Гены отвечающие за старение. Причины старения. Искусственное влияние на ген, отвечающий за старение

Важнейшим итогом выполнения Международного проекта «Геном человека» явилась идентификация практически всех генов человека, многие из которых, как показали дальнейшие исследования, прямо или косвенно вовлечены в процессы старения.

Старение человека, так же как и его геном, очень индивидуально.

В сильно упрощенном варианте все гены, определяющие старение и продолжительность жизни человека, достаточно условно подразделяются на две большие группы: гены биологических часов (1) и гены «слабого звена» (они же гены предрасположенности) (2) .

7.З.1.1. Гены биологических часов

В настоящее время известна весьма многочисленная группа генов, участие которых в процессах старения доказано в экспериментах, а их гомологи (так называемые ортологичные гены) уже идентифицированы у человека и исследуются в геронтологии. Подробный обзор генов

Таблица 7.3.1

Экспериментально установленные и подтвержденные гены «биологических часов»

Символ гена Название гена/функции
1 FOXO 1-4 Рецептор инсулина и инсулинового ростового фактора IGF-1
2 KLOTHO Обмен инсулина, IGF1, витамина D
3 PROP1 Модуляция уровня гормонов гипофиза
4 HGF Гормон роста человека
5 CLOCK Синтез кофермента Q-убиквитина
6 САТ Каталаза (обезвреживание перекисных соединений)
7 P66She Нейтрализация свободных радикалов
8 МТР Микросомальный белок-переносчик
9 СЕТР Белок-транспортер холестерина
10 TOR Рост и питание клеток
11 PPARA Регулятор обмена жирных кислот и типа гликолиза
12 SIRT1 Предполагаемый главный регулятор процесса старения


биологических часов приведен в монографии А. А. Москалева (2008). Некоторые такие гены представлены в таблице 7.3.1.

Особенно подробно изучены гены так называемого инсулинового каскада обеспечивающего обмен глюкозы. Он представлен генами гормона роста (HGF), тирозинкиназы, инсулиновым ростовым фактором и его регулятором (IGF-1 и Klotho), рецептором IGF и его регулятором (rIGF, FOXO1-4). На многих биологических объектах, а для отдельных генов и на человеке, показано, что аллельные варианты этих генов, тормозящие или частично блокирующие обмен глюкозы, весьма благотворно сказываются на продолжительности жизни .

Так, мутации и полиморфизм в гене IGF (варьирование числа повторов в промоторной области гена, G/A-полиморфизм), которые снижают активность экспрессии этого гена, ассоциированы с долголетием . Аллельные варианты и мутации генов daf-2 и FoxO (ортологи генов IGF-1 и FOX1-4 человека) способны почти вдвое удлинять жизнь дрозофилы и мышей . На 30 % увеличивается продолжительность жизни мышей с KL-VS, аллелем гена Klotho, продукт которого участвует в регуляции выработки инсулина через ген IGF-1 и в обмене костной ткани через ген рецептора витамина D - VDR .

Значительное удлинение продолжительности жизни (до 150 % от средней величины) отмечается у мышей и крыс, несущих мутации карликовости в гене гормона роста GF, который открывает инсулиновый каскад, а также в генах, модулирующих уровень гормонов и гормональную активность гипофиза (PROP1). Существенно отметить, что практически во всех случаях продолжительность жизни находится в обратной зависимости от потребления и расхода калорий. Метаболические эффекты в организме, связанные с мутациями и аллельными вариантами генов инсулинового каскада, очень сходны с таковыми при голодании или ограничении калорийности питания - наиболее известными и хорошо доказанными в экспериментах и в клинике способами продления жизни.

Известно также, что продолжительность жизни обратно пропорциональна интенсивности дыхания и процессов обмена, вследствие которых возникают опасные для организма перекиси и свободные радикалы (ROS - Reactive Oxygene Substances). Неслучайно среди генов, влияющих на продолжительность жизни (см. табл. 7.3.1), находятся ген каталазы (CAT), обезвреживающей перекисные соединения, ген P66She, продукт которого уничтожает свободные радикалы, и семейство генов Clock, регулирующих синтез и активность кофермента Q-убиквити- на, нейтрализующего все метаболические токсины клетки. Положительный эффект на продолжительность жизни оказывает и ген CETP (cholersterol ester transfer protein), мутация которого в 405 кодоне ведет к увеличению размеров липопротеиновых (холестериновых) частиц в крови, что препятствует их проникновению в стенки сосудов и формированию атеросклеротических бляшек .

Заслуживает внимания и регуляторный ген PPARA, контролирующий экспрессию множества генов, вовлеченных в обмен жирных кислот и глюкозы. Полиморфизм этого гена (замена G на C в кодоне 372) приводит к переключению аэробного гликолиза (генотип G/G) на анаэробный (генотипы G/C или С/С) .

