Полтора землекопа: генетики в поисках секретов вечной юности

3 Января 2019

МОСКВА, 3 января - Может ли человек жить в разы дольше и не болеть раком — ученые надеются выяснить это, изучая голых землекопов, неприглядных грызунов из Африки. Вадим Гладышев, известный генетик из МГУ и Гарварда, объясняет, что могут и чего не могут эти бессмертные существа, а также чему мы можем у них обучиться.

Остановить время

Голый землекоп (Heterocephalus glaber) — уникальное млекопитающее с множеством удивительных свойств. Этот безволосый подземный грызун размером с мышь и изрядный 30-50 граммов обитает в Восточной Африке.

В 1970-е годы ученые обнаружили, что эти существа живут нечеловеческого долго для своего размера, в десять раз выше нормы. Позже выяснили, что они почти неуязвимы для рака. Кроме того, землекопы не чувствуют некоторых типов болезни. Например, не реагируют на раздражение кожи при касанье с кислотами.

Главная необычная их черта — в том, что они нарушают так называемое распределение Гомпертца — закономерность, в соответствии с которой вероятность смерти экспоненциально увеличивается с возрастом. К примеру, для человека шансы умереть удваиваются через каждые восемь лет.

Голые землекопы, как показывают недавние наблюдения биологов из США, умирают одинаково редко и в раннем возрасте, и в 20-30 лет, уже многократно превысив сроки жизни для грызунов таких размеров.

Мы не нашли намеков на то, что существует некий один клеточный процесс, поясняющий, почему эти животные так долго живут. По всей видимости, в их долголетии замешаны десятки различных ингредиентов, и каждый вносит свой вклад. Нельзя выделить самый важный, — говорит ученый.

Гладышев с коллегами достаточно давно пытаются раскрыть пост этих необычных животных. Еще в 2011 году они дешифрировали геном Heterocephalus glaber, а через два года обнаружили некоторые механизмы, отвечающие за недосягаемость к раку и долголетие.

Землекопов изучаем не только мы, но и десятки лабораторий по всему миру. Мы сконцентрировали свои усилия на геномике, а также на том, как работает белковый синтез в клетках землекопов и как их организм вырабатывает тепло. Мои коллеги также пытаются понять, как клетки этих животных чинят поврежденные белки и ДНК, — продолжает Гладышев.

К примеру, подобными экспериментами занимаются два других российских специалиста по землекопам — Вера Горбунова и Андрей Селуянов из Рочестерского университета.

Недавно они и Гладышев проверили предположение о том, что клетки землекопов не подвержены старению. Биологи считали, что клетки у этих животных могут делиться неограниченно долго, а не 40-50 раз, как у людей и других млекопитающих.

Достигнув этого предела, клетки человека и других смертных марают себя в особый режим, перестают делиться и участвовать в жизни организма. Это отводит образование раковых опухолей в организме, но накопление таких клеток приводит к дряхлению, ветхости.

Существуют и другие формы клеточной старости, когда клетка уходит на пенсию по совсем другим причинам — в результате фатальных повреждений ДНК, во время развития тканей зародыша или при чрезмерно большом уровне клеточного стресса. Все это, как раньше считали, не характерно для голых землекопов.

Российско-американские биологи показали, что это не так: клетки землекопов подвержены всем трем типам клеточного старения.

При этом они необычно активного сопротивлялись действию и онкогенов, и гамма-лучей по сравнению с аналогичными образцами мышиных тканей.

Пока рано делать некие окончательные выводы. Можно только сказать, что вероятность развития рака у землекопов крайне мелкая, но злокачественная опухоль в принципе может возникать. Недавно наши коллеги зафиксировали около десяти подобных случаев, и будет крайне интересно изучить их и понять, какие мутации родили опухоли и как они образовались. Для этого, однако, потребуется большой набор именитых по опухолям из самых разных тканей, — отмечает ученый.

