Вокруг темы погибели выросла целая культура, к
примеру, религии, в каких красной нитью проходит вопрос скоротечности нашей жизни,
и значимости спасения души. Но людей все чаще тревожит не ее судьба, а
бессмертие бренного тела. Можно ли жить вечно либо хотя бы подольше? Речь не
идет о 10-15 годах старости, которые нам обещают разумное питание и здоровый
стиль жизни, а о продлении существования на порядки и до бесконечности. Лишне говорить,
что это в корне изменило бы все устройство нашего общества и имело бы
гигантскую пользу для научного прогресса – ведь в наши дни ученый растрачивает
полжизни лишь на усвоение опыта предшественников.
До этого времени мысль бессмертия была уделом
сказок и фантастики, но все есть основания считать, что 1-ые бессмертные люди
родятся уже в этом веке.
Для чего жить вечно?
Почти все люди говорят, что не желали, бы жить
вечно, видимо, считая, что это просто длительная старость. Исходя из убеждений
природы старение — это верный и нужный процесс. Поживший свое организм,
наверное, накопил травмы, заболевания, паразитов, и необходимо не подкармливать
его, а высвободить дорогу потомству. Схожий природный механизм защиты вида
находится даже у простых: бактерии, которые плодятся делением, не заполняют
собой все место даже в безупречных условиях, так как происходит вырождение,
проявляющееся в «бракованном» потомстве, не способном к нормальному делению.
Но человек – не бактерия, он владеет разумом,
что делает необязательным любые биорегуляторы. Травмы мы научились вылечивать,
еду изготавливаем без помощи других, а среду обитания приспосабливаем под себя.
Нам не нужен природный механизм регулирования популяции, так как в критериях
развитой цивилизации нестареющий человек способен прожить сколь угодно долго.
Таким образом, наступает долгожданный момент — пора «отменить» несправедливые
природные ограничения. При этом это даже не метафизический вопрос – есть
неповторимые организмы, потенциально бессмертные, при этом пребывающие не в
нескончаемой старости, а в вечно юном состоянии либо стареющие очень
медлительно.
Всего известно несколько таких примеров. На
первом месте — кишечнополостная гидра, владеющая неповторимыми регенерационными
возможностями и способная бесконечно обновлять собственный организм. Также ученым
известна рыба Sebastes aleutianus либо морской окунь алеутский, длительность жизни
данной рыбы велика так, что человек не может отследить признаков ее старения. В
текущее время возраст подопытной особи достигает наиболее 200 лет. Рекорды
долгожительства и возможное бессмертие показывают Pinus longaeva (сосна
долговечная), которая живет уже около 5 тыс. лет, и антарктическая губка
Scolymastra joubin, живущая около 20 тыс. лет.
Всю свою жизнь эти организмы лишь и делали,
что потребляли еду и выделяли отходы. Человек за это время мог бы сделать
намного больше. К тому же, наша жизнь сама по себе — бесспорная ценность. Что
говорить – пусть не вечное, но долгое, измеряемое тысячелетиями существование
могло бы открыть населению земли дальние звезды, путь к которым занимает
несколько 10-ов лет.
Что мешает жить вечно?
По сути, тело человека — это машина, способная
к регенерации. Наши клетки постоянно погибают и заменяются новенькими, потому
организм на теоретическом уровне имеет неограниченный срок службы. Естественно,
при суровых повреждениях жизненно важных органов, к примеру, клеток мозга либо
легких, полная регенерация невозможна, но эту проблему можно было бы решить
выращиванием новых органов, заменой их искусственными аналогами либо терапией
стволовыми клетками. Но, к огорчению, процесс старения, который ведет к гибели,
имеет другие причины, ежели очевидный износ нашей живой «машины». Конкретно они
являются самой главной загадкой на пути к бессмертию.