Особое внимание исследователей проблемы генетики старения привлекают сегодня гены семейства Сиртуинов (SIRTUIN - silence information regulators - регуляторы замалчивания информации). Один из генов этого семейства SIRT2, открытый в 2001 году Ленни Гайренте у дрожжей, оказался непосредственно вовлеченным в регуляцию процессов старения у разных организмов (дрожжи, аскарида, дрозофила и мыши). Как показали дальнейшие исследования, гены этого


семейства активируются под влиянием дефицита калорий, а также в результате действия других стрессорных факторов. Его непосредственным индуктором оказался никотинамид динуклеотид (NAD) - продукт окисления NAD-H (см. раздел 7.1). Белки генов SIRT стимулируют выработку различных сигнальных молекул, например инсулина, повышают стабильность ДНК путем скручивания двойной спирали, активируют репаративные и защитные механизмы клетки, повышают скорость энергообмена, угнетают функции апоптозных генов, координируют реакцию на стресс клетки и организма в целом (рис. 7.3.1).

Как глобальный регулятор генной активности ген SIRT1 является лучшим кандидатом для объяснения благотворного воздействия ограничения калорийности питания на здоровье и продолжительность жизни . Координирующие эффекты генов этого семейства реализуются через белковые продукты других регуляторных генов: P53, FOXO, Ku70, MYOD, NCoR, через гистоны H3, H4 и H1 и гены, регулирующие ацетилирование гистонов Р300. Результатом работы генов SIRTявляется увеличение продолжительности жизни клеток и организма в целом. Эффект долгожительства таких генов уже показан на дрожжах, дрозофиле, червях и мышах, у которых избыток продукта этих генов увеличивал продолжительность жизни на 30-49 %.

Складывается впечатление, что именно повышением активности генов семейства Sirtuin можно объяснить благотворное влияние голодания на продолжительность жизни человека.

Индукция активности этих генов может быть достигнута и при помощи экзогенных факторов, например препарата резвератрола, который содержится в красных винах. Известны уже около 18 других веществ растительного происхождения, которые могут активировать работу генов SIRT. Некоторые из этих модуляторов уже проходят клинические испытания (см. раздел 7.1).

Все эти наблюдения позволяют некоторым исследователям рассматривать гены семейства Sirtuin как главные регуляторные гены, контролирующие процессы старения у человека, осуществляющие координационную (надзорную) функцию не только над структурными генами (генами-рабами), но даже над многими регуляторными генами - транскрипционными факторами (генами-господами) . Дальнейшие исследования этого интересного семейства покажут, действительно ли они играют главную роль в старении или являются, безусловно, важными, но отнюдь не уникальными генами, контролирующими этот сложный многоуровневый процесс. В частности, имеются некоторые данные, указывающие на возможную онкогенность гена SIRT1. Удивительно, но связь онкогенности и продолжительности жизни отмечена и для ряда других генов, таких как онкосупрессоры Р53 и lgl (дрозофила), а также уже упоминавшийся ранее ген FOXO. Гетерозиготность по этим генам блокирует развитие опухолей, гомозиготность - ускоряет процесс старения, по-видимому, за счет апоптоза и быстрого истощения запаса стволовых клеток.

В плане проблемы долгожительства особенно интересен ген Nanog, активация которого ведет к резкому омоложению клеток млекопитающих и человека и даже способствует их превращению в стволовые (родоначальные) клетки, что открывает широкие перспективы для направленного восстановления поврежденных органов и тканей .

7.З.1.2. Гены «слабого звена»

Вторая обширная группа генов, связанная с процессами старения, а точнее - с продолжительностью периода активного долголетия касается генов «слабого звена», которые, по сути, идентичны генам предрасположенности, многие из которых уже неоднократно упоминались и были описаны в главе 5, а также при рассмотрении соответствующих болезней в главе 6. Функционально ослабленные

Гены долгожительства - старения. Популяционные исследования

Таблица 7.3.2
Ген

гены (белок)

Мутация/ Продолжительность
Митохондриальная ДНК С150Н, 517ВА >
BCL-2 Антиапоптозный ген Белок митохондрий >
GH-IGF- rIGF Инсулиновый каскад: гормон роста - инсулиновый ростовой фактор - рецептор инсулинового ростового фактора >
APOЕ (аполипопротеин) E4/E4
APOA1 P-аллель

(генный парадокс)

> пожилые
ALOX (липоксигеназа) Аллель 5 (ALOX-5)
MTHFR (метилентетрагидрофолатредуктаза) С677Т
АСЕ (ангиотензинконвер- тирующий фермент) I/D Alu-повтор >
PAI1 (ингибитор активации плазминогена) 675 4G/5G
PON (пароксоназа) Gln192Arg
GSTM1; GSTT1 (глютати- он трансферазы М1 и Т1) Нулевые аллели 0/0 > пожилые
NAT2, MYCL1, CYP17А1, CYP19А1, AR Различные мутации с + эффектом
IFNG (интерферон-у) +874-А-аллель > женщины
IL10 (интерлейкин-10) 1082 GG > мужчины
TNFА (фактор некроза опухоли) -308G > мужчины


полиморфные варианты этих генов и их сочетания составляют основу всех мультифакториальных заболеваний человека .

