашите гени едва 20%, а 80% е това, което ние правим, как живеем и с какво се храним, тоест от епигенетични фактори. Това е една от другите подбуди да изучаваме родни продукти, тъй като те, освен че са част от нашата диета, съдържат в себе си ценни молекули, които, ако бъдат изследвани и анализирани, могат да допринесат за нашето здраве."
И както вече стана ясно, в борбата за дълголетие една от най-важните битки е тази със затлъстяването.
"В световен мащаб тенденциите са негативни от десетилетия и се очаква до 2030 година хората с наднормено тегло да са над 20% от световното население - коментира доц. д-р Лилия Михайлова. - За България, за съжаление, този процент е дори по-висок. Хората с наднормено тегло или някаква степен на затлъстяване са близо 50%, като е тревожна тенденцията и при подрастващите и децата.
В Центъра по растителна системна биология и биотехнология над осем години изследваме молекулярните механизми на затлъстяване в човешки мастни клетки с моделния организъм C. elegans с цел да установим природни продукти и изолирани чисти съединения от тях, които могат да повлияват механизмите на затлъстяване и да подпомогнат контрола на теглото. До момента имаме обещаващи резултати за няколко чисти природни съединения, които са в процес на патентоване. Бъдещите насоки в тази област са да се търсят лекарствени или подпомагащи лечението нови молекули, които да потискат хроничното нискостепенно възпаление, да стимулират автофагията като механизъм, който изчиства вече остарелите клетки или натрупани в тях нефункциониращи органели, и да осигуряват пластичността и здравето на мастната тъкан като важен ендокринен орган.
Въпреки революцията от последното десетилетие във фармакотерапията и популярността на инжекционните лекарствени средства против затлъстяване и диабет, те не обхващат всички пациенти. В момента лекарствените средства за затлъстяване са много ограничени и по брой, и по своя механизъм на действие. Много от хората, които страдат от наднормено тегло, с години не успяват да го контролират само с промяна в начина на живот - чрез движение или хранителен режим.
В областта на затлъстяването съвременните научни изследвания са фокусирани и върху установяване на факторите, които се предават през поколенията. Целта е още преди раждането, по време на вътреутробното развитие, да се определи кои са предпоставките от двамата родители за един здрав метаболизъм.
Моделната система, която ние използваме, позволява проследяване на тези трансгенерационни механизми на контрол на метаболизма през поколенията.
Това, върху което текущите ни изследвания са фокусирани в областта на затлъстяването, е откриване на взаимовръзката между механизмите за натрупване на мазнини в организма и тяхното изгаряне. Определяме и потенциала на природните продукти, които изследваме, да активират митохондриите като енергийните органели на клетката и по този начин да се стимулира повишаване на енергийния разход.
Също така популярност през последните години в тази област набира търсенето на природни молекули, т.нар. миметици на калорийната рестрикция. Защото един от най-разпространените и наистина ефективни подходи за контрол на телесното тегло е калорийният дефицит. Тъй като той се движи от определени физиологични механизми, в науката те вече са доста добре изследвани и в момента се търсят природни съединения в нашата група, които ги повлияват. Ние правим това с природни продукти, които да могат да задвижат тези механизми на калориен дефицит и да имитират ефекта на калорийна рестрикция при един нормален прием - естествено, без да се набляга на нездравословните хранителни навици."
Според доц. д-р Михайлова, фармаколог и фармацевт, силата на природните продукти е в това, че често те са насочени към повече от една молекулна мишена, докато химичните са насочени към една мишена на едно заболяване. Природните продукти могат да подпомогнат терапията, но не и да я изместят.
"В бъдеще терапията срещу затлъстяването, както и за всички други хронични заболявания, свързани с него, ще бъде първо в превенцията и след това в индивидуалния подход - смята доц. д-р Михайлова. - Тъй като при някои пациенти, които не отговарят добре на химическата терапия, тя може да се допълни или да се замени с природно съединение, което да даде желания резултат.
