Вечная молодость

Станет в ХХI веке реальностью, утверждает ученый с мировым именем – профессор теоретической физики

Мичио КАКУ в своей книге “Предвидение”

Сегодня, 22 марта 2148 года, – день рождения Эндрю. Он появился на свет еще до миллениума, в 1998-м. Однако нынче у него отнюдь не праздничное настроение: он почему-то вдруг почувствовал себя старым и уставшим. Он решает, что настала пора обратиться к врачу. Эндрю делает взмах рукой, и из настенного экрана его гостиной выступает трехмерное голографическое изображение.

– Эндрю, – произносит “изображение”, – я обнаружил в вашем личном деле, что вы сегодня именинник, вам – 150. Искренние поздравления! Однако какие проблемы? Выглядите вы ни днем старше, чем в 50 лет!

Эндрю издает вздох: “Н-да… Именно столько мне было, когда процесс старения был остановлен. Но сегодня я почему-то чувствую себя на все двести лет. Что это со мной?”

Виртуальный доктор слегка хмурится: “Не могли бы вы позволить взглянуть на карту?” Эндрю вставляет свою карточку с банком данных о ста тысячах его генов в машину, вмонтированную в стену.

– Гм-м!.. Ваши гены в отличном состоянии. Все вредные гены были устранены еще в прошлом веке. Проблема, однако, в том, что часть ваших генов уже не отвечает последним достижениям, и вам требуется ввести дозу самых новейших. Закатайте-ка рукав, я сделаю вам укол.

Набор новых генов устремляется в кровь Эндрю и вместе с ними – микроскопические компьютеры, каждый размером менее, нежели частичка пыли. Эти микрокомпьютеры будут радировать информацию о состоянии его органов.

– Ага, я так и предполагал! Микрокомпьютеры сообщают нам, что некоторые из ваших органов, в частности почки и печень, начали стареть. Вы, должно быть, пропустили последнюю процедуру замещения? Ну не стыдно ли, Эндрю? Однако не волнуйтесь, это отнюдь не проблема. Я сейчас же закажу лаборатории вырастить вам несколько новых органов. Прописываю вам также коктейль энзимов против старения.

Виртуальный доктор, сделав свое дело, исчезает с экрана, и Эндрю отправляется на пляж. Лежа на песке, он потихоньку впадает в дрему, но тут начинает подавать сигналы его ушной компьютер. На линзах солнечных очков Эндрю появляется изображение. Это сестричка Джейн вызывает его по Интернету. Хотя она и моложе Эндрю на целых пятьдесят лет, они отлично ладят и во всем понимают друг друга.

– Знаешь, – признается ему Джейн, – я, кажется, начинаю терять ощущение времени. Молодость, зрелость, старость – все кажется абсолютно неразличимым, когда живешь веками…”

…Эта история – из области научной фантастики. Но она далеко не столь оторвана от реальности, как может показаться. Стремительные открытия в исследованиях ДНК начинают разгадывать один за другим секреты старения. В ХХI веке человек, не исключено, будет иметь могущество Всевышнего, способность противостоять смерти и творить жизнь. Поиск вечной юности владел умами и душами стареющих королей и императоров со времен античной древности. Этот поиск ведется и по сей день. По справедливости говоря, человеческое тело должно было бы быть вечным. Ибо некоторые живые организмы в реальности обладают этим даром. Отдельные клетки как само собой разумеющееся отвергают законы старения и не имеют никаких конечных сроков своего существования, иначе говоря, они бесконечны. Из этого вытекает, что вечная жизнь не противоречит известным доселе законам биологии клеток. Но если это так, то почему же мы не сохраняем молодость на вечные времена?

Целый ряд дерзновенных и замечательных по своему значению открытий, сделанных наукой в последние годы, определенно доказывает, что секрет старения, конкретно – молекулярный и генетический механизм старения, будет расшифрован в самом ближайшем будущем. Однако до свершения биомолекулярной революции все наши догадки относительно старения человеческого организма выводились из исследований этих процессов у животных. Так, известно, например, что все млекопитающие, взрослея, увеличиваются в своих телесных размерах. Стало быть, разрастаясь, организм одновременно и старится. Однако отдельные виды животных, наращивая с течением времени свой телесный объем, не выявляют при этом никаких признаков старения. Так, у женских особей камбалы не отмечено никакой связи между физическим ростом и старением, и с возрастом эти рыбы не проявляют никаких признаков старости или утраты определенных функций. По всей видимости, клетки этих животных никогда не теряют своей силы или способности к репродукции.