В таблице 7.3.2 приведен сокращенный список генов человека, мутации которых, как было показано в многочисленных популяционных исследованиях, ассоциированы (сцеплены) с долгожительством.

Как показывают популяционные исследования анализа частот аллелей соответствующих генов в разных возрастных группах населения, такие гены весьма многочисленны и принадлежат к разным метаболическим системам организма. Так, положительный эффект на продолжительность жизни человека оказывают некоторые мутации митохондриальных генов (С150Н, 517ВА), замедляющие процессы клеточного дыхания, а также антиапоптозный ген BCL2, белковый продукт которого делает более устойчивой к разрушению мембрану митохондрий (табл. 7.3.2). К таковым также относятся гены системы детоксикации (GSTM1, GSTT1, NAT2, CYP2D6, CYP17А1), ответственные за метаболизм всех ксенобиотиков, гены липидного обмена (APOE, APOA1, APOB, ALOX-5), определяющие состояние сосудов, гены углеводного обмена (IGF, rIGF), гены, регулирующие сосудистый тонус и свертываемость крови (ACE, PAI1, PON, MTHFR), некоторые гены иммунного ответа (IFNG, IL10), ростовых факторов (TNFА, TGFB), ряд онкогенов, а также гены, контролирующие уровень и метаболизм гормонов (PIT1, PROP1, GHR/BP, CYP19А1). Дополнительную информацию об этих и других генах предрасположенности и соответствующих им аллелях можно получить в работах . Упомянем только несколько «генетических парадоксов», отмеченных при популяционных исследованиях некоторых из перечисленных генов . В частности, полиморфные варианты генов IFNG, IL10, TNF4 обнаруживают положительную ассоциацию с долгожительством у индивидов только одного пола. Один из аллелей гена АРОА1 (Р) имеет низкую частоту у молодых людей и лиц среднего возраста, но достаточно часто встречается у пожилых. Сходным образом «нулевые» аллели генов GSTM1 и GSTT1 явно недостаточно представлены у лиц среднего возраста, но достоверно чаще встречаются у пожилых и даже у столетних индивидов.

Аллельные варианты этих генов были выявлены как в популяционных исследованиях, так и при сравнительном анализе их частот у больных соответствующими хроническими болезнями и у здоровых индивидов. Мы вернемся к более детальному рассмотрению генов предрасположенности и их аллелей в следующий главе (см. главу 8).

Суммируя, можно отметить, что благодаря достижениям науки, и прежде всего генетики, стала очевидной решающая роль генома в процессах старения. Его наследственную основу составляют особые гены-регуляторы, получившие название генов старения (aging genes). Некоторые из таких генов-кандидатов уже идентифицированы. Изучение механизмов их действия и поиск других генов старения активно продолжаются.

«Программа» может быть рассчитана на 50, 60, 70 или 100 лет. Достичь предельного срока возможно только в идеальных условиях, которых мы, конечно, никогда себе не создадим. Мы живем в выхлопах, шуме, постоянном контакте друг с другом. А самый сильный раздражающий фактор для человека - это другой человек: соседи по дому, спутники по автобусу…

Если женщина в 40 лет выглядит на 25 или 25-летняя на все 40, тоже виноваты «хорошие» или «плохие» гены?

И гены, и то, как она за собой следит. Намного моложе (или старше) своих лет женщина выглядит главным образом благодаря коже. А ее состояние еще не говорит об общем биологическом возрасте, и от этого не зависит продолжительность жизни. Может быть, 40-летняя женщина внешне выглядит на 25 лет, а сердечко у нее, извините, 60-летнее. Или печень отказывается нормально работать. Человек может умереть на 10 лет раньше срока, несмотря на то что все его органы, за исключением одного-единственного, работают нормально. Человеческое тело - это система, и мы зависим от самого слабого ее звена.

Но, говорят, открыли ген старения. Смогут ли ученые повлиять на него и изменить данную при рождении программу?