Общие признаки старения отлично известны:
возникновение морщин вследствие исчезновения подкожного жира и утраты упругости
кожи, атрофия и перерождение внутренних органов, истончение костей, уменьшение
мышечной массы, понижение эффективности работы желез внутренней секреции,
ухудшение функционирования мозга и т.д. Существует некоторый набор причин,
которые запускают процесс умирания организма, блокировать этот процесс –
означает, обрести бессмертие.
После открытия ДНК ученые наполнились
оптимизмом: казалось, необходимо лишь отыскать ген, отвечающий за включение
механизма старения, а потом блокировать его и жить вечно. Но, кропотливо
исследовав процесс, ведущий человека к естественной гибели, исследователи
поняли, что «волшебного выключателя», вероятнее всего, нет. Бессмертие - это
комплекс разных причин, при этом невероятной трудности.
Тем не менее, есть и отличные новости. Сначала,
удалось найти несколько путей клеточной сигнализации и транскрипционных причин,
от которых зависит длительность жизни. Они все являются естественными
природными механизмами, которые защищают организм от неблагоприятных условий. А
именно, на длительность жизни косвенно влияет стресс-реакция генов на
отсутствие питания.
Во время голода в организмах практически всех
живых существ, от дрожжей до человека, активизируется множество сигналов, таких
как инсулиноподобный фактор роста (IGF-1), в итоге чего же организм
претерпевает глобальные физиологические изменения с целью защиты клеток. В
итоге клетки живут дольше, а старение замедляется. К огорчению, голоданием
нереально достигнуть бессмертия, но IGF-1 значительно понижает возможность
развития сердечнососудистых болезней. В целом, уменьшение количества IGF-1
увеличивает риск смерти, что свидетельствует о значимости этого фактора в продлении
жизни. В некоторых странах уже начато создание IGF-1 при помощи генно-инженерного
способа с внедрением рекомбинантной ДНК. Может быть, дальнейшие работы над
инсулиноподобным фактором роста понизят смертность, и это только один из
множества механизмов продления жизни, которые имеет наш организм. Очевидно, это
не так просто, как кажется – нельзя ввести IGF-1 либо что-то схожее, и ждать
прибавки к прожитым годам. Имеется непростая связь с иными факторами, довольно
увидеть, что выработка IGF-1 связана с действием целого букета гормонов:
соматотропного, тиреоидных, стероидов, глюкокортикоидов, инсулина. Предстоит долгая
работа по складыванию данной мозаики в цельную картину.
Как жить вечно?
В настоящее время среди ученых все большую
популярность приобретает эпигенетическая теория старения, которая утверждает,
что оно не запрограммировано в геноме человека, а происходит из-за неизменного
повреждения ДНК, приводящего в итоге к смерти организма. Как известно,
хромосомы имеют концевые участки, теломеры, которые препятствуют соединению с
иными хромосомами либо их фрагментами (соединение с другими хромосомами вызывает
тяжелейшие генетические аномалии). Теломеры представляют собой повторы коротких
последовательностей нуклеотидов на концах хромосом. Фермент ДНК-полимеразы
неспособен скопировать ДНК на сто процентов, потому после каждого деления
теломера в новой клетке выходит короче, чем у клетки-родителя.
Еще сначала 1960-х годов ученые нашли, что
клетки человека могут делиться ограниченное количество раз: у новорожденных
80-90 раз, а у 70-летнего — лишь 20-30. Это именуется пределом Хейфлика, за
которым следует сенесенс – нарушение репликации ДНК, старость и гибель клетки.
Таким образом, с каждым делением клетки и
копированием ее ДНК теломера укорачивается, как типичный часовой механизм,
отмеряя жизнь клеток и всего организма в целом. Теломеры находятся в ДНК всех живых
организмов, при этом их длина разная.
