«Теломер – это конец хромосомы, который укорачивается при каждом делении, – комментирует это открытие Владимир Анисимов . – При каждом делении клетки хромосома удваивается, однако часть ее не деапплицируется – то есть не удваивается, и как шагреневая кожа, при каждом делении уменьшается».
Выходит, теломеры – своего рода счетчики старости? Хитроумно созданные природой ограничители жизни, они следят за тем, чтобы каждая клетка поделилась ровно столько раз, сколько ей отведено природой. Для человека – это 50 раз для каждой отдельной клетки. С каждым очередным делением клетки теломеры – концы хромосом – становятся все меньше и меньше. Их укорачивание – это необратимый процесс. Идет он до тех пор, пока один из участков не станет критически коротким, а это неминуемо вызовет болезнь или смерть клетки.
Рассказывает заведующий лабораторией радиационной цитологии Института цитологии РАН Виктор МИХЕЛЬСОН :
«Причины того, что теломеры укорачиваются, могут быть разными. Причиной могут стать, например, окислительные повреждения. Ионизирующая радиация также может укорачивать хромосомы, повреждать и укорачивать теломеры. Это могут делать и эпигенетические воздействия. Есть научные работы, которые показывают, что даже психологический стресс укорачивает теломеры, в какой-то мере. Это значит, что все это ускоряет старение».
Открытие американских ученых поразило научный мир. Однако мало кто знает, что они экспериментально доказали теорию, которую в 70-х годах озвучил советский ученый Алексей Оловников. Именно он впервые предположил, что старение организма зависит от длины клеток на концах хромосом.
«Он обнаружил, – говорит Виктор Михельсон , – что, когда ДНК делится – а при любом делении клетки ДНК сначала строит на себе вторую такую же, – оказывается, что эта вторая, дочерняя ДНК всегда чуть-чуть короче, чем материнская. Это открытие тогда было встречено полным непониманием специалистов. Специалисты говорили: ну, как же, вся генетика, вся молекулярная биология построена на том, что дочерняя ДНК – это копия материнской. Так оно и есть, но копия неполная. Самый кончик у дочерней ДНК не достраивается. Оловников объяснил, почему так, потом это было доказано уже экспериментально».
Сам Оловников экспериментов не проводил. Биолог-теоретик ограничился лишь несколькими научными публикациями. Однако нет сомнений, что именно его выводы стали основой для открытия теломер и получения американскими учеными Нобелевской премии.
В 1984 году был открыт фермент, который способен наращивать теломеры и таким образом увеличивать период, когда клетка может делиться. То есть продлевать молодость. Фермент назвали теломеразой. И зародилась гипотеза: ведь если научиться наращивать теломеры, это будет прямой путь к вечной жизни?
Получается, что бессмертие не такой уж миф. Тем более теперь, когда ученые поняли механизм старения. Казалось бы, нужно только распространить действие теломеразы – фермента, отменяющего работу теломер, – и жизнь перестанет быть смертной? Но этот, казалось бы, простой способ имеет страшный побочный эффект и немедленно приводит к раку… Оказалось, что увеличенные теломеры – это свойство раковых клеток, поэтому они так живучи и так бешено делятся. Таким образом, природа сама налагает запрет на бессмертие. И сколько еще в ней таких затворов, неизвестно.
«Бессмертной является только раковая клетка, – говорит доктор медицинских наук Владимир АНИСИМОВ . – И она погибает только потому, что убивает организм, в котором развивается. Ведь до сих пор существуют опухолевые линии, т. е. клетки, которые возникли в начале прошлого века. И они перевиваются от одного животного к другому, и они бессмертны».
Бессмертны потому, что могут делиться бесконечно. И как ни странно, но именно раковая клетка – тот Кощей Бессмертный, который может поделиться с человеком тайной вечной жизни. Раковые клетки наделены уникальной способностью и даже могут выращивать для себя отдельные кровеносные сосуды, доставляющие дополнительное питание. В таких условиях здоровые клетки начинают конкурировать за жизненное пространство, но выживает в этой борьбе сильнейший… Проблема в том, что раковая клетка возникает в результате спонтанной ошибки деления, и просчитать этот процесс ученым пока не удалось.