Открытие «гена старения» - это стремление выдать желаемое за действительное. Все 30 тысяч генов нашего генома участвуют в процессе старения. Вот теломер - участок хромосомы, отвечающий за продолжительность жизни клетки, действительно открыли. При каждом делении клетки теломер уменьшается, и, когда сократится до предела, клетка перестает делиться и умирает. Но это не означает, что только теломер определяет продолжительность жизни клетки, в той или иной мере за этот процесс отвечают и другие части хромосомы. Теоретически мы уже можем, вмешиваясь в генетическую программу, искусственно увеличить продолжительность жизни. Правда, в результате таких вмешательств человек будет трансформирован в некое другое создание. Подобные вмешательства - дело будущего, и они должны осуществляться с большой осторожностью, так как можно получить монстра. Так или иначе человек со временем должен уйти с эволюционной сцены. Но он как вид даст новую ветвь живых существ более высокого уровня развития. Агрессивное вмешательство интеллекта в этот процесс может дать результат противоположного характера. А вот бороться с преждевременным старением можно, нужно, и это реально.

Чем полнее, тем…?

КАК же «не набрать» свои года раньше времени?

Самое главное - «не шалить» в молодости. Многие думают: до 30–40 лет делаем что хотим, а потом успокоимся, как раз таблеточки какие-нибудь изобретут, и восстановимся. Ничего подобного! Парадокс заключается в том, что интенсивность старения гораздо выше в молодом возрасте, чем в пожилом, потому что обменные процессы идут быстрее. Просто до поры до времени молодой организм компенсирует все нехорошие изменения. Чтобы дольше не стареть, надо следовать основным законам жизни, выработанным нашими далекими предками: держать душу и тело в чистоте, больше двигаться, не переедать.

А почему излишняя полнота ускоряет процесс старения?

У полного человека жир-то не только на животе отложен, но и на сердце, других органах, и он не дает им нормально работать. Страдает и головной мозг, потому что сосуды склерозированы, питание ему подается некачественное, зашлакованное. А мозг - это «хозяин», который определяет все жизненные процессы, в том числе и старение.

С возрастом число недугов растет. Но, говорят, самое вредное для пожилого человека - это очередной врач-консультант, потому что он обязательно ему что-нибудь еще пропишет…

По статистике, к 60–70 годам у человека развивается до 3–5 хронических заболеваний. А то и больше. Он ходит по врачам. И один специалист не имеет представления о заболевании, которое курирует другой. Выписал таблетку - значит, оказал предметную помощь. Пожилые люди вынуждены одновременно принимать до 10–12 разных лекарств. У всех препаратов есть побочные эффекты, которые могут усилиться при совместном употреблении. Поэтому простой совет: постарайтесь консультироваться по поводу любых новых назначений с одним доктором, которому вы доверяете или который ведет основное заболевание.

Не гоните!

СЕЙЧАС многие говорят о демографической нагрузке: число пожилых людей и стариков увеличивается намного быстрее, чем молодежи и детей.

Считается, что к середине XXI века нас будет 10–12 млрд. и из них 30–50% - пожилых людей. Но никакой демографической нагрузки нет. Нужно просто дать возможность пожилому человеку обеспечить самого себя. Разве у нас избыток преподавателей, консультантов, грамотных инженеров или тех же чиновников? Но при этом у нас четко прослеживается возрастная дискриминация. Так, например, работать в государственном учреждении на государственной службе можно только до 60 лет, а фирмы обычно приглашают сотрудников в возрасте до 35 лет. Это нонсенс! Такого нет нигде в мире. Более того, в Англии и США даже законодательно принято, что, если человеку отказано в работе по возрастному принципу, это уголовно наказуемое деяние. Если человек вполне работоспособен в 70 лет и хочет работать, зачем его выдворять с госслужбы? 60–70 лет - это возраст мудрости. Ведь она приходит не когда появляются зубы мудрости, а когда они выпадают.

То есть вы сторонник увеличения пенсионного возраста?

Никакого пенсионного возраста не должно быть. Это элементарное нарушение прав человека. Понятие «пенсионный возраст» надо убрать из нашего лексикона. Человек должен иметь право выхода на пенсию, когда захочет, по своему усмотрению. Отработал 10 лет, заработал себе некий пенсионный фонд и не хочет больше трудиться. Ему этих денег достаточно. Но я думаю, что немного найдется людей, желающих в 30 лет уйти на пенсию. Особенно когда заработная плата и отчисления из нее в Пенсионный фонд несправедливо низкие. Кроме того, каждый (по крайней мере, большинство) хочет быть общественно активным, на достойном уровне материально обеспечивать себя и свою семью. Кроме того, когда женщине в 55 лет пишут в пенсионной книжке «пенсия по старости», это тяжелый психологический удар, который резко ускоряет процесс старения. Вон у нас в 55 какие ягодки есть!

Правила долголетия

Выбросьте из своей души злобу, ненависть, неприязнь. Злые люди долго не живут.

Принимайте по утрам прохладный или контрастный душ. Это тренирует иммунную систему, учит ее защищаться от простудной и других инфекций.

