Елізабет Перріш. Фото: bioviva-science.com
Чому ми старіємо?
Згодом більшість клітин зношується, і організм старіє. Чому так відбувається, вчені до цих пір не знають. Десятиліттями сперечаються: ми дряхлея через поломки і механічного зносу органів або через програми старіння, включається по сигналу з мозку? Але є і хороша новина: ми вже знаємо, як старіють клітини. Коли вони діляться, кожна хромосома втрачає невеликий шматок. У новому поколінні клітин хромосоми стають коротшими. Потім ще коротше. Ще ...
Щоб нові клітини не страждали, на кінцях хромосом розміщені спеціальні повторювані фрагменти - теломери. Вони не несуть важливої інформації, тому їх укорочення не шкодить клітинам. Але неминуче настає точка неповернення: приблизно після 50-70 поділів теломери закінчуються - клітина не може ділитися і гине. Це число називається межею Хейфліка, на прізвище вченого, який відкрив цей ефект (Леонард Хейфлик - професор анатомії Каліфорнійського університету в Сан-Франциско). Вважається, що укорочення теломер - одна з причин старіння людей.
Спосіб життя може впливати на довжину теломер. Найбільше не пощастило курцям і людям, які не займаються спортом і часто хвилюються: у них теломери коротше, ніж у людей, які ведуть здоровий і спокійне життя. А ось алкоголіки можуть зітхнути спокійно: вживання спиртного ніяк не відбивається на довжині теломер. Втім, довжину вимірювали тільки в лейкоцитах.
Вічно молоді
Деяким клітинам конче необхідно бути безсмертними. Наприклад, стовбуровим - своєрідним постачальникам клітин для всього тіла. Стовбурові клітини може перетворитися в будь-яку. Іншими словами, це команда запасних, які завжди готові замінити вибулих з ладу через хворобу або травми. Статевих клітин теж треба бути безсмертними, адже вони дають початок новій людині. У дорослій людині 37 200 000 000 000 клітин. Щоб отримати таку кількість, найпершою заплідненої яйцеклітини необхідно поділитися як мінімум 45 разів. В принципі, довжини теломер має на це вистачити, але як бути з оновленням тканин? І майбутніми дітьми? Виходить, щоб люди росли і ростили дітей, статевим клітинам необхідно вирішити проблему вкорочення теломер.
Одна з причин старіння - укорочення теломер. Теломери - це повторювані фрагменти на кінцях хромосом. Приблизно після 50-70 поділів клітини теломери закінчуються, клітина не може ділитися і гине. Фото: depositphotos.com
В кінці XX століття з'ясувалося, що активація теломерази в окремих клітках приводить до їх безсмертя. Але що значить "активація"? Строго кажучи, ген теломерази є у всіх клітинах організму, але вони, як правило, не підозрюють про його існування, оскільки ген вимкнений. У стовбурових і статевих клітинах він, навпаки, включений, і теломераза подовжує теломери при найменшій необхідності. Виходить, що, штучно включивши цей ген, можна змусити теломеразу працювати в будь-якій клітині і фактично обезсмертити її. Більш того, за допомогою певних вірусів ген теломерази можна вбудувати в будь-яку клітину - навіть ту, в якій його і в помині не було.
Це відкриття зацікавило весь світ. У вчених з'явився інструмент, здатний робити клітини безсмертними. Чи можна обезсмертити самих людей? Однозначної відповіді на це питання досі немає, проте за роки досліджень накопичилося безліч цікавих даних.
Як виростити миша-довгожителя
Ще один цікавий експеримент провели на породі мишей, від народження схильних до раку: пухлини виростають у них дуже легко, майже не зустрічаючи опору з боку організму. Біологи відключили у цих мишок теломерази в надії, що вони будуть менше хворіти на рак. Результат виявився протилежним: без ферменту гризуни вкрилися пухлинами значно раніше, ніж їх родичі.
Не зовсім зрозуміло, чому це відбувається. Одна з версій полягає в тому, що, якщо теломераза не працює, стовбурові клітини втрачають свої теломери і старіють. Але ж зі стовбурових клітин виходять клітини імунної системи, наші головні захисники від пухлин. Зі старих стовбурових клітин борці з раком виходять так собі. Інша версія полягає в тому, що, як тільки молекули ДНК позбавляються теломер і оголюють свої кінці, клітина хоче як-небудь їх з'єднати. Але склеювати випадкові молекули ДНК - не найкраща ідея, це призводить до мутацій і підвищує ймовірність раку.
