Посвящается моей дорогой жене Розе, которая вдохновляла меня на протяжении всего времени работы над этой книгой
Биология перешла от макроскопических наблюдений и опытов к детальному исследованию клеточных структур и раскрыла молекулярную природу ряда основных явлений жизни.
М. Волькенштейн
(из книги «Молекулы и жизнь»)
Появление в середине прошлого века новой области естествознания — молекулярной биологии — позволило понять одно из важнейших свойств полимеров биологического происхождения — белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов. Эти гигантские макромолекулы служат носителями информации, определяющей характерные свойства тех или иных живых организмов. Достижения молекулярной биологии дали толчок к формированию молекулярной биофизики, молекулярной медицины, и, наконец, пришло время говорить о становлении молекулярной косметологии. Красота и здоровье кожи зависят главным образом от метаболизма трех основных биополимерных молекул — гиалуроновой кислоты, коллагена и эластина. Полисахаридная молекула — гиалуроновая кислота испытывает наиболее быстрый обмен (турновер) и подвержена более частым структурным нарушениям в первом периоде возрастных изменений организма. Коллаген — более стабильная белковая молекула и в силу этого вовлекается во многие нерегулируемые химические трансформации. Он (коллаген) требует коррекции во второй половине жизни. Эластин в основном синтезируется только эмбриональными фибробластами, и далее содержание его в дерме постоянно уменьшается с возрастом. Совершенно очевидно, что для коррекции возрастных изменений кожи на каждом этапе требуются свои технологии активации биохимических циклов с участием этих главных макромолекул — этим и призвана заниматься молекулярная косметология.
Одним из самых современных направлений в молекулярной косметологии является разработка индивидуальных косметических средств, основанных на данных о генетике человека. Это позволит каждому человеку максимально эффективно ухаживать за своей кожей. В одном из ранних исследований в этом направлении было обнаружено, что специфические вариации в генах IRF4, MC1R, RALY/ASIP и BNC2 способствуют приобретению большего количества пигментных пятен на лице во время старения. Оказалось, что в этом задействованы молекулярные пути, не зависящие от эффективности выработки меланина. В последнее время генетическая идентификация по связанным с кожей фенотипам стала возможной с использованием полногеномных ассоциативных исследований, поддерживаемых алгоритмами машинного обучения (искусственный интеллект). В недавнем исследовании (Yoo H. еt al. // Clin., Cosmet. Investig. Dermatol. 2022. Mar. 11. Vol. 15. Р. 433–445) приняли участие 749 женщин в возрасте 30–50 лет, у которых оценивали пять фенотипических признаков лица (меланин, блеск, увлажнение, морщины и эластичность). Цель состояла в том, чтобы найти генетические изменения (SNP) для каждого из этих фенотипов. С помощью анализа полногеномных ассоциативных исследований было обнаружено 46 новых SNP: 3, 20, 12, 6 и 5 для меланина, блеска, гидратации, морщин и эластичности соответственно. Другое исследование посредством полногеномных ассоциативных исследований выявило ассоциации в изменениях в генетических локусах расположения генов VAV3, SLC30A1 и SLC45A2 с возрастными морщинами и количеством родинок на лице. Существуют также отличительные клинические и гистологические характеристики атрофического и гипертрофического фотостарения лица, которые связаны с полиморфизмом специфических генов.
Ниже приведем полный текст письма в редакцию журнала «Эстетическая медицина», которое было опубликовано в 2021 г.: «Во второй половине ХХ в. благодаря развитию и совершенствованию молекулярно-биологических методов, позволивших изучать регуляторные системы организма на субклеточном уровне, стало возможным обнаружение большого числа биологически активных химически разнообразных соединений, осуществляющих внутри- и межклеточные информационные связи. Они были объединены под общим названием “сигнальные молекулы”, а сам процесс клеточной сигнализации — “коммуникационного межклеточного диалога”, он рассматривается сейчас в качестве основного единого механизма нейроиммуноэндокринной регуляции гомеостаза. Таким образом, разработка новых технологий в области биологии привела к тому, что медицинская наука перешла на уровень исследований межмолекулярных взаимодействий. Исторически и методологически на рубеже XX–XXI вв. возникла молекулярная медицина — новая отрасль медицинской науки и практической медицины, базирующаяся на принципах персонализированной медицины (медицины 4П) — новом подходе к болезни и больному, использующая современные профилактические, диагностические и терапевтические подходы, реализуемые на молекулярно-генетическом и клеточном уровнях. Современные представления о механизмах функционирования органов и систем организма как в норме, так и при патологических состояниях за последние 20 лет значительно расширились — от классических локальных этиопатогенетических представлений до анализа роли и влияния более 2000 биологически активных сигнальных молекул, синтезируемых различными клетками организма. Бурное развитие и широкое внедрение в биомедицину молекулярно-биологических методов верификации экспрессии генов, кодирующих синтез сигнальных молекул, гормонов, цитокинов, ферментов и других факторов, позволили создать новое прикладное направление — молекулярную микроскопию и тем самым значительно расширить возможности как диагностики, так и таргетной (прицельной) профилактики и лечения различных патологических состояний в любом органе и системе организма человека, включая кожу.