Эндрю Стил - Бессмертные. Почему гидры и медузы живут вечно, и как людям перенять их секрет

Геномнаянестабильность, она же – повреждение ДНК, – главная из известных на сегодня причин старения.

Было предпринято несколько попыток систематической классификации теорий старения, но две современные теории выделяются тем, что не только обеспечивают четкую систему, но и явно направляют нас в сторону разработки методов лечения старения. Первая, первоначально опубликованная в 2002 году и смело озаглавленная «Стратегии достижения пренебрежимого старения инженерными методами» (Strategies for Engineered Negligible Senescence, SENS), была разработана биогеронтологом Обри ди Греем. В своей нынешней форме SENS выделяет семь различий между старыми и молодыми телами, которые, по мнению ди Грея, являются фундаментальными причинами старения. Справедливо будет сказать, что теория была и остается спорной. Поскольку ученый был мотивирован именно лечением старения, его «семь смертельных вещей» – это типы возрастных «повреждений», сгруппированных определенным образом, потому что он предусматривает тип лечения для борьбы с каждым из них. Если бы мы могли ударить по всем им сразу, утверждает он, то можно было бы отложить старение на достаточно долгий период, чтобы выиграть время для разработки следующей версии SENS, и так далее. Вот почему он называет их стратегиями достижения пренебрежимого старения. Если бы нам это удалось, говорит ди Грей, мы могли бы рассчитывать на продолжительность жизни в тысячу с лишним лет. Это утверждение по понятным причинам вызвало удивление среди ученых. Некоторые из предложенных методов лечения были странными, и даже наиболее правдоподобные из них были спорными, потому что в то время ни один из них не существовал, не говоря уже о том, чтобы показать свою эффективность. Но идея группирования возрастных изменений таким образом является хорошим способом построить основу для их лечения.

Вторая теория, опубликованная в 2013 году, известна как «Признаки старения» (The Hallmarks of Aging) [30] Она была опубликована в американском журнале Cell. – Примеч. авт. и перечисляет девять изменений, которые соответствуют трем критериям. Во-первых, они должны усиливаться с возрастом: если этого не происходит, как они могут вызывать старение? Во-вторых, ускорение развития признака должно ускорить старение. И, в-третьих, замедление развития признака должно замедлить старение. Последние два критерия являются попыткой отделить вещи, просто связанные со старением, от тех, что на самом деле способствуют ему. Наконец, эти признаки также сопровождаются предлагаемыми вмешательствами, которые могут замедлить или обратить вспять их прогрессирование, тем самым замедляя или обращая вспять этот аспект старения и, как мы надеемся, тормозя этот процесс в целом.

У этих двух классификаций много общего. Девять признаков и семь категорий SENS существенно пересекаются – например, то, что ди Грей называет «повреждением ДНК», пересекается с «геномной нестабильностью» (геном – это название всей нашей ДНК) в «Признаках», что является похожим, хотя и более широким, понятием. Они также согласны с тем, что между причинами старения и болезнями нет однозначного соответствия. Большинство последствий старения, будь то рак, деменция или седеющие волосы, не могут быть связаны с одним основным биологическим фактором, а возникают как следствие нескольких, действующих одновременно и взаимодействующих друг с другом. Поэтому, когда мы будем рассматривать их в этой главе и в остальной части книги, я постараюсь связать болезни и симптомы с отдельными причинами старения, но все не всегда будет четко укладываться в одну категорию.

Болезни не всегда являются ответственностью одного протекающего процесса, и иногда мы вообще не знаем точно, что лежит в основе конкретной возрастной проблемы. Может оказаться, что некоторые труднообъяснимые проблемы устраняются случайно, когда мы облегчаем какой-то процесс старения, или они могут осветить новые фундаментальные причины старения, которые мы упустили. По мере того как наука все больше узнает о процессе старения, мы вполне можем добавить к этому списку еще больше явлений, но пока нам есть, во что вцепиться зубами.

Процесс воздействия на эти признаки, как мы надеемся, не только имеет прямое медицинское применение, но и является одним из лучших способов углубить понимание старения. Если мы уничтожим один из них и обнаружим, что он не имеет большого значения для продолжительности жизни, то, возможно, это не первопричина, или, вероятно, что-то еще убьет нас, прежде чем у нас появится шанс. Если мы исправим что-то и вместе с этим будет скорректирован другой элемент, то это прояснит связи между этими явлениями.

Первый шаг состоит в том, чтобы поговорить, каковы эти основные особенности старения. Я сгруппировал их в десять категорий, которые тоже буду называть «отличительными признаками» процесса старения. Они очень похожи на «Признаки» 2013 года (я добавил два в список и сгруппировал два вместе, то есть у меня есть еще один объединенный признак) и следуют тем же правилам: процессы усиливаются с возрастом, при их усилении портится здоровье, а их замедление укрепляет его.

Давайте рассмотрим их, начав с самой фундаментальной молекулы жизни.

Внутри большинства клеток тела скручены два метра ДНК, инструкции из шести миллиардов молекулярных букв – A, T, C и G, известных как основания, – которая содержит всю информацию, необходимую для построения клеток. Невероятно, но, несмотря на двухметровую длину, она втиснута в ядро диаметром всего в несколько миллионных долей метра. Двойная спираль ДНК – самая известная молекулярная структура в мире. Она украшает все, от учебников по биологии до логотипов компаний, служа визуальным сокращением для «науки». Но платоновский идеал ДНК, пара изящных переплетенных спиралей, чистый, нетронутый носитель генетической информации, опровергает хаос, в котором она находится внутри наших тел.

Плотно уложенная в ядро, теснясь со всеми видами других молекул, ДНК находится под постоянным химическим воздействием, способным повредить ее структуру или внести опечатки в генетические инструкции. Существует множество способов повреждения ДНК. Возможно, наиболее очевидным является внешнее воздействие. Токсины и канцерогены (название, данное всему, что вызывает рак) из пищи, сигаретного дыма или вредных химических веществ могут проникать в ядро и сеять хаос. Ультрафиолет из солнечного света и излучение, такое как рентгеновские лучи или естественная радиация [31] В окружающей среде присутствуют естественные радиоактивные материалы, такие как радий и радон. – Примеч. науч. ред. , могут изменить ДНК или даже сломать ее пополам. Однако больше всего ущерба наносит само тело путем химических побочных эффектов нормального обмена веществ, совокупности процессов, посредством которых пища превращается в энергию. Подсчитано, что генетический код каждой клетки вашего тела ежедневно подвергается до 100 000 атак.