Майкл Брукс - Тринадцать вещей, в которых нет ни малейшего смысла
Джонсон и Фридман в то время работали в Калифорнийском университете в Ирвайне. Их статья в журнале «Генетика» утверждала, что модификация одного гена может продлить жизнь червей-нематод на 65 процентов против обычной нормы. Стандартной теории, объясняющей старение накоплением генных мутаций, был брошен вызов. Но внятного ответа на него фактически не последовало, не считая отдельных нападок. А в конце концов на площадку вихрем ворвалась Синтия Кеньон с подтверждением всего, сказанного Джонсоном и Фридманом.
Синтия Кеньон — профессор молекулярной биологии в Калифорнийском университете Сан-Франциско, к тому же учредитель и директор фармацевтической компании «Эликсир», специализирующейся на «повышении качества и продолжительности человеческой жизни», — имеет солидный вес в научном мире. Еще она известна тем, что в итоге исследований прописала сама себе строжайшую диету, полностью исключив углеводную пищу — макароны, картофель и все прочее. Такое решение Кеньон приняла в туже минуту, как установила, что подопытные черви дольше выживают на бессахарном рационе.
Однако главное геронтологическое открытие Кеньон не связано с режимом питания. Ей удалось выделить еще один ген, продлевающий жизнь нематод — на сей раз на все сто процентов. Журнал «Нейчур» от 2 декабря 1993 года сообщил, что круглые черви Caenorhabditis elegans, чей обычный жизненный срок — две-три недели, продержались полтора месяца. Червячки-долгожители как будто склонили чашу теоретических весов: ученые принялись выяснять, что за «переключатель старости» таится в генах и нельзя ли взять его под свой контроль.
После прорыва Кеньон исследователи отчасти разобрались в этих процессах. Генные манипуляции с нематодами искажают каскад молекулярных сигналов в их клетках — у человека схожий эффект вызывает, например, гормон инсулин. Но с людьми так не поэкспериментируешь; дело пошло на лад, когда исследователи обнаружили аналогичный молекулярный механизм у плодовых мух. Дрозофилы благодаря своему ускоренному жизненному циклу с давних времен используются во всем мире как самый удобный объект генетических исследований. А теперь, стараниями геронтологов, можно с помощью «переключателя» продлевать мушиный век. Эта методика применима и к высшим животным. У млекопитающих уже найден целый ряд таких генных «переключателей», которые позволяют одним «щелчком» получить, например, мышей-«мафусаилов».
Однако сроки человеческой жизни нам всё еще неподвластны, и на то есть серьезные причины. Процессы старения изучены лишь на самом элементарном уровне, и нельзя судить с уверенностью, не создаст ли искусственная долговечность проблем, скажем, со здоровьем. Но когда люди видят, что можно сделать для мышей, они волей-неволей задаются вопросом: а нельзя ли сделать то же самое для нас? Так разгорается, как выразился биолог из Мичиганского университета Ричард Миллер, «органическая зависть». Неудивительно, что многие ученые-генетики — Синтия Кеньон в первых рядах — увлеклись созданием лабораторий для поисков эликсира жизни.
Но пока открывались всё новые компании, противоречия во взглядах на глубинную природу старения и в конечном счете смерти продолжали нарастать.
В 2002 году большая группа геронтологов выпустила своего рода объединенный манифест. Возглавил ее Леонард Хейфлик, один из старейшин этой дисциплины; под заявлением стояла пятьдесят одна подпись. Обращаясь ко всему обществу, ученые предостерегали против посулов, извращающих геронтологию и соблазняющих «жертв» иллюзиями вечной молодости. «Для старения животным не нужны никакие генетические команды, — говорилось в тексте. — Продление жизни сверх репродуктивного периода и в отдельных случаях сверх сроков выращивания потомства не поддерживается эволюцией… Процессы старения не запрограммированы генетически». Два года спустя Хейфлик начал свою статью в «Журнале геронтологии» решительным заявлением: «Никакие вмешательства извне не могут замедлить, остановить или в корне изменить процессы старения людей».
Это противоречило всему, что отстаивали исследователи нематод, дрозофил и мышей-«мафусаилов». Да как только этому Хейфлику могло прийти в голову, при всех-то полученных доказательствах, что старение нельзя прекратить? Ответ заключался в его самом знаменитом открытии: так называемом пределе Хейфлика.