После открытия теломер – счетчиков старения и теломеразы – фермента, отменяющего их действие, ученый мир еще более приблизился к понимаю как механизма старения, так и механизма возникновения чумы XX века – рака. Приблизился. Но не разрешил. Еще в 2006 году китайские ученые обнаружили ген «P 16», отвечающий за старение клеток. В ходе исследований выяснилась не только прямая связь этого гена с процессами старения, но и его способность оказывать влияние на длину теломер. Из этого следует, что процессы старения заложены в генетической программе клеток, и для того, чтобы сделать клетки бессмертными, в них нужно заблокировать ген «Р 16».
Альтернатива – продлить молодость, но заболеть раком – не прельщает ни одного человека. Но ученые все равно убеждены: у эволюции не было необходимости создавать специальный механизм смерти от старости. А человек умирает совсем по другим причинам… Кажется, сама природа не желает, чтобы мы становились бессмертными. Ведь биологи выяснили, что первые одноклеточные существа на нашей планете могли жить вечно. Они делились и не знали ни старости, ни смерти.
«Амеба может делиться бесконечно, – утверждает ученый-цитолог Виктор МИХЕЛЬСОН . – Это не значит, что она бессмертна: убить ее можно очень просто, она не как Кощей. Но если ей создать условия, при которых она хорошо себя чувствует, то она будет делиться бесконечно. Причем у них работает теломераза все время, восстанавливает ее теломеры, и амеба в культуре живет сколько угодно. То есть она бессмертна».
Живая клетка стала смертной лишь тогда, когда на Земле возникли многоклеточные организмы. Так почему природа, создав первые существа бессмертными, вдруг передумала?
Вот что думает об этом доктор медицинских наук Владимир АНИСИМОВ :
«У одноклеточных нет теломер. Клетка делится непрерывно, она бессмертна. Там нет трупа – клетка одноклеточная поделилась на две – возникло две новых. Вообще, смерть – это расплата за многоклеточность».
Найти заветную таблетку от старости пытались во все времена. Фараон Рамзес Второй, правивший Египтом во втором тысячелетии до нашей эры, жил более ста лет. Существует поверье, что древние атланты жили несколько столетий. Безусловно, это легенда, но ведь возможности человека еще не изучены до конца.
«Я знаю ученых, которые разделяют этот взгляд, – говорит Владимир Анисимов . – Доктора Грейна, например, работающего в Кембридже. Мы с ним знакомы. Он говорит, что человек может 500, 800, 5000 лет прожить, и даже создает систему технологии, включая нанотехнологии, которая будет продлевать жизнь».
Жить почти половину тысячелетия… В двадцатые годы прошлого столетия это звучало невероятно… Именно в то время советский ученый Александр БОГДАНОВ предложил свою систему омоложения – путем переливания крови. Богданов считал, что кровь не одинакова в разных возрастных периодах, а потому путем переливания ее от молодого организма более взрослому можно добиться омолаживающего эффекта. Тогда в идею ученого поверил сам Иосиф Сталин. Первые опыты показали – у пациентов, страдающих переутомлением, наблюдалось явное улучшение самочувствия. По инициативе Сталина даже был создан Институт переливания крови, где профессор Богданов проводил опыты, в том числе и на себе…
В побеге за молодостью 56-летний профессор переливал себе кровь от своего студента, страдающего туберкулезом. Богданов делал это сознательно, поскольку знал, что, сталкиваясь с бациллой туберкулеза, организм взрослого человека вырабатывает иммунитет. Ученый был уверен, что новая молодая кровь поможет ему остановить старость.
Через несколько месяцев после начала эксперимента, в апреле 1928 года, Богданов скончался. Причиной смерти стал резус несовместимости. Фактор, о котором узнают лишь через 12 лет, когда, кроме известных групп А и Б, будут открыты еще 4 группы крови. Так, своей смертью Александр Богданов доказал, что «молодая» кровь не способна предотвратить старость и сделать человека бессмертным.
«Стареют все виды, – говорит доктор медицинских наук Владимир АНИСИМОВ . – И даже человек как вид тоже стареет. То есть нас ожидают впереди изменения. Может, возникнет не Homo sapiens, а новый вид – человек с каким-нибудь новым качеством. Бессмертным он вряд ли будет, потому что все живое должно умереть. Когда организм выполнил свою биологическую функцию – то есть произвел потомство, – он природе не нужен».