Выходит, практически все клетки организма
человека имеют свой «счетчик», отмеряющий длительность жизни. Именно в этом
«почти», может быть, и кроется ключ к бессмертию. Дело в том, что природе
пришлось сохранить неким клеткам бессмертие. В нашем организме существует два
типа клеток, половые и стволовые, в которых находится особый фермент, теломераза,
удлиняющий теломеры с помощью специальной РНК-матрицы. Практически идет
неизменный «перевод часов», в силу чего же стволовые и половые клетки способны
делиться бесконечно, копируя наш генетический материал для воспроизводства и
выполняя функцию регенерации. Все другие клетки человека не создают теломеразу
и в какой-то момент погибают. Это открытие стало началом сложной и сенсационной
работы, которая в 1998 году завершилась потрясающим фурором: группа американских
ученых смогла повысить предел Хейфлика обычных человеческих клеток вдвое. При
всем этом клетки оставались здоровыми и молодыми.
Достигнуть этого было чрезвычайно непросто: в
обычные соматические клетки при помощи вирусных ДНК внесли гены теломеразной обратной
транскриптазы, что позволило передать обычным клеткам возможности половых и
стволовых, т.е. возможность удлинять и поддерживать длину теломера. В итоге «подправленные»
биоинженерами клетки продолжали жить и делиться, тогда, как обычные клетки старели
и погибали.
Просто жить вечно?
Да, вероятнее всего, это и есть священный ключ
к бессмертию, но, как досадно бы это не звучало, очень сложный. Неувязка в том,
что у большинства раковых клеток наблюдается довольно высокая активность
теломеразы. Иными словами, включение механизма удлинения теломера делает
бессмертные клетки, которые могут преобразовываться в раковые. Некоторые ученые
даже считают, что «счетчик» теломера является эволюционным приобретением,
созданным для защиты от онкологических болезней. Большая часть раковых клеток
образуются из обычных, находящихся в предсмертном состоянии. Каким-то образом у
них активируется неизменная экспрессия генов теломеразы либо иным методом блокируется
укорачивание теломера, и клетки продолжают жить и плодиться, вырастая в
опухоль.
Из-за этого побочного эффекта блокирование теломера
почти все ученые считают бесперспективным и небезопасным действием, в особенности,
когда идет речь обо всем организме. Проще говоря, можно омолодить определенные
клетки, к примеру, кожи либо сетчатки глаза, но влияние разблокировки
теломеразы на ткани всего организма непредсказуемо и, вероятнее всего, вызовет
возникновения множества опухолей и скорую смерть.
Но в прошлом году ученые из Медицинского
факультета Гарварда дали нам надежду: они в первый раз применили активацию
теломеразы в комплексе, не на наборе клеток, а на функционирующем организме.
Поначалу исследователи на сто процентов
отключили теломеразу у мышей, состарив их. Мыши преждевременно старились:
исчезла способность к размножению, уменьшился вес мозга, усугубилось чутье и
т.д. Сразу, после чего исследователи приступили к омоложению животных. Для этого
активность теломеразы в клетках была восстановлена до прежнего уровня. В итоге
теломеры удлинились, и клеточное деление возобновилось, началось «волшебство»
омоложения: запустился процесс восстановления тканей органов, возвратилось
чутье, лучше стали делиться нейральные стволовые клетки в мозге, в итоге чего
он возрос на 16 %. При всем этом никаких признаков онкологических болезней не
нашли.
Гарвардский опыт — это еще не лекарство от
смерти, но очень перспективное средство омоложения. Так как ученые не
провоцируют выработку аномального количества теломеразы, а только возвращают ее
уровень на момент юности, можно значительно продлить жизнь человека с
наименьшим риском возникновения опухолей.
Жить вечно – реально?
Манипуляция теломерами в текущее время
является самым многообещающим методом к бессмертию. Но тут есть множество
препятствий. Сначала, онкологические трудности: даже омоложение при помощи
теломеразы наталкивается на обилие причин, повышающий риск раковых болезней.
Экология, ослабление иммунной системы, заболевания, неверный образ жизни – все
это делает хаотическое нагромождение частей, которое делает активацию
теломеразы непредсказуемой. Вероятнее всего, желающим обрести бессмертие
придется быть здоровыми и тщательно смотреть за окружающей средой. На 1-ый
взгляд это трудно, но это не очень высокая цена. Тем более наука нам помогает в
этом: большие средства, выделяемые на борьбу с раком, не в последнюю очередь
помогают разработке средств продления жизни. Может быть, онкологическую
проблему теломеразы в не далеком будущем решить не получится, но шанс скорого
открытия надежного метода исцеления рака очень велик.