Конец вечности

Эти эксперименты уже ведутся при участии российских мастеров, работающих в России и ведущих американских научных центрах. Как рассказала Горбунова, выступая в МГУ на конференции Frontiers in Aging, организованной Гладышевым, недавно они провели первый опыт по пересадке генов Heterocephalus glaber в геном мышей.

Один из таких участков ДНК, отвечающий за сцепление клеток друг с другом, заметно продлил жизнь грызунам. Они прожили на несколько недель дольше, чем крошечные мыши, что эквивалентно десяти годам жизни для человека.

Такое долголетие было связано в том числе и с тем, что подобные трансгенные мыши примерно в два раза реже страдали опухолями, чем их сородичи из поверочной группы. На этом, однако, позитивное действие подобной генной терапии не заканчивалось.

Как показали наблюдения за мышами, в их организме было значительно больше взрослых стволовых клеток, они заметно реже страдали остеопорозом, проблемами с легкими и прочими стариковскими болезнями. Вдобавок эти грызуны были более выносливыми и сильными, чем их пожилые ровесники.

Успешное завершение подобных экспериментов заставляет многих задуматься о том, существует ли жесткий предел продолжительности жизни, заданный свыше эволюцией, можно ли его преодолеть и стоит ли это делать вообще.

На этот счет есть несколько разных точек зрения. К примеру, два 9-12 месяца назад вышла статья, утверждающая некий предел жизни человека — 115 лет. С другой стороны, недавно ученые, наблюдавшие за долгожителями острова Сардиния, выяснили, что опасность их смерти перестала расти после 105 лет. Это произносит о том, что предельная продолжительность жизни может увеличиться, — объясняет Гладышев.

Как считает гарвардский генетик, истина, скорее всего, где-то посередине. Число долгожителей в последние годы растет примерно с одной скоростью, не замедляясь, но возраст, в котором каждый год умирают самые пожилые люди, увеличивается крайне медленно.

Анализы, проделанные в нашей лаборатории, показывают, что, даже если мы сможем перешагнуть через этот рубеж, идти дальше, например корректирую диету, факторы окружающей среды, микрофлору и прочие обычные вещи, будет все сложнее. Более радикальные меры, скажем, омоложение при помощи перепрограммирования клеток или манипуляции с генами, позволят достичь вящего, но это не вопрос завтрашнего дня, — продолжает генетик.

Мораль бессмертия

Подобные исходы опытов, как считает Гладышев, говорят о том, что у предела жизни не жесткий, а подвижный характер — его можно преодолеть, но цена каждого шага будет быстро расти. Кроме того, редактирование генома человека не только сложно осуществить технически, но и часто такие эксперименты вызывают вопросы этического характера.

Есть альтернативный подход — можно взять взрослые клетки и частично их репрограммировать в более молодое состояние. Первые такие опыты на мышах выполнили ученые под руководством Хуана Бельмонте в Калифорнии, и мы сами сейчас ведем аналогичные исследования. Но возникает другая проблема — из-за репрограммирования может увеличиться опасность развития рака. Тем не менее мне кажется, что у этого метода есть будущее, — отмечает Гладышев.

Если же ученые найдут вредные мутации, скрученные со старением, появится возможность продлить жизнь с помощью генной терапии. Как ее использовать, где граница между борьбой с болезнями и старением и улучшением человека, по мнению Гладышева, должно решать общество.

Перспективы значительного увеличения продолжительности жизни работников при помощи землекопов и других долгоживущих существ заставляют философов и психологов задумываться о том, как долгая или потенциально бесконечная жизнь повлияет на человека. Станут ли люди более человечными или жестокими и каким будет общество?

Честно произношу, для меня эта проблема остро не стоит. Будет ли человек жить сто или двести лет — не тревожусь, что он от этого как-то принципиально изменится. Мне кажется, что все будет нормально, особенно если нам удастся не только продлить жизнь, но и повысить ее качество, — заключает Гладышев.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Полтора землекопа: генетики в поисках секретов вечной юности

комментарии (0)

Другие интересные новости

"Вызывают отвращение": как живут сбежавшие из России звезды