Шарон Моалем - А что, если они нам не враги? Как болезни спасают людей от вымирания

Уже началось постепенное финансирование этого проекта, и его руководители надеются в течение следующих нескольких лет набросать большую часть карты эпигенома, но это будет нелегко.

В науке ничего не бывает легко.

Сет Кук [155] является старейшим из живых американцев с одним невероятно редким генетическим расстройством. У него выпали все волосы. Его кожа покрыта морщинами. У него атеросклероз. Его суставы болят из-за артрита. Он каждый день принимает аспирин с целью разжижения крови.

Ему двенадцать лет.

У Сета синдром Хатчинсона – Гилфорда – очень редкая болезнь, которую часто называют прогерией. Считается, что этому заболеванию подвержен только один из четырех-восьми миллионов новорожденных. Это очень жестокая болезнь – ее название в переводе с греческого означает «преждевременно старый», и именно в этом состоит несчастная судьба рожденных с прогерией людей. Дети с прогерией стареют до десяти раз быстрее людей, не страдающих этой болезнью. Когда ребенку с прогерией исполняется где-то полтора года, его кожа начинает покрываться морщинами, а волосы – выпадать. Вскоре за этим появляются сердечно-сосудистые проблемы, такие как атеросклероз, и дегенеративные заболевания, например артрит.

Большинство людей с прогерией умирают в подростковом возрасте от сердечного приступа или инсульта – не известно ни одного случая, чтобы они доживали до тридцатилетнего возраста.

Синдром Хатчинсона – Гилфорда – не единственная болезнь, которая ускоряет процесс старения организма, но она самая душераздирающая, потому что развивается стремительно и с самого момента рождения. Другое похожее заболевание под названием «синдром Вернера» проявляет себя уже после достижения человеком половой зрелости. Иногда этот синдром называют прогерией взрослых.

После полового созревания процесс старения ускоряется, и люди с синдромом Вернера, как правило, умирают от возрастных болезней к пятидесяти-шестидесяти годам. Синдром Вернера, хотя и встречается чаще синдрома Хатчинсона – Гилфорда, все равно является довольно редким генетическим заболеванием, которому подвержен лишь один человек на миллион.

Из-за того, что эти ускоряющие процесс старения болезни такие редкие, они нечасто становятся предметом исследований (и поэтому их называют «сиротскими болезнями»). Однако подобная ситуация уже начинает меняться, так как ученые стали понимать, что именно эти заболевания являются ключом для понимания нормального процесса старения. В апреле 2003 года ученые заявили, что им удалось изолировать генетическую мутацию, вызывающую прогерию [156]. Эта мутация происходит в гене, ответственном за производство белка под названием «ламин А». В обычных условиях ламин А является каркасом мембраны клеточного ядра, в котором содержится вся генетическая информация клетки. Ламин А подобен колышкам, которые удерживают палатку, – они служат основой для мембраны клеточного ядра, которая опирается на этот белок. У людей с прогерией нарушена структура ламина А, из-за чего клетки изнашиваются гораздо быстрее.

В 2006 году другая команда ученых установила связь между деградацией ламина А и нормальным процессом старения человека. Том Мистели и Паола Скафиди, исследователи из Национального института здравоохранения США, в своей опубликованной в журнале «Science» статье сообщили о том, что в клетках обычных людей пожилого возраста наблюдаются те же самые дефекты, что и в клетках больных прогерией [157]. Это очень важное открытие, ставшее первым подтверждением того, что характерное для прогерии ускоренное старение связано с нормальным процессом старения человека на генетическом уровне.

Отсюда можно сделать далекоидущие выводы. С тех пор, как Дарвин описал механизмы адаптации, естественного отбора и эволюции, ученые не переставали спорить о том, какое именно место во всем этом отводится процессу старения. Организм просто изнашивается, подобно любимой футболке, которая с годами растягивается и начинает рваться? Или же старение стало результатом эволюции? Другими словами, является ли процесс старения случайным или преднамеренным?

Прогерия и другие ускоряющие процесс старения болезни говорят в пользу того, что он заранее запрограммирован, является частью замысла природы.

Подумайте сами – если одна-единственная генетическая ошибка способна привести к ускоренному старению у младенца или подростка, то изнашивание организма со временем не может быть его единственной причиной.

Само существование гена прогерии подтверждает то, что процесс старения контролируется на генетическом уровне. Это приводит ученых к вопросу, который, без сомнения, вы ожидали услышать. Неужели мы все запрограммированы на смерть?

Леонард Хейфлик является одним из пионеров исследования процесса старения. В шестидесятых годах прошлого века он открыл, что (за одним особым исключением) клетки способны делиться лишь ограниченное число раз, после чего процесс деления прекращается и они начинают погибать. Ограничение количества клеточных делений было названо пределом Хейфлика [158] – у человека этот предел составляет от пятидесяти двух до шестидесяти делений.

Предел Хейфлика связан с потерей специализированного генетического резерва, находящегося на окончаниях хромосом под названием «теломеры».

С каждым своим делением клетка теряет часть ДНК. Чтобы потеря этой информации не привела к губительным изменениям, на концах хромосом расположены дополнительные информационные блоки – теломеры.

Представьте, что вам нужно сделать пятьдесят копий имеющейся у вас рукописи, но копировальный центр решил серьезно усложнить вам жизнь. Вместо денег после каждой копии он берет по последней странице вашей рукописи, и так копия за копией. Это серьезная проблема – в рукописи двести страниц, и если за каждую его копию нужно отдавать по странице, то в последней копии будет всего сто пятьдесят страниц, и тот, кому она достанется, недополучит целую четверть рассказа. Но вас не так-то просто провести – вы привыкли находить решения в самых заковыристых ситуациях. Вы добавили в рукопись пятьдесят пустых страниц, разместив их в самом конце, и принесли в копировальный центр рукопись в двести пятьдесят страниц. Теперь во всех пятидесяти копиях рукописи будет весь рассказ целиком – страницы начнут пропадать, только когда вы решитесь сделать пятьдесят первую копию. Так вот, теломеры подобны пустым страницам рукописи в нашей аналогии: с каждым новым делением клетки они укорачиваются, тем самым защищая самое важное – ее ДНК. Где-то после пятидесяти-шестидесяти делений от теломер в конечном счете ничего не остается, и вот тогда клетка оказывается под угрозой.