Зачем мы стареем. Наука о долголетии: как продлить молодость

Без сомнения, эпигенетические часы Хорвата – оригинальный и полезный новый инструмент для врачей и ученых-медиков. С их помощью можно обнаружить ткани и органы, проявляющие признаки ускоренного старения, что может означать рак и другие серьезные заболевания, например повреждение печени вследствие алкоголизма. Джанет Лорд и ее коллеги в Бирмингеме уже применяют этот метод для изучения влияния физических и психологических травм. Люди, пережившие травму, часто бывают ослабленными и нередко умирают раньше. Не идут ли биологические часы таких людей быстрее обычного после усилий, которые организм предпринимает, чтобы вернуться к нормальной жизни? Не стареют ли они быстрее, чем должны были бы? «У меня пока нет ответа, – говорит Лорд. – Мы еще анализируем данные. Но если [наша догадка] подтвердится, то что, спросят, с того? Ну, тогда можно попробовать вмешаться. Сейчас появляется столько противовозрастных препаратов, можно попробовать дать их жертвам травм и посмотреть, не повысит ли это их продолжительность жизни». Ее доводы логичны: последние исследования Хорвата и коллег показывают, что ускоренный ход биологических часов действительно повышает риск преждевременной смерти.

Эпигенетические часы заставляют ученых задуматься и над куда более фундаментальными вопросами. Например, является ли стоящий за ними механизм всего лишь отражением процесса старения, которым движут другие силы, или эпигеном сам старит? Другими словами, нельзя ли обратить процесс старения вспять, манипулируя естественными переключателями наших генов? «Думаю, с научной точки зрения это суперинтересно… – говорит Вольф Рейк, возглавляющий эпигенетическую программу в Бабрахамском институте в Кембридже. – Вызываются ли эти черты или сами вызывают? Вот, по-моему, центральный вопрос».

Чтобы отвечать на такие вопросы, нужно научиться влиять на механизмы эпигенетики, тогда мы узнаем, влияет ли это на темп старения. «Такой эксперимент невозможно провести на людях – и по этическим, и по практическим причинам», – считает Рейк. Поэтому они с коллегами в поисках подходящего модельного организма разработали мышиную версию эпигенетических часов. Как и в версии Хорвата, их модель ориентируется на происходящие со временем изменения в схемах метилирования ДНК, но в 329 других точках мышиного генома.

Кембриджская команда доказала, что часы работают, когда выяснила, что они «тикают» быстрее, если перевести мышей на образ жизни, который, как уже известно, эту жизнь укорачивает: например, давать им жирный корм и удалять самкам яичники, что расстраивает их гормональную систему. И наоборот, у мышей, генетически запрограммированных на карликовый рост, часы «тикали» медленнее (мыши-карлики живут дольше). Теперь команда Рейка пытается узнать, как именно эпигеном отвечает на такие изменения образа жизни и нельзя ли подобрать молекулы, воспроизводящие природные эффекты, или даже научиться редактировать эпигеном напрямую. «Это должно показать, происходит ли старение под действием схем метилирования ДНК, или старение – это считывание уже записанного в нашем геноме сообщения», – пишут Рейк и его коллега Оливер Стегл в статье о работе своей научной группы.

Каким бы ни оказался ответ, Рейк определенно верит в возможность перевести стрелки часов старения назад. «О, наверняка!» – заявляет он. Ученые уже умеют создавать из обычных клеток взрослого человека индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), то есть стволовые клетки, способные превращаться практически в любые специализированные клетки. «Это уже хорошее начало, – говорит Рейк. – Такие эксперименты показывают, что поворот процесса старения вспять – абсолютно реальная возможность».

14 Стволовые клетки: назад к основам

Индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками мы обязаны японскому биологу по имени Синъя Яманака. Его работа с исходным веществом жизненных процессов произвела переворот в науке и удостоилась в 2012 году Нобелевской премии. Яманака родился в 1962 году в Осаке в семье инженера. У отца была небольшая фирма по изготовлению деталей машин. Синъя вспоминает, что с детских лет хотел знать, как все работает, разбирал часы и радиоприемники (собирал их обратно, правда, реже). Еще он рассказывает, как получил взбучку от матери за то, что поджег одеяло, развлекаясь с набором для опытов, который шел в комплекте с научно-популярным журналом для младших школьников. Яманака был хрупким мальчиком (тощим, считал отец) и решительно взялся за дзюдо. Однако через несколько лет травма вынудила его оставить занятия, и он обратился к музыке, гитаре и пению в фолк-группе, которую организовал вместе с одноклассниками.