В этом месяце ученые достигли еще 1-го
серьезного прорыва на пути к бессмертию: они смогли полностью поменять процесс
старения стволовых клеток взрослого человека, которые обновляют старые и
восстанавливают поврежденные ткани. Это может посодействовать в лечении
множества заболеваний, возникающих из-за возрастных повреждений тканей, а в
перспективе и сохранить здоровье и хорошую форму до глубочайшей старости.
Исследователи изучили стволовые клетки молодых
и пенсионеров и оценили конфигурации в разных местах ДНК. В итоге удалось найти,
что в старых стволовых клетках большая часть повреждений ДНК соединены с
ретротранспозонами, которые ранее числились «мусорной ДНК». В то время как
молодые стволовые клетки способны подавлять транскрипционную активность этих
частей, пожилые стволовые клетки не в состоянии подавить транскрипцию
ретротранспозон. Может быть, именно это нарушает регенеративную способность
стволовых клеток и запускает процесс клеточного старения.
Подавив работу ретротранспозон, ученые смогли
повернуть вспять процесс старения человеческих стволовых клеток в пробирочной
культуре. Не считая того, удалось вернуть их к наиболее ранней стадии развития,
вплоть до возникновения белков, которые участвуют в самообновлении
недифференцированных эмбриональных стволовых клеток. Взрослые стволовые клетки
мультипотентные, иными словами, они способны заменить хоть какое количество
определенных соматических клеток в ткани либо органе. Эмбриональные клетки в свою
очередь могут преобразовываться в клетки любой ткани или органа.
На теоретическом уровне новая методика
позволит в дальнейшем запустить процесс «абсолютной» регенерации, когда
взрослый организм при помощи собственных, измененных в эмбриональные, стволовых
клеток сумеет чинить любые повреждения и долгое время, а может и вечно,
поддерживать тело в превосходном состоянии.
Вечная жизнь: перспективы
Анализируя результаты работы над «лекарством
от смерти», можно с большой уверенностью утверждать, что 1-ые шаги на пути к
бессмертию мы создадим уже в этом столетии. Сначала процесс «отмены» смерти
будет сложным и поэтапным. Поначалу будет отлажена и омоложена иммунная
система, которая обязана совладать с отдельными раковыми клетками и инфекциями.
Метод уже известен: ученые знают, что старение иммунных клеток управляется все
теми же теломерами – чем они короче, тем ближе гибель лейкоцита. В этом году ученые
из Английского института нашли у пожилых людей новый сигнальный механизм,
который деактивирует лейкоциты, даже имеющие длинные теломеры. Таким образом,
нам уже известны два метода омоложения иммунной системы. Последующим шагом в
продлении жизни станет восстановление специфичных тканей: нервной, хрящевой, эпителиальной
и т.д. Так, шаг за шагом произойдет обновление организма и начало 2-ой юности,
за которой последует 3-я, 4-ая и т.д. Это будет победой над старостью и
унизительной малой, для разумного существа, длительностью жизни. Жизненный путь
человека станет в несколько раз длиннее, а здоровье намного крепче.
В какой-то момент будет найден «универсальный»
процесс, учитывающий множество причин, влияющих на процессы старения. Он будет
тесно связан с физиологией определенного человека. Может быть, «лекарство от
смерти» будет базироваться на сложном автоматизированном комплексе, постоянно
регулирующем экспрессию определенных генов. В данной технике нет ничего
умопомрачительного: мы добились огромных успехов в автоматизации, а с течением
времени ДНК-чипы и программируемые вирусы сумеют делать «тонкую настройку»
наших тел. В этот момент можно будет совсем поставить точку отношениях человека
со смертью – человек бесповоротно станет владельцем собственной судьбы и сумеет
достичь поистине необычных высот.
|