У каждого живого существа есть свой так называемый видовой предел. У млекопитающих максимальная продолжительность жизни варьируется от 3 лет у мышей, до 211 лет у китов. Человеку природа отвела свой срок – 100–120 лет. Но и эта цифра сегодня кажется недостижимой.
Средняя продолжительность жизни в Европе составляет 75–80 лет. Но верхний предел – 100–110 лет. То есть мы имеет резерв примерно 30 лет. Его имеют все люди. Так заложено природой.
Но сегодня этот резерв доступен далеко не каждому. А все потому, что продолжительность жизни человека зависит прежде всего от среды, в которой он живет. Официальной статистики по продолжительности жизни нет. Существуют лишь наблюдения. К примеру, дольше всего живут люди с высокоразвитым интеллектом. К долгожителям можно отнести и врачей-психиатров, чуть меньше живут врачи-психотерапевты. Из-за особого напряжения в работе небольшая продолжительность жизни у врачей-хирургов. А изучая вопрос долгожительства, геронтологи пришли к выводу, что на Земле даже существуют определенные места, живя в которых, человек может задействовать свой жизненный резерв.
…Наталине Бончивенне 103 года. Она живет в Италии, в Болонье. Наталина пережила две мировые войны, помнит Муссолини, первые телевизоры и смену нескольких режимов власти. О возрасте Наталина говорит с улыбкой – рада, что смогла вырастить детей, внуков и даже правнуков. А почему природа дала ей шанс столько прожить – она не знает.
Наталина чувствует себя хорошо, даже в своем возрасте она сохранила здоровье, ясный ум и жизнелюбие. Ее долгая по нашим меркам жизнь – это результат эксперимента по замедлению старения, поставленного самой природой. И сейчас геронтологи всего мира пытаются разгадать эту загадку…
Профессор из университета Болоньи Клаудио Франчески всю жизнь ищет таблетку от старости. Проведя эксперименты, он пришел к выводу, что долгожительство заложено в нас генетически и может передаваться из поколения в поколение.
Я встретился с руководителем отдела экспериментальной патологии Университета Болоньи Клаудио ФРАНЧЕСКИ . Вот что он мне рассказал:
«Мы разработали проект и изучаем генетику долгожителей. Были изучены 2500 братьев, возраст которых превышал 90 лет, в 11 странах. На острове Сардиния мы обнаружили целые семьи долгожителей. В Болонье и Милане был тоже проведен проект, в ходе которого мы провели исследования долгожителей и их сыновей, которым было по 70 лет, сравнив этих сыновей долгожителей с обыкновенными людьми того же возраста. Мы обнаружили, что здоровье сыновей долгожителей было намного лучше. То есть ген долголетия передается из поколения в поколение».
Все, кого исследовал Франчески, не страдали так называемыми старческими болезнями. Складывалось ощущение, что организм в определенном возрасте сам включал защитный механизм и замедлял старение.
К тому же профессор Франчески провел уникальные эксперименты и пришел к выводу, что возраст, в котором человек умрет, программируется в момент внутриутробного развития плода. А первые месяцы жизни плода могут либо сократить этот срок, либо запрограммировать организм на продление жизни.
Рассказывает профессор Франчески:
«Это связано с тем, что зародыш, когда находится еще внутри матки, понимает среду, где он находится. Значит, в случае, если очень мало питания в его внутриутробной жизни, он уже подготавливает свой метаболизм таким образом, чтобы подготовиться, когда родится, жить в условиях недостатка питательных веществ. Если же, наоборот, имеется очень богатая среда, то происходит наоборот – несоответствие его запрограммированной жизни с настоящей, и таким образом возникают болезни типа диабета, сердечно-сосудистые заболевания, потому что происходит перенасыщение».
