Читать книгу "Тринадцать вещей, в которых нет ни малейшего смысла - Майкл Брукс"

В 1957 году Джордж Кристофер Уильямс углубил теорию Медавара, введя в научный оборот понятие антагонистической плейотропии. Явление плейотропии имеет место, когда один ген кодирует несколько признаков. Антагонизм же возникает, когда один из этих признаков приносит индивиду пользу, а другой — вред. Эффект, о котором говорил Медавар, может вызываться единственным геном, дающим преимущества — особенно репродуктивные — в молодом возрасте, но играющим негативную роль на поздних стадиях жизни. Теория Уильямса на этом основании делает важное обобщение: отбор на увеличение продолжительности жизни ведет к снижению ранней плодовитости. Идеи двух ученых легли в основу одной из главных концепций старения.

Затем, в 1977 году, в игру включился Томас Кирквуд. Этот британский математик, быть может, и не вспоминал о вейсманистской концепции одноразовой сомы, когда обдумывал проблему старения, лежа в ванне (возможно, не каждому придется по душе эта картинка). Однако идея его, как и у Вейсмана, заключалась в том, что старение происходит из-за сбоев при ремонте соматических клеток. Эти ошибки Кирквуд проницательно связал с приобретением признаков, благоприятствующих воспроизводству. Они проявляются в действии (или бездействии) цитологических механизмов, например генов, кодирующих восстановление ДНК, и антиоксидантов в клетках сомы.

Сам Кирквуд определил свою теорию как «в высшей степени противоречивую»: в тогдашней биологии, благодаря Медавару и Уильямсу, преобладало представление, что старость генетически запрограммирована. Однако с годами всё больше данных свидетельствовало в пользу Кирквуда: старение происходит из-за медленного, но непрерывного накопления дефектов в клетках и органах. Постепенно теория запрограммированной смерти вышла из научной моды. Настолько, что в 1988 году, когда в «пинг-понг» включились Томас Джонсон и Дэвид Фридман, объявив, будто они нашли доказательства существования генетической программы старения, многие коллеги подняли их идею на смех.

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.