Загадка нестареющей медузы. Секреты природы и достижения науки, которые помогут приблизиться к вечной жизни - Никлас Брендборг

Например, представьте себе, что вы ученый, обнаруживший во время экспедиции в дождевой лес некое вещество, которое, как вы предполагаете, предотвращает старение. На основе этого вещества вы разработали лекарство, проверили его на животных с короткой продолжительностью жизни — на мышах и червях. Все работает прекрасно. Пришло время протестировать его на людях и спасти человечество. Но как определить, работает оно или нет?

Можно было бы начать с людей среднего возраста и посмотреть, проживут ли они дольше. Вот только уйдет слишком много времени, пока ваши добровольцы постареют достаточно, чтобы вы смогли оценить эффект. К тому же будет упущено то время, когда лекарство уже могло бы работать: а вдруг эффект окажется недостаточно заметным, чтобы оценить его за оставшийся короткий период жизни?

Даже если ваше лекарство работает, возможно, оно не спасет девяностолетнего старика. К тому же вполне вероятно, что вы опоздали и ущерб, который лекарство должно было предотвратить, уже нанесен.

Необходимость долго ждать — общая проблема развития новых препаратов, но для препаратов, предотвращающих старение, она критична. Именно поэтому прогресс в данной области идет чрезвычайно медленно.

И ведь мы уже знаем, как решить проблему. По крайней мере теоретически. Если у нас появится доступ к биологическим часам, не нужно будет ждать, чтобы доброволец-испытатель умер. Представьте себе, что для оценки скорости старения человека нужно всего лишь сделать анализ крови. Если измерения достаточно точны, вам вообще не придется ждать смерти испытуемого, чтобы узнать, что лекарство работает и процесс старения замедлился. Нужно всего лишь «считать» биологические часы.

В 2015 году одна американка отправилась в Колумбию, чтобы ввести себе некий запрещенный препарат. Она не была сумасшедшей ученой или богатой чудачкой. Скорее, обычная американская домохозяйка, понадеявшаяся запустить революцию против старения.

Лиз Пэрриш, так ее зовут, пришлось уехать к жаркому колумбийскому солнцу, чтобы избежать конфликта с представителями системы здравоохранения на родине. Надо сказать, она поставила на карту не только свое здоровье: в большинстве стран мира ее небольшой эксперимент считался бы незаконным. Колумбийцы же были только рады ей помочь.

Пэрриш амбициозно хотела стать первым человеком на планете, в чьи клетки вмешаются извне и изменят теломеры. Что это такое, я объясню чуть позже.

Для Пэрриш удалось разработать особую генную терапию. Генная терапия — это технология, пока еще обитающая исключительно в стенах лабораторий. В двух словах: она заключается в том, чтобы ввести в клетки дополнительный ген. Предполагается, что этот ген изменит некоторые свойства клеток или заменит мутировавший ген пациента. При разработке генной терапии используется способность вирусов проникать в клетки человека. Только в данном случае происходит «инфицирование» не генным материалом вируса, а тем геном, который нужен ученым.

Никаких поломок в собственной ДНК Пэрриш, которые нужно было бы исправлять, не было. Ее цель заключалась в том, чтобы ввести дополнительный ген, производящий энзим теломеразу. Какова его функция? Удлинять теломеры клеток. Вдохновленная домохозяйка уже видела, как эта терапия работает на мышах: всего через несколько недель после генной терапии с теломеразой мыши словно рождались заново, становились энергичными, сильными, шерсть блестела, как у молодых.

И Пэрриш решилась сама оценить эффект. Перед экспериментом она замерила длину своих теломер: они были намного короче, чем в среднем у женщин ее возраста. То, что она собиралась сделать, ей было действительно необходимо.

Прошли месяцы после введения препарата в Колумбии, никаких нежелательных побочных эффектов женщина не отмечала. В самом худшем случае — как и с большинством биологических экспериментов — у Пэрриш мог развиться рак. Но ее тело работало нормально.

Через год она снова измерила длину своих теломер. Сработало! В результате этого опасного эксперимента они действительно увеличились! Весь мир был поражен!

* * *

На конце шнурка есть металлический или пластмассовый наконечник — эглет. Он нужен для того, чтобы шнурки не расплетались и не разлохмачивались. Вы думаете, что сейчас я ушел уже слишком далеко от темы книги. Но эглет напрямую связан с предотвращением старения.

Внутри наших клеток находится ДНК — «рецепт» того, кто мы есть. ДНК упакована в структуры, которые называются хромосомами. Всего 46 хромосом: по 23 от каждого из родителей. Хромосомы состоят из длинных нитей ДНК, и у них возникает та же проблема, что и у шнурков: концы хромосом могут повреждаться и даже отпадать. Так что у хромосом есть специальный наконечник, предотвращающий их повреждение.

Эти генетические эглеты называются теломерами. Как и остальная часть ДНК, они состоят из нуклеотидов. Разница лишь в том, что нуклеотиды, находящиеся в тело­мерах, не несут никакой важной информации. Они нужны только для защиты хромосом. Это значит, ничего страшного не произойдет, если теломеры будут повреждены или даже частично утрачены. Мы постоянно теряем небольшую часть теломер в большинстве клеток. При рождении длина теломер составляет примерно 11 000 нуклеотидов. Но с каждым делением клетки они становятся немного короче. А большинство клеток делится постоянно, ведь утраченные клетки должны заменяться новыми.

Теломеры многих клеток постепенно укорачиваются. Некоторые клетки (например, сперматозоиды и стволовые клетки) используют энзим теломеразу для восстановления своей длины. Таким образом они сохраняют свои теломеры. Но большинству клеток это недоступно. И с каждым новым делением их теломеры укорачиваются.

Когда теломеры у клетки становятся совсем короткими, клетка утрачивает способность делиться. Этот крайне важный для противодействия старению феномен получил название «предел Хейфлика», ведь когда-то считалось, что, хотя тело стареет, клетки бессмертны. Но это не так.

После того как клетка поделилась от 40 до 60 раз, ее теломеры становятся настолько короткими, что она замирает. Теломеры еще не кончились, однако своеобразный «стоп-кран» уже срабатывает. Клетка может сорвать «стоп-кран», входя в состояние, которое называется клеточным старением. Да-да, чуть раньше мы называли такие клетки зомби. В этом состоянии прекращается почти вся обычная деятельность клетки, однако, вместо того чтобы умирать, клетка продолжает жить, разрушая ткани вокруг себя и превращая в зомби соседние клетки.