Как наука пытается победить старение
Продление жизни, сохранение физической активности с возрастом — ключевые задачи, стоящие перед современными биологами. Мы рассказываем о нескольких прорывных исследованиях, цель которых — подобрать ключ к продлению жизни.
БЕССМЕРТИЕ, КАК У ГИДРЫ
В 2009 году вышла научная статья, в которой было показано, что люди, доживающие до ста лет и дольше, имеют особый вариант гена FoXo, который отвечает за функционирование стволовых клеток. В чем конкретно заключается особенность, неизвестно. Зато выявлена статистически значимая связь между его присутствием и вероятностью прожить долго.
Ген FoXo сильно активен у гидр — крошечных обитателей пресных водоемов, которые давно стали объектом пристального внимания ученых из-за своего бессмертия. Способность гидры обновлять ткани тела остается постоянной, количество стволовых клеток в ее теле не уменьшается. Она умирает, только если кто-нибудь ее съест или если она заболеет чем-нибудь смертельным.
Если сделать вариант гена FoXo еще более активным, создать трансгенных гидр с его дополнительной копией, то стволовые клетки начинают делиться еще активнее. Именно это показали эксперименты немецких ученых из Зоологического института при Кильском университете им. Христиана Альбрехта. С людьми дело обстоит сложнее, так как трансгенного человека никто создавать не собирается. Однако теоретически возможно менять активность генов с помощью лекарственных препаратов.
ЭЛИКСИР ЖИЗНИ С ОСТРОВА ПАСХИ
После того как вещество рапамицин, найденное еще полвека назад в почве острова Пасхи, продлило жизнь лабораторных мышей на 15%, ученые всерьез задались вопросом: получится ли с помощью него продлить жизнь человека? Эксперименты показали, что рапамицин работает, но ценой серьезного побочного эффекта — возникновения диабета.
Выяснилось, что рапамицин воздействует на два важных белка — MTORC1 и MTORC2. Воздействие «эликсира молодости» на белок MTORC1 продлевает жизнь, а вот влияние на MTORC2 вызывает диабет. Поэтому перед учеными стоит задача создать варианты рапамицина, которые будут действовать только на белок MTORC1. Как раз над этим работает Институт медико-биологических исследований Уайтхэд в Кембридже. Если все-таки удастся сделать препарат, который будет влиять только на один белок, то с побочными эффектами будет покончено, в распоряжении человечества окажется «эликсир жизни».
МОЛОДОСТЬ ОТ ПАЛЕОБАКТЕРИЙ
Исследование российской вечной мерзлоты дало самые неожиданные результаты. Ученые обнаружили в пробах Мамонтовой горы (находится в Центральной Якутии) сохранившиеся в экстремальных условиях палеобактерии и уже испытали их действие на мышах.
Средняя продолжительность жизни мышей при этом возросла на 9,19%, улучшилось и качество жизни: палеобактерии позволяли животным сохранять подвижность, мышечную силу и способность к ориентации в пространстве даже в «преклонном» возрасте.
Хотя палеобактерии и не принимают активного участия в формировании современных экологических систем, они способны взаимодействовать с высшими организмами. Могут ли как-то бактерии влиять на человека и его продолжительность жизни, пока не ясно, но ученые Тюменского научного центра Сибирского отделения РАН уже проводят испытания инвитро с человеческой кровью.
ТЕЛОМЕРЫ РЕШАЮТ ВСЕ
Наконец, еще один способ борьбы со старением ученые связывают с изучением теломер — окончаний хромосом. Чем теломеры длиннее, тем дольше живет клетка. Эксперименты, проведенные в Университете Глазго с зябликами, показали, что птицы с короткими теломерами умирают в возрасте нескольких месяцев, в то время как длинные окончания хромосом позволяют им прожить несколько лет.
Сегодня ученым прежде всего предстоит понять, как теломеры ведут себя в теле человека, какую роль они играют на молекулярном, клеточном и организменном уровне. А уже потом как-то использовать эти данные на практике. Исследования продолжаются. Например, эксперименты, проведенные американским молекулярным биологом Элизабет Блэкберн, показали, что на длину теломер человека, которая закладывается генетически, негативно влияют длительный стресс, вредные привычки и экологические неурядицы.