Из вышесказанного нетрудно вывести следующее: если существует тип животных без отмеренного срока продолжительности жизни, стало быть, существует и “ген возраста”! Когда люди “в годах” вздыхают над своими начинающими поскрипывать суставами и поднывающими мышцами, они говорят: “Я, кажется, слегка заржавел…” И вряд ли при этом подозревают, насколько близки они к истине. Ибо одна из ключевых идей относительно того, что есть по сути своей старение, заключается в теории окисления. Эта теория указывает на то, что старение по сути вызывается тем же, чем и ржавение металла, потемнение серебра и горение огня – то бишь окислением. Иначе говоря, коррозийным процессом, вызванным высвобождением химической силы, запертой внутри кислорода. Беспрепятственно протекающее окисление сеет хаос в системе жизнедеятельности организма, создавая внутри него “свободные радикалы”, которые подобно обезьянам, дорвавшимся до сложных машин, крушат их хрупкую конструкцию, в данном случае – функции наших клеток. Эти свободно движущиеся вольные радикалы в силу своей электрической природы способны разрывать протеины и нуклеиновые кислоты, разрушая тем самым деликатно сбалансированную машинерию клетки.

В контрольных экспериментах, в ходе которых мышам, фруктовым мушкам, крысам давали антиоксиданты, обнаруживалось, что продолжительность их жизни увеличивалась. Так было, к примеру, доказано, что продолжительность жизни мышей может возрасти на 30 процентов. Исследования показали, что антиоксиданты способны отложить появление рака, кардиоваскулярных заболеваний, а также болезней нервной и иммунной систем. Помимо этих исследований, наука настойчиво ищет и “возрастной ген”, который может обладать способностью замедлять деструктивные процессы или чинить повреждения молекул, вызванные старением. Вероятно, именно путем генной терапии процесс старения и может быть заблокирован. Одна из интригующих догадок к распутыванию этой головоломки была предложена Майклом Роузом из Калифорнийского университета. Путем селекционного отбора он пришел к возможности увеличивать продолжительность жизни фруктовых мушек аж на целых семьдесят процентов. Не потому ли мушки стали долгожителями, что у них выработалась способность противостоять деградирующему эффекту окисления?

В 1991 году Томас Джонсон, биолог из университета в Колорадо, потряс ученый мир объявлением о том, что впервые в истории найден способ генетическим путем изменять продолжительность жизни любого организма. Джонсон отыскал новый ген, названный “Эйдж 1” (возраст 1) внутри крошечного червя нематода. Манипулируя этим геном, Джонсон смог продлевать обычно трехнедельную жизнь червячка на сто десять процентов! Это было потрясающее достижение, которое, очевидно, подтвердило, что возрастной ген существует. Другие ученые также продемонстрировали вдохновляющие достижения. Зигфрид Хекими из университета МакГилл в Монреале создал червей-мутантов, способных существовать в пять раз дольше, нежели их нормальные собратья. Комментируя свое достижение, ученый сказал: “Эти животные настолько близки к бессмертию, насколько это вообще возможно для червей”.

