Будущее человечества. Колонизация Марса, путешествия к звездам и обретение бессмертия

Еще одним ключом к проблеме старения может стать теломераза, помогающая регулировать ход наших биологических часов. При каждом делении клетки концы хромосом, называемые теломерами, становятся чуть короче. Со временем, после приблизительно 50–60 делений, теломеры становятся такими короткими, что вообще пропадают, и хромосома начинает разваливаться. В результате клетка дряхлеет и теряет способность нормально функционировать. Существует предел для числа делений клетки, называемый пределом Хейфлика. (Я однажды брал интервью у доктора Леонарда Хейфлика, и он рассмеялся, когда я спросил его, можно ли каким-то образом обойти предел Хейфлика и обезопасить себя от смерти. Он был настроен в высшей степени скептически и считал этот биологический предел основным в сложном и многообразном биохимическом процессе старения. Мы пока мало знаем о нем и далеки от возможности изменить этот предел в клетках человеческого организма.)

Нобелевский лауреат Элизабет Блэкберн настроена более оптимистично: «Все признаки, включая генетику, говорят, что существует причинная связь между теломерами и теми неприятными вещами, которые происходят по мере старения». Она отмечает, что есть непосредственная связь между укороченными теломерами и некоторыми болезнями. К примеру, если теломеры у вас укороченные (как у нижней трети популяции), риск развития сердечно-сосудистых заболеваний для вас выше на 40 %. «Именно укорачивание теломеров, судя по всему, лежит в основе риска тех заболеваний, которые нас убивают… это сердечные болезни, диабет, рак, даже болезнь Альцгеймера», — заключает Блэкберн[55].

В последнее время ученые экспериментируют с теломеразой — ферментом, открытым Блэкберн и ее коллегами и предотвращающим укорачивание теломеров. Этот фермент способен, в определенном смысле, «остановить часы». Клетки кожи, омываемые теломеразой, могут делиться до бесконечности, выходя далеко за предел Хейфлика. Мне довелось однажды брать интервью у доктора Майкла Уэста, работавшего в Geron Corporation. Уэст экспериментирует с теломеразой и утверждает, что может «обессмертить» клетку кожи в лаборатории, так что она будет жить вечно. Клетки кожи в его лаборатории могут делиться не 50–60, а сотни раз.

Следует, однако, указать, что с теломеразой следует обращаться очень аккуратно, поскольку раковые клетки тоже бессмертны и тоже используют теломеразу, чтобы добиться бессмертия. Одно из отличий раковых клеток от нормальных заключается в том, что они живут вечно и размножаются безо всякого предела, порождая опухоли, которые нас убивают. Так что нежелательным побочным продуктом использования теломеразы может стать рак.

Генетика старения

Еще одна возможность победить старение связана с генной инженерией.

Тот факт, что гены сильно влияют на старение, очевиден. Бабочки после выхода из кокона живут всего несколько дней или недель. Мыши, которых изучают в лабораториях, обычно живут всего около двух лет. Собаки стареют примерно в семь раз быстрее людей и живут немногим более десяти лет.

Изучая животное царство, мы находим существа, которые живут так долго, что продолжительность их жизни трудно измерить. В 2016 г. автор статьи в журнале Science сообщил, что гренландская полярная акула живет в среднем 272 года и превосходит по продолжительности жизни гренландского кита (в среднем 200 лет). Это делает гренландскую акулу самым долгоживущим позвоночным животным. Их возраст ученые подсчитывали путем анализа слоев ткани в глазу акулы, который растет послойно, как луковица. Мало того, они обнаружили одну акулу, возраст которой составлял 392 года, и еще одну, которой, возможно, было целых 512 лет.

Таким образом, разные биологические виды с разным генетическим аппаратом сильно различаются между собой по продолжительности жизни. Исследования показывают, что даже среди людей, хотя гены у всех нас почти идентичны, близнецы и вообще близкие родственники имеют близкую ожидаемую продолжительность жизни и что люди, отобранные случайным образом, различаются по этому признаку намного сильнее.

Но, если старение хотя бы отчасти управляется генами, очень важно выделить те гены, которые им управляют. Здесь возможно несколько подходов.

Один из перспективных подходов состоит в том, чтобы анализировать гены молодых людей, а затем сравнивать их с генами стариков. Сравнив два набора генов при помощи компьютера, можно быстро выделить места, где наблюдается больше всего генетических повреждений, вызванных старением.

К примеру, старение автомобиля происходит в первую очередь в двигателе, где сильнее всего сказываются коррозия и механический износ. В живой клетке роль «двигателя» играют митохондрии. Именно в них сахара окисляются с выделением энергии. Подробный анализ ДНК внутри митохондрий указывает на то, что ошибки, и правда, концентрируются именно здесь. Есть надежда, что когда-нибудь ученые смогут использовать собственные ремонтные механизмы клетки, чтобы обратить вспять процесс накопления ошибок в митохондриях и тем самым продлить срок полезной жизни клетки.