В някои от нашите изследвания сме правили т.нар. хибридни комбинации - между синтетично лекарствено средство против затлъстяване и природно съединение. С цел, добавяйки природното съединение, да се намали ефективната доза на химичното и съответно на неговите нежелани реакции, запазвайки същия ефект или дори по-добър за контрола на килограмите."
В отдела "Растителна клетъчна биотехнология" са анализирани и растителни вещества, които имат фотозащитен ефект за превенция на стареенето на кожата. На базата на тези вещества е разработен натурален козметичен крем, който в момента е в процес на контролирано изпитване с доброволци и последващо предстои патентоване на формула против стареене. Научното изследване се провежда с помощта на високотехнологична апаратура за триизмерен анализ на кожата, който диагностицира нейната възраст спрямо идентифицираните прояви на стареене по лицето.
"В нашата научна дейност един от основните фокуси е преждевременното стареене на кожата, което се появява като следствие от редица вредни навици като прекомерно излагане на слънце без подходяща защита; редовен и нездравословен прием на храна; тютюнопушене; емоционален стрес и т.н. - разяснява ас. Ива Стойкова. - Това е процес, който ускорява нейното генетично стареене и се проявява най-често от ексцесивното излагане на слънце, като външен и основен фактор. В съвременните научни изследвания са налице и доказателства за намесата на blue light (380 – 450 nm), т.нар. "синя светлина", която освен че е част от видимата светлина на слънчевия спектър, се излъчва и от екраните на електронните устройства, пред които пребиваваме ежедневно. От изследването, а и не само, се наблюдава тенденция сред хората, чиято ежедневна дейност протича пред лаптоп, таблет или телефон, да е налице постинфламаторна хиперпигментация, която във времето има потенциал да се превърне в трудно лечима мелазма.
Негативното влияние, което оказват ултравиолетовите лъчи върху здравето на кожата и човешкия организъм, води до вътреклетъчни деструктивни изменения, част от които е стареенето на кожните и имунните клетки, най-често мастоцитите, които са разположени в съединителната тъкан на тялото. Предизвиканото от слънце фотостареене е и сред основните причини за поява на различни кожни неоплазии.
Вследствие на нарушените защитни функции на кожата настъпват външни естетични изменения, които въздействат върху психичното и здравословното състояние на човека. Затова на световния пазар присъстват редица козметични продукти, които редуцират действието на лъчите и защитават кожата. Голяма част от тези продукти, освен че имат ендокринен въздействащ фактор върху човешкия организъм, оставят и негативен отпечатък върху водните екосистеми.
В нашите изследвания най-често следим влиянието на UV-A и -B светлини, посредством триизмерен модел на човешкия епидермис, който разработихме и чрез който целим да създадем нови растително базирани терапии, които да бъдат по-безопасни при редовна употреба.
Сред откритията на нашия екип е и растително базирана молекула в ин витро изследванията, която редуцира симулираната дневна слънчева доза UV-A и -B светлини и също така стимулира регенеративния потенциал на епидермиса.
Този биологично активен метаболит сме включили в козметична формулировка, като в момента проследяваме неговата ефикасност чрез контролирано научно изследване с помощта на доброволци. Следим естетичните нарушения по кожата посредством сертифициран корейски апарат, като този метод се прилага и в клиничната практика. Чрез него може да се направи съпоставка преди третиране и след третиране с крема. Този продукт е създаден от нашата лаборатория - с органичен състав и без аромат. Искаме за цел да патентоваме формулировката и най-вече активната молекула, която да бъде пусната на световния и на българския пазар. За нас е важно да бъде достъпен за българското общество и за жените най-вече, тъй като те са и основните участници в нашето изследване."
Асистент Стойкова подчертава, че техният 3D модел на човешки епидермис премахва необходимостта да се извършват експерименти върху животни: "Гордеем се с това постижение, тъй като за България моделът е иновативен и дава възможност получените резултати да бъдат валидирани в ин виво условия."
Така науката, която реализира екипът на проф. Георгиев ежедневно, е в полза на живота във всичките му форми.
ЦРСББ е не само първият Център за върхови постижения в България, а и работна площадка за учени от ново поколение, създаващи иновации в интерес на човечеството.