Найдите время для прогулок. Исследования доказывают, что головной мозг у тех, кто ходит пешком даже 30 минут в день, работает на 15–20% лучше, чем у тех, которые ограничивают свою физическую активность только легкими гимнастическими движениями.

После 50 лет ограничьте в своем рационе мясные и высококалорийные продукты, чрезмерно острые, соленые, сладкие. Ешьте простую пищу: фрукты , овощи, каши.

Напрягайте мозг. Головной мозг - самый ленивый орган. Причем у тех, кто резко бросает интеллектуальную деятельность, он разрушается гораздо быстрее. Читайте, разгадывайте кроссворды, пишите мемуары, составляйте свое генеалогическое дерево. Освойте, наконец, компьютер, если до сих пор его боялись, откройте окно в мировые просторы информационного пространства. В жизни еще столько много нерешенных проблем - найдите среди них посильные для себя. Нужно жить, а не загонять самих себя преждевременно в сферу небытия!

Как бы мне, ребята, телом не стареть?

Ученые утверждают: человеческий организм запрограммирован на 120-150 лет. Но прожить такую долгую жизнь можно только в идеальных условиях. Мечтать о таких условиях не вредно, но сделать мечту явью вряд ли получится, ведь самый сильный раздражающий фактор для человека — его же собрат: сосед по дому, даче, спутники в автобусе, коллеги по работе и т.п. Поэтому взоры ученых мужей обращены внутрь человеческого организма. Медики, биологи, генетики и другие специалисты упорно ищут, какие изменения в наших внутренностях смогут обеспечить долгую и счастливую жизнь. А может, все-таки надо менять не человеческий организм, а окружающий нас мир? Как только находится ответ на один из вопросов, тут же разгораются научные и околонаучные споры. И что нам, простым обывателям делать? Наверное, выслушать всех и… Правильно, набраться терпения и начать следовать хотя бы одному рецепту продления жизни. А там, глядишь, то, что казалось сказкой, станет былью.

Ген старения: то ли выдумка, то ли реальность

Несколько лет назад мир пришел в необычайное волнение: бельгийские ученые открыли гены, отвечающие за старение организма . Ученые опирались на открытие американских коллег, которые утверждали: так называемые теломеры — участки ДНК, сосредоточенные на концах хромосом, имеют связь с продолжительностью жизни. С каждым делением клетки они постепенно уменьшаются, поэтому, чем больше их изначальный, заложенный генами размер, тем дольше может прожить человек. Причем фактор наследуется вместе с Х-хромосомой (половой хромосомой).

Тут же, правда, ученые мужи оговорились: возможно, старение определяется целым набором генов, а тот ген, что они обнаружили, лишь один из многих.

В ту же дуду подули и американские исследователи из клиники, расположенной в штате Миннесота. Они сосредоточились на функциях генов р16 и р19, которые способны затормозить рост раковых опухолей. Как известно, ген «отвечает» за производство в клетке определенного белка. Так вот если белок, за который «отвечает» ген р16, производится в неимоверных количествах, ткани начинают стремительно стареть. Такой же эффект наблюдается и с белком, кодируемым геном р19. Китайские ученые тут же предположили: чтобы остановить процесс старения, надо ген р16 просто заблокировать.

Казалось бы, чего проще. Но не может организм без этого гена существовать — эксперименты на мышах это убедительно продемонстрировали. Экспериментируя и так, и этак, ученые сделали вывод: ген р16 запускает процесс старения, а р19 его останавливает. Механизм же старения клеток таков: под «руководством» гена р16 клетки вырабатывают слишком много белка, избыток которого повреждает окружающие клетки, отрицательно воздействует на функции органов и тканей и вызывает характерные симптомы старения. Если это открытие и не сможет существенно продлить годы нашей жизни, но задержать дряхление (утрату мышечной массы) организма и помутнение хрусталика глаза поспособствует.

Вы обрадовались? Рановато . Вслед за этим открытием, последовало заявление директора Института исследования поблеем старения и здоровья при Ньюкаслском университете профессора Томаса Кирквуда. По его мнению, в человеческом геноме, особого гена, включающего в нашем организме механизм старения, не существует. Да и как он мог появиться, если в процессе эволюции человеку приходилось приспосабливаться к поиску пищи, искать способы, как избежать многочисленных опасностей. Увы, но в задачах первобытных людей поддержание клеток своего тела в идеальном состоянии не значилось. В первобытные времена люди умирали насильственной смертью, она являлась в образе саблезубого тигра, пещерного медведя, а то и представителя враждебного племени. И жил человек тогда от силы 25–30 лет.

Поэтому необходимости в возникновении гена, регулирующего численность населения планеты, просто не было.

Тем не менее профессор все-таки признал, что генетический фактор старения регулируется наследственностью человека, но всего лишь на 25%. 75% определяется состоянием окружающей среды, уровнем стресса, состоянием иммунной системы, предпочтениями в области диеты и образом жизни.