Разумеется, попытка экстраполировать результаты, достигнутые у червей, на человека выглядит на первый взгляд весьма сомнительно, ибо нематоды состоят всего-навсего из 959 соматических клеток. Однако фактом остается и то, что человеческие гены и гены червя так схожи между собой, что, будучи внедренными в гены мутанта-червя, гены человека восстанавливали свои нормальные функции. Тем не менее остается и доселе неясно, возможно ли будет путем воздействия на возрастной ген обновлять и наше тело. Иначе какой смысл был бы в этой самой “вечной” жизни, если телесно и умственно человек продолжал бы свое существование, будучи предельно изношенным? Проводимые в настоящее время эксперименты показывают, что в недалеком будущем будет возможно выращивать новые органы для замены изношенных. Клетки нашего тела в принципе несут закодированную в ДНК генетическую информацию, позволяющую регенерировать целые органы. Используя методы биоинженерии, ученые способны сегодня выращивать редкие виды клеток, именуемые универсальными донорскими клетками и обладающие способностью не вступать в антагонизм с нашей иммунной системой. За этим достижением открывается широчайшая перспектива новых технологий. Человеческие органы, такие, как ухо, уже были выращены внутри организма животных. Американские ученые смогли преодолеть проблему отторжения тканей и вырастили человеческое ухо внутри мыши. Хотя, по сути, они смогли бы вырастить это ухо и без использования мыши.

Все эти открытия знаменуют начало новой эры производства человеческих тканей. В ходе еще одних экспериментов была доказана способность выращивать носы. Следующим шагом может стать “производство” почек. Лауреат Нобелевской премии Вальтер Гилберт пророчит, что в ближайшие десять лет выращивание таких органов, как печень, может стать рутинным делом. Со временем станет возможным заменять пораженную мастектомией грудную ткань новой тканью, выращенной из тела самой пациентки. Не так давно был сделан прорыв в выращивании костных тканей, что является чрезвычайно важным и актуальным с учетом широко распространенной проблемы костных повреждений у пожилых людей: в одних только Соединенных Штатах Америки в год стрясается два миллиона тяжелой степени переломов костей и хрящей. Используя методы молекулярной биологии, ученые определили 20 видов протеинов, контролирующих рост костной ткани. В процессе одного из экспериментов было проведено успешное лечение двенадцати пациентов, страдавших обширными костными потерями в верхней челюсти. Путем воздействия на протеины определенным клеткам челюсти была дана “команда” окостенеть, то бишь стать костными клетками. И эта команда была выполнена!

Между 2020-м и 2050 годом возможно появление более сложных органов, таких, как руки, сердце. Во второй половине ХХI века замещению, вероятно, будет подлежать уже каждый орган за исключением мозга.

С самого начала эры клеточных исследований ученые мечтали пробиться к тайне биологических часов, определяющих срок жизни клетки. В последние несколько лет эти часы были обнаружены, что открыло абсолютно новое направление на пространстве ХХI века. Еще в начале 60-х годов ученые пришли к пониманию того, что культивированные клетки новорожденных младенцев способны делиться от 80 до 90 раз, в то время как клетки семидесятилетнего человека – всего лишь 20-30 раз. Однако если клетка содержит часовую бомбу – что тогда служит предохранителем этой бомбы? Сегодня получен ответ на этот вопрос.

В 70-х годах было обнаружено, что на концах хромосом имеется нечто похожее на колпачок, вернее, нечто напоминающее пластиковые кончики ботиночных шнурков, предохраняющие шнурки от растрепывания. Если эти “колпачки”, названные теломерами, исчезают, хромосомы слепляются друг с другом и клетка в силу этого погибает. У нормальной клетки теломер постепенно становится все короче и короче, покуда клетка не приходит к “самоубийству”. В 1984 году был открыт энзим теломераз, способный перевернуть вышеописанный процесс и удлинить теломер. В 1994 году ученые из Макмастерского университета в Онтарио сделали принципиальной важности открытие. Они обнаружили наличие теломераза в широком спектре злокачественных опухолей, иначе говоря, в раковых клетках, обладавших способностью генетически мутировать, производя при этом теломеразы. Это в свою очередь предотвращало теломеры злокачественных клеток от исчезновения и таким образом делало их бессмертными.

После этого открытия прогресс пошел не просто стремительно, но со взрывной силой. В 97-м году был обнаружен ген теломераза. Вслед за этим корпорация “Джерон” совершила историческое открытие. Она вырастила человеческие кожные клетки, ввела в них теломераз и тем самым удвоила их жизнепротяженность, увеличив делимость от 50 до 90 раз. Этого было достаточно, чтобы мир заговорил об открытии источника вечной молодости.

Перевод Ольги ДМИТРИЕВОЙ

Лондон