В октябре 1951 года биолог Джордж Гей, выступив по национальному телевидению США, возвестил начало новой эры в медицинской науке. Гей с женой Маргарет работал в Университете Джонса Хопкинса, руководя цитологической лабораторией. Два десятка лет они посвятили поискам человеческой клетки, способной к вечной жизни in vitro: такие свойства могли послужить эффективным средством против рака. Когда же 31-летняя женщина по имени Генриетта Лакс, заболев раком шейки матки, подверглась биопсии, супруги наконец получили то, что искали. Джордж Гей продемонстрировал перед камерами пробирку с клеточной культурой, взятой из опухоли Генриетты Лакс, — самым продуктивным и притом абсолютно здоровым материалом из всех, какие когда-либо наблюдали биологи. «Возможно, дальнейшие фундаментальные исследования в начатом нами направлении, — заявил Гей, — проложат дорогу к полному уничтожению рака».
Генриетта Лаке скончалась от болезни как раз в тот самый день. Но и рак лишился в одночасье зловещей ауры непобедимости; на завершение борьбы были брошены огромные ресурсы. Наследие Лакс — линия клеточных культур, названная в ее честь HeLa, — стало еще одной «рабочей лошадкой» биологии. Ее клетки помогали создавать вакцину против полиомиелита, тестировались на атомных полигонах и даже слетали в космос на шаттле. Они и сейчас продолжают размножаться в лабораториях по всему миру (совокупность клеток HeLa уже превысила прижизненную массу тела «прародительницы»); но главное свершение, вероятно, еще впереди. За пятьдесят с лишним лет, минувших со смерти Генриетты, исследователи выявили многочисленные взаимосвязи между опухолевыми заболеваниями, бессмертными клетками и… старением. Судя по всему, самое важное открытие в этой области было сделано в лаборатории Леонарда Хейфлика.
В начале 1960-х, исследуя механизмы развития рака, он обнаружил, что нормальная клетка способна разделиться не больше чем примерно пятьдесят раз: в засеянных культурах количество клеток за десять месяцев увеличивалось вдвое, а затем клетки неожиданно погибали. Удивленный и заинтригованный Хейфлик с ассистентом Полом Мурхедом успешно повторил опыты, после чего отправил нескольким коллегам-скептикам образцы с указанием дня и часа, когда клетки начнут гибнуть. «Нашим предсказаниям, разумеется, никто не поверил, но как только телефон стал разрываться от добрых вестей — образцы перемерли точно в срок, — мы решили не медлить с объявлением», — вспоминал впоследствии Хейфлик.
Открытое им явление получило известность как репликативное старение клеток. Самое любопытное в этом процессе — его эволюционный возраст: репликативное старение существует больше миллиарда лет; оно проявляется совершенно одинаковым образом у дрожжевых грибков и в некоторых клетках человеческого организма. Скажем, образцы наших фибробластов — соединительной ткани, помогающей, в частности, заживлению ран, — можно некоторое время успешно размножать в чашке Петри. Но затем неизбежно наступит момент, когда они прекратят делиться и умрут.
Отчего так? Это, по всем признакам, связано с повреждениями ДНК, содержащейся в клеточных ядрах. «Часовым механизмом» старения наших клеток служат тело-меры — вереницы повторяющихся последовательностей кислотных молекул на концевых участках всех хромосом. Теломеры не дают хромосомам «склеиваться» друг с другом, но при каждом очередном делении клетки они воспроизводятся в неполном, укороченном виде. В итоге, когда теломеры достигают определенной степени износа, клетка погибает. Точные подробности этой механики неизвестны, но она играет ведущую роль в борьбе против рака.
Соблазн состоит в том, что ученые знают способ воспрепятствовать репликативному старению. Раковые клетки содержат специальный фермент теломеразу, который достраивает теломеры до полной длины в каждом репликативном цикле. Это позволяет клеткам делиться без удержу, из-за чего злокачественные опухоли прогрессируют так стремительно. Укорачивания теломер можно избежать, если здоровые клетки будут сами синтезировать теломеразу. А они это могут.
В начале 1998 года научно-исследовательская группа корпорации «Джерон» из Кремниевой долины под руководством Андреа Боднар сообщила о результатах имплантации в человеческую клетку гена, инициирующего синтез теломеразы. На момент публикации в журнале «Сайенс» подопытные клеточные культуры, прожив вдвое дольше контрольных, по всем характеристикам выглядели как свежие. Словно собственное производство теломеразы избавило их от проклятья репликативного старения и наделило полным бессмертием.