Надо меньше есть!

Кстати, о диете. Есть на ночь действительно вредно для жизни. Медики на полном серьезе говорят, что плотный ужин перед самым сном — главный враг человека.

Дело в том, что в организме каждого индивидуума работают так называемые «большие биологические часы» . Теорию эту впервые выдвинул еще в советские времена ленинградский профессор Владимир Михайлович Дильман. Физиологическими процессами в организме управляет особый отдел мозга — гипоталамус. Он же руководит работой гипофиза, особой железой, где вырабатываются многие гормоны, влияющие на рост и старение организма. Изменить работу внутренних органов по своему хотению и велению мы не можем. И это очень даже хорошо — кто знает, что взбредет в голову современному уставшему после долгого рабочего дня клерку? Но за это мы расплачиваемся механизмом старения.

После 20-25 лет чувствительность гипоталамуса снижается и начинается самое интересное. Гипоталамус, как ни в чем не бывало, продолжает давать команды на выработку гормонов — кортизола (гормона стресса), половых и отвечающих за аппетит. Уровень таких гормонов в крови постоянно увеличивается и, в конце концов, начинает зашкаливать. Вот тут-то и запускаются процессы старения. Гормоны же роста, которые способствуют росту мышечной ткани и двигательной активности, чем дальше, тем больше угнетаются жирами. Вечерний голод как раз и растормаживает выработку гормонов роста. Голодный организм экономит глюкозу и начинает перерабатывать свой собственный жир. В итоге — правильно, жиров становится меньше, а значит и нужные нам гормоны ничто не угнетает.

Вывод: хочешь жить долго — ложись спать голодным.

Наука против старения

Теорий, как продлить человеческий век, существует не один десяток. Интернет просто завален советами, как лет до ста расти нам без старости. Умных, заумных и просто бредовых идей полно.

На этом фоне выделяются мысли, высказанные одним из самых экстравагантных ученых — британским геронтологом Обри ди Греем. Он прославился тем, что обещает продлить нашу жизнь лет этак до тысячи. Это не бред, а стройная научная теория, сторонники которой есть и в России.

Суть такова: чтобы научиться лечить все старческие болезни и заменять состарившиеся части тела, надо объединить усилия исследователей чуть ли не во всех отраслях современной науки и медицины . Проект называется SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence — стратегии достижения пренебрежимого старения инженерными методами). Ди Грей утверждает, что надо лишь разорвать цепочки старения организма в самых «слабых звеньях» — там, где ученые могут это сделать. За счет этого мы получим дополнительные 20-30 лет здоровой жизни, пока мы ее будем проживать, наука продвинется вперед и отвоюет у природы еще несколько десятилетий. Так, по чуть-чуть отыгрывая годы у смерти, мы и получим вечную жизнь.

Дело за малым — создать доступную для каждого человека технологию, которая сможет восстанавливать организм до любой степени омоложения и поддерживать его в таком состоянии в течение любого времени.

Одни работами этого ученого восхищаются, другие относятся к ним с немалой долей скептицизма, но то, что они во всем мире вызывают интерес, бесспорно. А значит, не так уж мысли Обри ди Грея фантастичны. В самом деле, стоит познакомиться с отдельными элементами стратегии SENS поближе, как вы убедитесь: нет ничего невозможного. Ведь на каждый негативный процесс, происходящий в нашем организме на молекулярном уровне, авторы концепции имеют если не готовое решение, то идею — как можно процесс изменить.

Вот, например, митохондрии — энергетические фабрики клеток . Собственную ДНК имеют лишь митохондрии да еще ядро клетки. Как и все на этом свете, митохондрии могут неправильно работать или выключаться из-за генетических мутаций или повреждений. К счастью, большинство различных белков, которые нужны для правильной работы митохондрии, образуются вне ее. Поступают же они в митохондрию благодаря комплексу TIM/TOM. В собственной же ДНК митохондрии закодированы только 13 составляющих клеточную «электростанцию» белков. Так почему бы не сделать копии 13 генов и поместить их в хромосомы в ядре? Тогда, если из-за повреждения ДНК митохондрии не сможет синтезировать нужный белок, этот белок начнет поступать в митохондрию извне. Так как гены в наших хромосомах довольно надежно защищены от мутаций, не в пример тем генам, что находятся в ДНК митохондрии, то на хромосомные копии вполне можно положиться.

Тут, конечно, еще исследовать и исследовать. В частности, нужно еще понять, как пресловутый комплекс TIM/TOM сможет доставлять дополнительные белки в митохондрии. Но, как признаются сами ученые, ничего принципиально невозможного здесь нет.

