Зачем мы стареем. Наука о долголетии: как продлить молодость

За годы исследования теломер стало известно, что их длина задана до некоторой степени генетически и варьируется от ткани к ткани и от органа к органу, как и частота деления клеток в разных тканях. Так, клетки кишечника делятся быстро и заменяются полностью – примерно раз в четыре дня – запасными стволовыми клетками, отвечающими за починку тканей тела. А клетки печени обновляются один раз в период от шести месяцев до года. Биологи также выяснили, что теломераза, создающая и восстанавливающая теломеры, активна все время только в наших «бессмертных» половых клетках (сперматозоидах и яйцеклетках), стволовых клетках и костном мозге, где производятся красные кровяные тельца. Практически во всех остальных тканях и клетках тела ее активность сильно снижена или отключена. Тем не менее теломераза может стать катализатором рака, если мутировавшим генам удастся опять ее включить, чтобы клетки могли, наплевав на состояние своей ДНК, избежать старческой спячки и начать безудержно делиться.

Так, может быть, именно теломеры – тикающие часы, отсчитывающие продолжительность жизни наших клеток, – и ответственны за наше старение? Известно, что укороченные теломеры и активность теломеразы так или иначе участвуют во многих распространенных старческих болезнях помимо рака, в том числе сердечно-сосудистых, легочных, диабете и деменции. А есть еще такая вещь, как врожденный дискератоз. Он вызывается мутациями генов теломеразы и иногда относится к прогериям, то есть синдромам преждевременного старения, потому что больные с самых юных лет страдают недостаточностью костного мозга, испытывают проблемы с легкими, мучаются остеопорозом, глохнут, их волосы седеют и выпадают, зубы портятся, не говоря уже о более обычных симптомах – старческой пигментации кожи и нарушении роста ногтей.

Износ теломер числится среди признаков старения, о которых шла речь в первой главе, и часто их длина может указывать на возраст человека. В конце 1990-х – начале 2000-х был большой ажиотаж в прессе вокруг идеи, что перенастройка теломеразы может лечить рак, возвращать бодрость дряхлым клеткам и продлевать жизнь. «Увлечение широкой публики теломерной моделью старения понятно – она устанавливает таймер для деления клеток, и в ней легко разобраться, – пишет геронтолог Ленни Гуаренте в книге „Бессмертный поиск“ (Ageless Quest). – Я, однако, считаю, что выращенные в лабораторных условиях клетки – довольно неестественная система. Живой организм избавился бы от этих клеток прежде, чем укоротились бы их теломеры, и их заменили бы продукты дифференциации клеток-предшественниц, у которых теломераза имеется. Культуральные клетки отрезаны от этого источника обновления, они брошены на произвол судьбы».

Хотя кое-кто из специалистов был настроен скептически, идея теломеразной терапии так впечатлила американского бунтаря-геронтолога Майкла Уэста, что он специально для этого основал фармацевтическую компанию Geron. Уэст был одним из первых исследователей стволовых клеток. В интервью журналу The Translational Scientist он рассказал чудесную историю про то, как пригласил Леонарда Хейфлика посетить его фирму. Ученый, открывший естественный предел жизни клеток, весьма критически относился к направлению, в котором работала фирма Geron, но согласился пожертвовать для эксперимента лоскут кожи со своей ноги. Вставив ген теломеразы в извлеченные из этого образца клетки, Уэст сумел перевести клетки через предел Хейфлика и заставить их размножаться дальше. «Хейфлик был убежден, что нам никогда не удастся ничего поделать с человеческим старением, однако именно его клетки стали первыми, достигшими бессмертия», – вспоминал Уэст.

То был замечательный научный прорыв, да еще и такой символический. Но, несмотря на этот и другие успешные опыты на животных (мышах и прочих), теломеразная терапия работала непостоянно, непредсказуемым образом, и истолковать ее результаты оказалось затруднительно. Геронтологи убедились наконец, что общая картина причин и процессов старения гораздо сложнее, чем сперва казалось. И сегодня изучение других сторон клеточного старения, помимо теломер, открывает новые удивительные факты о биологической природе возраста.

4 Клеточное старение, или Как коптить небо

По воспоминаниям Джуди Кампизи, сейчас одного из ведущих исследователей клеточного старения, ее первый доклад на эту тему в конце 1980-х в Калифорнийском университете в Беркли встретил едкий отпор «какого-то брюзгливого деда». «Барышня, – надменно заявил он, – то, о чем вы говорите, это артефакт клеточной культуры. К процессам in vivo он никакого отношения не имеет».