Наука долгожительства

Долгожительство — это генетическая наука последнего времени. Если предки — Гильгамеш и Александр Великий — искали рецепт долгожительства в Земле богов, то в наше время ученые ищут его в лаборатории. Если раньше считалось, что все организмы имеют свой максимальный предел продолжительности жизни, определяющийся скоростью старения его клеток7, то ныне ученые говорят о возможности изменения генетической программы организма. Значит ли это, что мы близки к достижению бессмертия?

В июне 1995 года в печати появилось сообщение о том, что ученые, экспериментировавшие с микроскопическим земляным червем, нашли ген долгожительства, при помощи которого жизнь червя можно продлить по меньшей мере на 65%.Научный коллектив под руководством Тома Джонсона из Института поведенческой генетики в университете Колорадо обнаружил ген, который они назвали "Возраст-1". Этот ген регулирует способность червя корректировать свои клетки. Экспериментируя с мутациями этого гена, ученые обнаружили, что одна из таких мутаций приводит к замечательному улучшению способности червя сопротивляться токсинам, температурным изменениям и облучению ультрафиолетовыми лучами. Ученые считают, что это крупнейшее открытие представляет собой первый шаг к пониманию того, как можно исправить стареющие, вырождающиеся клетки. Они надеются, что в течение ближайших десяти лет будет найден человеческий эквивалент гена "Возраст-1" и таким образом станет возможным продление срока жизни человека более чем на 40 лет.

В декабре 1995 года было сообщено, что доктор Барбара Брегман с коллективом ученых из университетов Цюриха и Джорджтауна (округ Колумбия) сделала еще одно важнейшее открытие, которое было восторженно принято как "Чаша Грааля в области нейробиологии". До сих пор считалось, что с биологической точки зрения невозможно восстановить поврежденные нервные клетки головного и спинного мозга (в отличие от клеток других тканей организма). Но Брегман обнаружила, что при помощи антител можно нейтрализовать действие химических ингибиторов, препятствующих росту нервных клеток у крыс. Таким образом ей удалось восстановить потенциал роста клеток крыс до уровня, который они имели в молодости.

А тем временем группа французских ученых во главе с доктором Франсуа Шахтером, изучала иммунную систему человека, ранее считавшуюся слабым в генетическом отношении звеном. Ученые вели кропотливую работу по сравнению ДНК стариков — долгожителей Франции с контрольной выборкой обычных людей. Франсуа Шахтер уже нашел один такой ген, значительно более широко представленный в группе долгожителей, — ученые назвали его "HLA-DR".

Коллега Шахтера — Мари-Лаура Мюира — одна из многих ученых, которые изучают методы предотвращения вреда от свободных радикалов. Мюира нашла у представителей группы долгожителей ген, названный "PARP", который, возможно, ведает механизмом восстановления ДНК. Если мы сможем понять, как действует эта генетическая система, то можно будет приступить к созданию генов, управляющих эффективным механизмом восстановления клеток.

Другой способ защиты от старения состоит в том, чтобы воспрепятствовать доступу свободных радикалов, чтобы они не повредили генному механизму. Профессор Раджиндер Сохал (упоминавшийся ранее) пересадил мушкам-дрозофилам гены, защищающие их клетки от кислорода, и таким образом продлил на одну треть продолжительность их жизни. А Дуг Уоллес (о котором также уже говорилось выше) считает, что можно нейтрализовать воздействие свободных радикалов при помощи набора препаратов, образующих защитный барьер вокруг клетки.

Вернемся теперь к теломеру — к области, в которой, возможно, больше всего шансов ожидать революционного прорыва. Ученые, работающие в Герон-корпорации, убеждены, что тело-мер — это механизм, определяющий время жизни клетки, и также глубоко уверены, что длину теломера можно увеличить. Это было бы настоящей сенсацией — с одной стороны, это дало бы возможность предотвратить значительную часть ошибок, возникающих при генетическом копировании, а во-вторых, послужило бы способом возвращения молодости устаревшим клеткам.

Если мы сможем устранить воздействие свободных радикалов, бесконечно расширим число делений клеток и, возможно, даже сумеем восстановить рост нервных клеток в головном и спинном мозгу, то до каких пределов возрастет длительность жизни человека? Если даже человек пострадает от уличной аварии и получит тяжелые телесные повреждения, то с помощью новых достижений в области восстановления тканей его можно будет вылечить.

Однако все эти мечты о долголетии человека — это просто чистая фантазия или все же действительно существуют разработанные технологии, при помощи которых можно превратить эти мечты в действительность? Конечно, эксперименты на крысах — это хорошо, но каким образом мы могли бы пересадить новый генетический материал в человеческие клетки так, чтобы этот механизм действительно заработал? Решить эту проблему поможет другая новая область науки конца XX века — генная терапия.

Что такое генная терапия? Основная суть ее состоит в пересадке в организм корректирующих генов для лечения поврежденных клеток. Любое заболевание, как правило, связано с неправильным функционированием одного или нескольких генов. Генная терапия излечит заболевание при помощи пересадки в больную клетку нового гена. Этот новый ген осуществляет необходимые действия по корректировке клетки. Например, в случае заболевания раком пересаженный новый ген даст команду произвести белок, который убьет злокачественные клетки. Задача ученых-генетиков в настоящее время в том, чтобы доставить ген и поместить в нужное место в клетке. Сейчас усилия ученых сосредоточены на задаче использования вирусов в качестве средства доставки генов. Благодаря своей способности атаковать клетки и вторгаться в них вирус является идеальным естественным средством доставки генов. Теоретически вирус можно перепрограммировать таким образом, чтобы нейтрализовать вирусную инфекцию и вместо того использовать вирус в качестве носителя корректирующего генетического материала. Группа британских ученых недавно объявила, что использует вирус лишая для проникновения в центральную нервную систему (включая головной мозг). Ученые намереваются использовать такую систему доставки генов для лечения болезней Альцгаймера и Паркинсона.

Ожидания от результатов генной терапии очень велики. Примерно до четырех тысяч болезней вызываются повреждением одного единственного гена. В лабораториях всех стран ведутся исследовательские работы, которые должны решить проблемы самых серьезных болезней — таких, как СПИД, гемофилия, цистофиброз, ревматический артрит и сосудистые заболевания, а также разичных форм рака. Нетерпеливые критики могут сказать, что пока еще не было ни одного случая излечения с помощью одной лишь генной терапии. Но ведь, правду сказать, исследования в этой области находятся еще в самом начале, и необходимо преодолеть целый ряд сложных препятствий8. Вероятно, "Санди тайме" правильно, реалистически оценила положение, когда писала о генной терапии, что "эта область медицины находится пока в эмбриональном состоянии, но в ближайшие 50 лет она станет самой обычной формой лечения".

Исходно ориентированная на лечение болезней, генная терапия может в дальнейшем использовать потенциальные средства доставки генов для продления жизни, о чем мы уже говорили раньше. Усовершенствование методов лечения происходит параллельно с расшифровкой генома человека и поисками полного набора генов долгожительства — и все эти направления должны объединиться в начале XXI века. Приведем слова одного из самых видных ученых в этой области — доктора Франсуа Шахтера: "Сейчас нет никаких препятствий для продления продолжительности жизни человека. Мы вплотную подошли к разработке соответствующей технологии, и отдельные элементы головоломки быстро укладываются в общую картину".