Так же авторы проекта SENS предлагают разобраться и с другими проблемами старения. Всего Ди Грей выделил семь самых слабых звеньев организма. И определил, каким путем можно их усилить. Вот основные проблемы, над которыми, по мысли британского геронтолога, должны биться ученые мужи: восполнение потери клеток, исключение хромосомных мутаций, исключение мутаций в митохондриях, избавление от ненужных клеток, избавление от внеклеточных перекрестных связей, очистка организма от внеклеточного и внутриклеточного мусора. Кое-что в этом направлении уже делается. В двух лабораториях идут успешные опыты со специальными бактериями, разлагающими «плохой» холестерин. Обри предлагает пересадить к нам в организм ген — пожиратель такого холестерина. Это не фантастика. Ведь медики научились заменять гены при некоторых редких болезнях. По такому же принципу работают с ферментами, расщепляющими вещества, которые «виноваты» в старческой слепоте. А в Париже научились переносить в клеточное ядро копии здоровых генов. И таким образом борются с мутациями.

Ди Грей считает, что с помощью современных технологий можно добиться продолжительности жизни до 150 лет. Через десять лет технологии будут опробованы на мышах, путь от мыши к человеку займет лет 15. Если современный 60-летний человек проживет еще 15 лет, он получит шанс опробовать подобную терапию на себе. Медики уберут все вредные накопления, «почистят» дедулин организм, и пожилой человек вернется лет на 30 назад. Это, конечно, не полная победа над старением, а дополнительные годы жизни. Но лиха беда начало.

Россияне только «за»

В России сторонники теории ди Грея объединились в общественную организацию и основали фонд «"Наука за увеличение продолжительности жизни». Цель — выработать единый научный план по изучению процесса старения. Старение междисциплинарная проблема, изучаемая не только молекулярными биологами, генетиками и биохимиками, но и цитологами, и физиологами, математиками и специалистами многих других областей. Руководителем общественной организации стал Михаил Батин.

По мнению основателей фонда и общественной организации, развивать медицину — значит изучать механизм старения человека, искать способы его замедления и омоложения организма . Исследования в области генетики, цитологии, биохимии, биофизики жизненно необходимы для каждого человека. Сторонники идей ди Грея ратуют за создание математической модели человеческого организма. Увы, без серьезного государственного финансирования подобные исследования невозможны. Поэтому, говорится в программном заявлении, «наша общая задача — добиться выделения бюджетных средств для поиска лекарства от старости».

Заявление заявлением, но втихомолку авторы уповают больше не на государство (у него и других дел хватает), а на деньги частных инвесторов. И тогда… Каждые пять лет мы сможем проходить «техосмотр». Ну, прямо как автомобили. Если какой-то орган барахлит, его можно будет заменить на аналогичный. Нужный орган «вырастят» при помощи генной инженерии, и его можно будет «распечатать» на особом «принтере». Скажете — бред? А как насчет того, что в средние века 50-летний человек считался глубоким стариком, а сейчас мы говорим про такой возраст «в самом расцвете сил"?

Но, как пишут в официальных документах, в связи со всем вышеизложенным возникает вопрос: если вечная жизнь не за горами, может, стоит задуматься над проблемой вечной любви? Государство на такие исследования уж точно не раскошелится. Ау, частные инвесторы, где вы?

Процесс старения, естественно, предмет особого внимания ученых. Несколько лет назад была шумиха вокруг «фермента бессмертия» теломеразы и кодирующего его гена. Однако тогда с самого начала было ясно, что больше всего такого фермента в раковых клетках. Сейчас исследователи попытались выяснить влияние на процесс старения белков, которые останавливают рост раковых опухолей – и кодирующих их генов.

Исследователи из клиники Майо в Миннесоте (США) провели эксперименты на животных, которые позволили более глубоко понять функции генов р16 и р19 известными своей способностью затормаживать рост раковых опухолей. Исследователи уже знали, что оба гена также влияют на процесс старения – как у животных, так и у людей – однако как именно это происходит, до недавнего времени было неясно.

Как известно, ген – это химическая «инструкция», согласно которой в клетке производится определенный белок. Эксперименты показали, что перепроизводство белка, кодируемого геном р16, приводит к стремительному старению тканей. Предыдущие эксперименты с культурами ткани, показали, что к подобному эффекту приводит и белок, кодируемый р19.

Однако, при этом, было очевидно, что совсем без «генов старения» организм животных долго существовать не может. Мыши с поврежденными генами р16 и р19 – то есть, грызуны, у которых соответствующие белки попросту не могли правильно вырабатываться, - попросту не годились для исследования механизма старения. Такие животные умирали от рака задолго до старости. Чтобы обойти эту проблему, ученые скрестили линию «недолговечных» мышей с мышами, которые старели еще быстрее в результате мутации еще одного гена - BubR 1.

