В конце прошлого века было сделано несколько открытий, давших надежду на увеличение продолжительности жизни. Получили развитие такие движения, как трансгуманизм и иммортализм, к которым примкнуло множество людей, в том числе и автор данной статьи.
Трансгуманизм — это философия, призывающая к использованию научных достижений для улучшения человеческого тела и сознания. Трансгуманисты считают, что человек не является конечным звеном эволюции и подлежит постоянному совершенствованию, если хотите, апгрейду. Имморталисты задаются еще более сложной, но теоретически достижимой целью. Важнейшей задачей им представляется обретение бессмертия или максимальное отдаление физической смерти.
За последние сто лет человечество сделало огромный скачок вперед — самый большой за всю свою историю. На службу людям пришли такие плоды технологий, как автомобиль, самолет, телевидение, компьютер, интернет, мобильный телефон, аспирин и пенициллин. Изменился социально-экономический и политический строй. Несомненно, мир сделался гораздо лучше, а жить в нем стало комфортнее и интереснее.
Наши предки, несомненно, без колебаний отдали бы что угодно, чтобы увидеть своими глазами кажущиеся нам такими обыденными вещи.
А теперь представьте себе компьютерные игры, управляемые по нейроинтерфейсу, возможности самоапгрейда, еще недоступные нам способности и ощущения, искусственный интеллект, революцию нанотехнологий, межгалактические путешествия, новые миры и цивилизации… До всего этого определенно хочется дожить!
В течение последних нескольких тысяч лет средняя продолжительность человеческой жизни медленно, но верно увеличивалась, в основном за счет улучшения условий существования и прорывов в здравоохранении. Во времена Римской империи средняя продолжительность жизни равнялась двадцати пяти годам. В Средние века она достигла тридцати пяти лет, а в начале XX века — пятидесяти пяти лет. Сегодня в развитых странах немало людей в возрасте семидесяти лет и старше, и за последнее десятилетие число преодолевших столетний рубеж удвоилось. По прогнозам бюро переписи США, в течение следующих пятидесяти лет количество долгожителей (тех, кому за сто) вырастет более чем в десять раз даже без каких-либо серьезных прорывов в науке.
Рекорд продолжительности жизни принадлежит француженке Жанне Кальман (1875-1997), которая скончалась в возрасте ста двадцати двух с половиной лет. Она успела повстречаться с Винсентом ван Гогом, увидеть строительство Эйфелевой башни. На ее век пришлись две мировые войны… На протяжении всей своей жизни Жанна ни в чем себе не отказывала и сохраняла отличное чувство юмора. «У меня есть только одна морщина, и я на ней сижу», «Я влюблена в вино» — это ее слова. Курить она бросила в сто двадцать и свое долголетие приписывала вину и оливковому маслу.
История Жанны Кальман уникальна, но есть вероятность того, что среди нас уже есть первый человек, который проживет полтора века. Возможно, он сейчас читает эти строки. Возможно, этот человек — именно вы!
Лет десять назад гидробиолог В. В. Зюганов заметил, что у лососей, зараженных личинкой жемчужницы, программа ускоренного старения не включается и они живут намного дольше обычного. Если эти наблюдения верны, то есть вероятность того, что белки, вырабатываемые моллюском-паразитом, подходят для продления жизни человека.
Многие специалисты в США и Японии проводят исследования на семьях долгожителей и долгожителях-близнецах, пытаясь выявить участки хромосом, в которых могут находиться гены старения. Группа ученых из Бостонского университета, изучая долгожителей в Новой Англии, занимается поиском генов, регулирующих процессы старения. Томас Перле, руководитель группы, считает, что за старение отвечает около десятка генов и в скором времени их расположение станет известным.
Одной из наиболее явных и неприятных проблем, сопутствующих старению, является разрушение зубов. Но, например, у змей, акул и других животных зубы обновляются постоянно. Наверняка читатели помнят, как в юности у них выпадали молочные зубы, а после на том же месте вырастали новые. Практично и приятно: до поры до времени не надо ходить к стоматологу. И если процесс заложен в нашем генетическом коде, то почему бы не повторять его регулярно? Ведь это тоже своего рода самоапгрейд.