Сегодня ученые убеждены, что процесс старения на четверть регулируется наследственностью. Генетическая предрасположенность к ранней смерти стала причиной того, что по всему миру прекратились опыты по клонированию живых существ. Навязчивая идея человечества продлить жизнь искусственным путем зашла в тупик…
Вот как оценивает ситуацию в этой области заведующий лабораторией радиационной цитологии Института цитологии РАН Виктор МИХЕЛЬСОН :
«Если мы можем получить клон человека, то возникла идея, что, мол, это и есть продление жизни. То есть мы можем взять у человека любую его клетку, и из нее получить младенца. Донор клетки умрет, а младенец будет жить дальше. И он будет такой же, поскольку гены у него те же. Это будет как бы продолжение жизни этого человека. Но оказалось, что это не так по следующим причинам. Во-первых, механизм старения, который сейчас раскрыт, показывает, что причина старения лежит в клетках. В клетках укорачиваются концы хромосом – теломеры. И именно в половых клетках, в гаметах, работает специальный фермент, теломераза, который восстанавливает эти исходные концы. Поэтому наши дети начинают стареть каждый раз как бы с нуля, а не с того уровня, до которого успели постареть родители к моменту зачатия. А если мы используем клонирование, там нет полового процесса, не используются половые клетки – гаметы, и теломер будет продолжать укорачиваться. И полученный с помощью клонирования человек умрет примерно тогда же, когда и донор клетки, из которого он получен».
До того, как на свет появилась овечка Долли, ученые провели более трехсот попыток. Клонированная Долли родилась лишь внешне молодой. Ее внутренние биологические часы с рождения пошли не с нуля.
«Ведь она оказалась старушкой, – говорит доктор медицинских наук Владимир Анисимов , – потому что весь груз генетических нарушений, которые она несла, который накопили ее клетки, она передала потомству, и она быстро одряхлела и погибла».
Та же участь ждала бы и людей. К тому же велика вероятность того, что клон человека, не став личностью, так и останется клоном.
Так что, взяв на себя роль Создателя, человек с ней не справился. Сегодня геронтологи уверены, что мы умираем не от старости, а от болезней, которые передаются генетически или обрушиваются на нас с возрастом.
Представляете, сколько еще открытий сделал бы Альберт Эйнштейн, проживи он не 76 лет, а хотя бы 90? Но почему одним людям удается дожить до ста лет и не заболеть, а для других жизнь заканчивается, едва наступит 70?
Вот что думает об этом доктор медицинских наук Владимир АНИСИМОВ :
«Число людей, доживших до 100 лет, удваивается каждые 10 лет. Ожидается, что в середине этого века в США будет около миллиона столетних. В Европе и у нас в Петербурге, скажем, уже 26–27% людей старше пенсионного возраста. Это очень серьезно. Раньше человечество напоминало пирамиду: было много детей и мало стариков. Сейчас – башня. А в нашей стране это башня с усеченным основанием. Когда мало детей и велика доля пожилых, население выглядит как башня с усеченным основанием. А такая башня может упасть. Вот посмотрите, в США умирает от сердечно-сосудистых заболеваний в два раза меньше людей, чем в России. А всего людей умирает примерно одинаково. Но в США 300 миллионов жителей, а у нас – 140».
Ни США, ни Россия не относятся к странам, где бы условия для долгожителей были благоприятными. Но на Земле есть определенные места, где люди живут дольше. К ним можно отнести японский остров Окинава, наш Северный Кавказ, Норвегию. В Италии – это район города Парма и Сардиния. Но с чем связано образование на Земле своеобразных очагов долгожительства?
«Японцы хорошо себя чувствуют, – уверен ученый-цитолог Виктор МИХЕЛЬСОН . – У них так устроена жизнь в стране, что весь народ хорошо себя чувствует. Норвегия мало пострадала от войны. И норвежцы, в общем, уверены в своем будущем, у них хорошие законы. Это важно для человека».
К тому же существует теория, что каждый орган стареет по собственной программе, и если обеспечить организму комплексный уход: питание, режим дня, сон, то процесс старения можно замедлить. Проведенные эксперименты подтвердили эту теорию. Ученые проводили вскрытия людей, умерших в возрасте 70 лет. В 20 процентах случаев они обнаруживали, что внутренние органы умерших были как у 40-летних. Смерть наступала, потому что изнашивался только один орган, например, сердце или почки…
Профессор университетского госпиталя во Флоренции Паоло Макиарини рассказал мне о выводах, которые сделали руководимые им исследователи из этого факта:
«Вероятно, вы слышали о бионной концепции, когда часть органа замещается механическим прибором. Мы же пытаемся использовать силы организма, чтобы действовать против болезни, заживлять раны и способствовать процессу восстановления. В этом суть концепции бионики – используй организм, чтобы противостоять болезни, остановить ее, нормализовать состояние и в конечном счете заменить поврежденные ткани или клетки».