К счастью, в результате скрещивания нежизнеспособных существ родились значительно более долговечные мыши, на которых и были продолжены дальнейшие исследования. Многочисленные эксперименты, проведенные на мышах с поврежденными и рабочими р16 подтвердили, что этот ген запускает процесс старения. К тому же, эксперименты показали, что в организме живых мышей р19 останавливает процесс старения.

Другой важный вывод из этого исследования – в том, что возникновение первых признаков старения и дальнейшее развитие этого процесса оказалось, по крайней мере, частично – связано с накоплением в тканях и органах стареющих клеток. У этих белков, между прочим, чрезмерно активен «ген старения» р16, в результате чего они вырабатывают слишком много соответствующего белка. Количество этого важного для организма протеина оказывается настолько большим, что он повреждает окружающие клетки, отрицательно воздействует на функции органов и тканей и в конце концов вызывает характерные симптомы старения.

Благодаря этому открытию ученые рассчитывают глубже понять биохимическую природу многих симптомов, связанных со старением – и в частности, дряхления – то есть, утраты мышечной массы и ухудшения зрения – а точнее, вызванного катарактой помутнение хрусталика глаза. Более глубокое изучение этих процессов, надеются ученые, позволят создать условия, при которых развитие всех этих процессов можно будет задержать.

Принято считать, что более краткая жизнь у мужчин связана с бОльшим количеством стрессов на работе. Но сегодня, когда разница в рабочих условиях между полами практически исчезла, разрыв нисколько не сокращается. Еще одна широко распространенная версия говорит, будто женщины менее «подвержены» пагубным пристрастиям — таким, как курение или выпивка — и чаще стараются правильно питаться. Но вместе с тем, в старости женщины в среднем обладают худшим здоровьем, чем мужчины, чего в этом случае ждать не стоило бы. И вообще, самки других видов также обычно живут дольше самцов. Причина должна быть какой-то иной.

Вообще, старение организма связано с постепенным накоплением небольших «ошибок» и повреждений в клетках и клеточных компонентах, белках, хромосомах и ДНК. Регенеративные способности нашего тела неидеальны, и понемногу крохотные «недоработки» все множатся, приводя к крупным последствиям.

Еще в 1977 г. английский профессор Томас Кирквуд (Thomas Kirkwood) выдвинул идею о том, что наши тела вообще не должны безупречно восстанавливать свои структуры, поскольку это работает на руку эволюции вида: Homo sapiens нуждается в качественных представителях репродуктивного возраста, а старых лучше отбрасывать для экономии ресурсов. В его описании, похожем на концепцию « эгоистичного гена » Ричарда Докинза, организм предстает чем-то вроде временного пристанища для генетического материала, для его передачи от предшествующего поколения следующему. Как только передача эффективно произведена, организм становится пустой тратой энергии. Свою гипотезу Кирквуд довольно провокационно назвал « теорией одноразового тела » (Disposable Soma Theory), и в своей недавней статье расширил ее применительно к проблеме более ранней смерти мужчин.

Действительно, многочисленные лабораторные эксперименты показывают, что животные, отличающиеся большими сроками жизни, обладают более эффективными системами поддержки и восстановления клеток и их структур, нежели короткоживущие. В целом эти животные, как правило, крупнее и обладают более развитым интеллектом. Для них тело — не такой уж «одноразовый» объект, и энергетические вложения в его поддержку окупаются. Хотя бы в силу того, что дети таких видов обладают длительным периодом созревания, в ходе которого нуждаются в родительской опеке (это особенно ярко проявляется у людей).

Кроме того, эксперименты на грызунах показали, что «ремонтные системы» организма у самцов работают не столь эффективно, как у самок. Более того, если хирургически у самки грызуна удалить яичники, эта разница исчезает. Известно также, что кастрированные самцы чаще живут дольше. Кирквуд приводит также исторический пример: в штате Канзас некогда кастрация была (увы) одной из постоянных практик «лечения» и усмирения буйных психических больных, что позволило накопить статистику: кастраты жили, в среднем, аж на 14 лет дольше. Еще один пример Кирквуд берет из Японии, где ученые создали «супер-самку» мыши, объединив генетический материал пары самок и искусственно вырастив ее. Таким образом, мышка эта не несла ни единого гена, полученного от самца. Она прожила на треть дольше, чем обычная самочка мыши.

О чем все это говорит? Кирквуд, как эволюционист, делает следующие выводы. Биологическому виду важнее здоровье самок, чем самцов: именно самкам приходится, как правило, вынашивать и выращивать потомство. Репродуктивная роль самцов часто вовсе пассивна и мало меняется с изменением их здоровья. Виду «удобнее», чтобы самец, исполнив свои репродуктивные задачи, «ушел и не мешал» следующему поколению. Это косвенно подтверждается тем, что повышенные уровни



Похожие публикации