Що буде з людиною, якщо відключити його теломерази? Такий експеримент, ясна річ, не поставиш, але можна вивчити хвороби, пов'язані з неправильною роботою ферменту. Одна з них називається вроджений дискератоз. Він проявляється в передчасному старінні: у хворих рано сивіє волосся і випадають зуби, вони часто хворіють на рак і рідко доживають до 50 років.
омолодити старого
Щоб зрозуміти, чи може включення теломерази повернути старіння назад, знадобилися спеціальні миші. Вони були влаштовані хитрим чином: вчені вимкнули їх ген теломерази, але його можна було включити, згодувавши тваринкам особлива речовина. Спочатку ці мишки швидко старіли: у них раніше, ніж у звичайних особин, з'являлися старечі порушення роботи сім'яників, селезінки, кишечника і мозку, погіршувався нюх. Включення теломерази омолодило тварин: їх внутрішні органи стали краще працювати, миші почали точніше розпізнавати запахи.
Дослідники заразили лабораторних мишей вірусом, який активує теломеразу - фермент, який подовжує теломери і дозволяє клітині ділитися нескінченно довго. В результаті експерименту старі миші стали жити на 13% довше, а дорослі - на 24%. Фото: depositphotos.com
Як мінімум необхідні контрольна група і велика кількість випробовуваних. Про це нам розповіла Марія Бласко, керівник групи іспанських вчених, які поставили вихідний експеримент з активацією теломерази:
- Будь-яка нова терапія, генна в тому числі, повинна бути схвалена регулюючими органами і отримати відповідні дозволи для проведення клінічних випробувань. Адже клінічні дослідження повинні гарантувати пацієнтам безпеку і максимальний шанс на успіх. Наша група перевіряє терапію теломеразой на мишачих моделях, щоб потім провести валідниє клінічні випробування і достовірно оцінити користь для пацієнтів.
- Я не схвалюю подібні трюки. Це абсолютно ненауковий підхід до складної проблеми. Його єдина мета - обдурити довірливих людей і виманити у них гроші на "ліки", яке може виявитися досить небезпечним.
Леонард Хейфлик до вчинку Елізабет теж поставився без ентузіазму:
- Я не підтримую досліди на собі під час відсутності раціональних пояснень. З найдавніших часів люди експериментують, намагаючись відстрочити старість. Але з різних причин успіху поки ніхто не досяг. Більш того, у нас немає засобу для визначення ефекту. Люди століттями вважають, що їх знань з біології досить, щоб зрозуміти, як перемогти старіння. Але оскільки цей процес - результат другого закону термодинаміки, ймовірність успішного втручання близька до нуля. Все у Всесвіті старіє.
Хейфлик додав, що не розуміє саму ідею пошуку вічної молодості:
- Я б не хотів, щоб тирани, диктатори і вбивці жили довше.
- Я захоплений її мужністю. У вчинку Перріш є дві складових: сміливість і бажання пропіарити свою фірму BioViva.
Так чи інакше, сама порушниць спокою налаштована рішуче. Вона планує запатентувати свій метод омолодження, а поки подорожує по світу в пошуках фірми, яка погодиться провести справжні клінічні дослідження. Цього літа вона побувала в Москві, де провела прес-конференцію. Елізабет повідомила, що своїм експериментом хотіла прискорити проведення клінічних випробувань антивікової генної терапії. За її словами, вчені вже знайшли спосіб продовжити молодість, і вона не бачить сенсу приховувати його.
Але насправді вчені поки бояться повторити цей досвід на людях і сперечаються про те, чи може взагалі активація теломерази продовжити життя. Ентузіасти вважають цей фермент справжнім еліксиром молодості, адже якщо результати експерименту будуть такими ж, як на мишах, люди будуть жити на цілих 18 років довше. Скептики побоюються ракових пухлин і інших побічних ефектів. Вони порівнюють активацію теломерази з фарбуванням сивого волосся, маючи на увазі, що, навіть якщо теломери удлинятся, це не обов'язково усуне причину старіння клітин. Та й чи означає омолодження клітин омолодження організму як суми цих клітин? Згодом ми дізнаємося відповіді на всі ці питання, а поки нам залишається найцікавіше - шукати їх.