Много веков назад было замечено, что некоторые создания, такие как моль, черви и летучие мыши, голодая, живут намного дольше, чем при нормальном питании. Леонард Гуаренте, профессор Массачусетского технологического института, вывел мутантов дрожжей, живущих в несколько раз дольше обычного, и проводит эксперименты на мышах. Опыты над этими грызунами тоже подтверждают сделанные ранее наблюдения.
Мало кто решит урезать свой обычный рацион на треть или больше без твердых гарантий увеличения продолжительности жизни. Рой Валфорд, профессор Калифорнийского университета, двадцать лет следовал строгой диете — 1500 ккал в день. Именно он участвовал в знаменитом проекте «Биосфера-2» — на протяжении двух лет жил в изолированном от внешнего мира экоцентре вместе с другими учеными. Он умер в возрасте семидесяти девяти лет от бокового амитрофического склероза…
Некоторые операционные системы со временем начинают работать медленнее, а потом и вовсе дают сбои в результате засорения реестра. Так же и организм постепенно утрачивает способность к самовостановлению. Засорение реестра начинается с первой инсталляции ПО, а старение организма на молекулярном уровне начинается с оплодотворения яйцеклетки. Различные внешние и внутренние процессы приводят к повреждению и мутациям ДНК, а также к модификации белков, жиров и углеводов как в клетках, так и в соединительных тканях. Накопление этих повреждений приводит к физической смерти клетки и деградации тканей организма. Уже к моменту рождения в клетках человека накапливается множество повреждений.
Одно из самых популярных объяснений старения предлагает нам теория свободных радикалов. В результате синтеза молекул АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты, «энергетической валюты» клеток), происходящего в митохондриях, вырабатываются свободные радикалы кислорода. Защитные механизмы клетки не всегда справляются с ними, и свободные радикалы повреждают митохондриальную ДНК, что со временем приводит к деградации и смерти клетки.
За последние три десятилетия вокруг этой теории развилась целая индустрия пищевых добавок. Миллионы людей ежедневно употребляют антиоксиданты — вещества, связывающие свободные радикалы, — в надежде замедлить процесс старения. Но ключ к решению проблемы свободных радикалов находится в наших генах. Некоторым организмам не нужны пищевые добавки, чтобы успешно бороться со свободными радикалами. Например, уровень глюкозы в крови птиц выше, чем в крови мышей, а во время полета метаболизм организма значительно ускоряется, что приводит к образованию большого количества свободных радикалов. Но, несмотря на более активный метаболизм, птицы многих видов живут гораздо дольше мышей. Волнистые попугайчики живут до двадцати лет — примерно в шесть раз дольше, чем мыши. Как выяснилось, у грызунов-долгожителей, голых землекопов, уровень свободных радикалов в тканях значительно выше, чем у мышей, а классические механизмы восстановления функционируют гораздо хуже. Поэтому многие исследователи стали рассматривать проблему с точки зрения механизмов защиты и восстановления митохондриальной ДНК, а не с точки зрения классической нейтрализации свободных радикалов. Видимо, в случае с птицами эволюция выбрала путь более активного метаболизма и более эффективных механизмов восстановления, что привело к увеличению продолжительности жизни. Возможно, что если мы поймем механизм действия восстанавливающих белков в долгоживущих организмах и создадим аналогичные для человека, то нам удастся в несколько раз увеличить продолжительность своей жизни…
Несколько лет назад Синтия Кенион из Калифорнийского университета вывела мутантов круглого червя, живущих в два с лишним раза дольше обычного. Она обнаружила сразу несколько генов, участвующих в сигнальной цепочке «инсулин — фактор роста IGF-1».
Изменение уровня экспрессии отдельных генов в этой цепочке приводит к включению различных естественных защитных механизмов и к поразительному увеличению продолжительности жизни у червей, мух и мышей.
Еще одна популярная теория старения — теория укорачивания теломеров (белковых окончаний хромосом). С каждым делением теломеры соматических клеток укорачиваются, и после определенного количества делений, названного лимитом Хейфлика, клетка перестает делиться. Кэрол Грайдер из медицинского Университета Джона Хопкиса совместно с другими исследователями открыла белок, восстанавливающий теломеры, — теломеразу. Экспрессия теломеразы в клетках приводит к клеточному бессмертию. Однако пока использование теломеразы для продления человеческой жизни невозможно, так как бесконечно делящиеся клетки становятся раковыми. Ученые надеются на то, что прогресс в области нанотехнологий и генной инженерии позволит контролировать количество делений клетки в ближайшем будущем.
