Время вспять: можно ли перевести стрелки биологических часов назад и замедлить старение
Скорость убегания от старости
Благодаря сегодняшним достижениям науки мы уже можем значительно затормозить процесс старения. А это именно то, что нам нужно. Ученые, занимающиеся вопросами старения, используют термин «скорость убегания от старости» (longevity escape velocity). Он означает, что нам нужно не искать волшебную пилюлю, а добиться постепенных улучшений.
А за это время произойдут новые улучшения, они подарят нам еще немного времени. И так далее. Если мы достигнем момента, когда наука будет увеличивать среднюю продолжительность жизни быстрее, чем идет хронологическое время (например, на полтора года ежегодно), можно будет считать, что мы достигли бессмертия.
Да здравствует... гормезис
Осенью 1991 года восемь ученых закрылись в огромном футуристическом стеклянном здании под названием «Биосфера-2», где должны были прожить ближайшие два года. Этот эксперимент проводился в рамках исследования экосистем Земли и своеобразной подготовки к будущему заселению человеком других планет.
Деревья — очень важная составляющая экосистем нашей планеты, ее легкие, поэтому в двух экозонах пирамиды высадили множество деревьев. Они быстро прижились и начали бурно расти. Но еще до официального окончания эксперимента рухнули под собственным весом. Чего не хватило деревьям? Уж точно не питания, заботы и ухода.
Совсем наоборот: им не хватило стресса — того стресса, которому их обычно подвергает ветер.
Несмотря на то что ветер — враг деревьев, жить без него они не могут: слабеют. Другими словами, противостояние идет на пользу деревьям. И не им одним. Проблемы, стресс и даже травмы делают нас сильнее, этот феномен называется гормезисом. Гормезис во многом сделал нас такими, какие мы есть. Нашим предкам приходилось преодолевать проблемы одну за другой: голод, бешеная охота по непролазным лесам, отравление растениями и тяжелый неблагодарный труд — они выжили несмотря ни на что.
Мы приспособились к тем обстоятельствам, которые сумели преодолеть. И они стали нам жизненно необходимы. Без них мы рассыпаемся. Так происходит не только с людьми: гормезис — это история жизни на Земле.
Плюрипотентный кот
Как было бы здорово, если бы мы смогли самостоятельно создавать себе запасные части. В лабораториях по всему миру ученые пытаются создать органы, ткани и клетки человеческого тела. Секрет — в стволовых клетках. Все начинается со сперматозоида и яйцеклетки, которые сливаются в зиготу. В этот момент все наши клетки — плюрипотентные стволовые клетки. «Плюрипотентные» означает, что они могут стать любыми клетками организма.
Это как кот залезает на дерево. Он начинает со ствола, а с него может попасть на любую ветку. Вот он добирается до первого разветвления и переходит на новую ветку. Однако он не может параллельно залезть на остальные. То же самое происходит и на следующем разветвлении — и так до самого кончика ветки.
По мере развития организма плюрипотентные клетки получают дифференциацию: какие-то станут глазами, какие-то — сердцем, а какие-то — частью вашего мизинца.
Работать со стволовыми клетками крайне непросто: помимо того что сложен сам процесс получения таких клеток, постоянно возникают еще две проблемы: во-первых, проблема с иммунитетом — стволовые клетки нам не принадлежат, поэтому иммунная система начинает нападать на них; во-вторых, этическая проблема: плюрипотентные стволовые клетки нужно откуда-то брать.
На самом деле решение этих проблем уже найдено. В 2012 году японец Синья Яманака получил Нобелевскую премию по медицине за открытие индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Когда-то ученые считали, что развитие клеток невозможно повернуть вспять, так же как кот не может слезть с нашего гипотетического дерева. Однако Яманака со своей командой доказали обратное. Добавляя четыре фактора, получившие название «факторы Яманаки», можно превратить полностью дифференцированную клетку, например клетку кожи, снова в плюрипотентную.
С помощью факторов Яманаки дифференциация клеток «обнуляется».
И ученые задались вопросом: значит ли это, что можно обнулить или повернуть вспять биологические часы? Первые результаты исследований показывают, что это вполне вероятно. Биологический возраст индуцированных плюрипотентных клеток соответствует возрасту стволовых клеток эмбриона. Другими словами, можно взять стволовые клетки пожилого человека, применить к ним четыре фактора Яманаки и развернуть их развитие, при этом их биологический возраст станет таким же, как у зародыша.
Мы почти вплотную приблизились к медузе Turritopsis, которая стареет вспять. По крайней мере, на данный момент это лучшее, чего удалось добиться.
Материал подготовлен издательством «МИФ»
Каждый раз, хотя бы немного тормозя процесс старения, мы покупаем себе время.