Замечу, что первым ученым, объяснившим лимит Хейфлика с точки зрения укорочения теломеров, является российский геронтолог А. М. Оловников, предложивший эту гипотезу еще в 1970-х. Будем надеяться, что премия найдет своего героя.
Большинство читателей наверняка слышали о стволовых клетках, из которых формируются клетки тканей организма. Стволовые клетки вырабатываются в организме на протяжении всей его жизни, занимая место поврежденных или умерших. Именно кроветворные стволовые клетки ежедневно порождают миллиарды клеток крови, продолжительность жизни которых составляет около недели.
Главной проблемой старения организма является старение мозга. Ведь, даже располагая заменяемыми печенью, почками и другими «комплектующими», наш организм как система рано или поздно устареет и умрет без возможности восстановления «центрального процессора». Вопреки мнению, в соответствии с которым нервная система не восстанавливается, стволовые клетки, порождающие нейроны и глиальные клетки, вырабатываются сразу в нескольких частях мозга на протяжении всей жизни человека. Однако в возрасте около сорока лет количество стволовых клеток, приходящих на замену изношенным и поврежденным клеткам, уменьшается, и организм деградирует. За последние десять лет было открыто несколько механизмов регуляции скорости деления и передвижения стволовых клеток в тканях мозга. Вероятно, использование этих механизмов решит проблему старения мозга
Одним из самых перспективных видов стволовых клеток которые возможно, уже очень скоро будут использоваться терапевтических целях являются мезенхимальные. К сожалению, несмотря на то, что советский исследователь А. Я. Фриденштейн получил культуру мезенхимальных клеток еще в 70-х годах прошлого зека, ученые по-настоящему заинтересовались ими совсем недавно. Особенность их заключается в том, что они не только вырабатываются организмом на протяжении всей жизни, но и могут сами распознавать повреждения и превращаться в самые разные ткани. Исследователи компании Osiris Therapeutics совместно с учеными из Университета Джона Хопкинса провели серию экспериментов по использованию этих клеток. После искусственно вызванного инфаркта мезенхимальные клетки, введенные свиньям, обнаруживали и исправляли повреждения сердечной мышцы.
Все вышеописанные теории сегодня активно изучаются множеством лабораторий по всему миру, и как частное, так и государственное финансирование исследований натравленных на борьбу со старением год от года увеличивается. Сразу после окончания Второй мировой Войны и возвращения американских солдат домой, в США произошел всплеск рождаемости, так называемый бэби-бум. По данным компании Age Wave люди, родившиеся во время бэби-бума, зарабатывают примерно два триллиона долларов в год, владеют активами более чем на семь триллионов долларов и контролируют почти восемьдесят процентов американских финансов.
Эти люди в возрасте от 55 до 70 лет хотят жить здоровой полноценной жизнью и не желают стареть. Американское правительство прекрасно понимает, что старение «бэби-бумеров» невыгодно с экономической точки зрения, и всячески поддерживает исследования процессов старения. Национальный институт здоровья США (NIH), ежегодно распределяющий бюджет размером $27 млрд, в 1974 году сформировал дочернюю организацию — Национальный институт старения (NIA), который ежегодно тратит на изучение процессов старения более миллиарда долларов.
Темпы развития науки, гигантские финансовые вливания в исследования процессов старения, а также то, что большинство людей не желают стареть, — все это дает основания полагать, что в ближайшие пятьдесят лет использование генной инженерии генной терапии позволит не только нейтрализовать гены старения, но и сделать человеческий организм более устойчивым к износу. Мезенхимальные стволовые клетки уже проходят испытания на животных, и ведутся работы по созданию специальных терапевтических клеток, которые будут распознавать бактерии, вирусы и раковые клетки, а затем оперативно их уничтожать. Также ожидается, что прогресс в области наномедицины позволит устранять практически любые повреждения на молекулярном уровне, и не исключено, что идея самоапгрейда станет реальностью еще при нашей с вами жизни.
Алекс Жаворонков
