Ученые теперь знают, как победить старость
Академик биохимик Владимир СКУЛАЧЕВ, автор сенсационных разработок в области борьбы со старостью, прочел на телеканале «Культура» лекции о борьбе со старением. В одной из лекций академик рассказал о том, как действует у живых организмов программа на гибель, а также о примерах «жизни без старости» в живой природе.
С любезного разрешения телеканала «Культура» и самого академика Владимира Скулачева публикуем отрывки из лекции.
Приказ генома
Одна из основных парадигм биологии ошибочна, и наша задача - преодолеть эту ошибку и построить биологию несколько иначе, а вслед за этим и медицину. Это очень амбициозный план. Большинство биологов и врачей не разделяют нашу точку зрения. Но даже если мы не правы, то кто-то должен пройти по этому пути. И мы решили быть теми, кто по пути пойдет.
Наша лекция называется «Homo sapiens liberatus». В переводе с латыни это будет «Человек разумный освободившийся». От чего освободившийся? Освободившийся от тирании генома. Мы своего рода машины, которые выполняют приказы генома. Как правило, разумные. И миллиарды лет эволюции привели к тому, что приказная система вполне соответствует интересам индивида. Но в некоторых случаях генетические программы оказываются контрпродуктивны. Например, программа старения. И поэтому подлежат отмене.
Мы носим в себе, как говорил великий немецкий биолог Август Вейсман, «семена смерти». В сентябре 1881 года Вейсман прочел лекцию во Фрайбургском университете, которая наделала очень много шума. Несколько лет общественность Европы задавала вопрос: в своем ли уме этот молодой немецкий биолог? Он утверждал: «Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто, приобретенное вторично в процессе адаптации. Я полагаю, что жизнь имеет фиксированную продолжительность не потому, что по своей природе не может быть неограниченной, а потому, что неограниченное существование индивидуумов было бы роскошью без какой-либо проистекающей из нее выгоды. Изношенные индивидуумы не только бесполезны для вида, но даже вредны, поскольку они занимают место тех, кто здоров».
Вейсмана, как говорится, затюкали, обвинив в антидарвинизме.
В 1972 году Керр, Вилли и Курье напечатали в британском журнале по исследованию рака статью «Апоптоз как фундаментальный биологический феномен». Слово «апоптоз» - выдумка древнеримского врача Галена, который обратил внимание на простой факт: если сломать осенью ветку дерева, на которой еще есть живые листья, и проследить, что будет, то увидим - листья останутся на ветке, хотя и завянут. А вот листопад, то есть запрограммированная гибель листьев, очень полезен для растения, потому что дерево с листьями сломал бы снегопад.
Этот запрограммированный процесс гибели Гален назвал апоптозом.
Термин «апоптоз» стали применять к самоубийству клетки. Оказалось, что в любой клетке существует специальная программа биохимического самоубийства - когда включается целый каскад процессов, которые приводят в конце концов к смерти клетки.
Бамбук, давая жизнь семенам - своим «детям», гибнет, освобождая место для нового поколения.
Финал этой истории - это Нобелевская премия Хорвицу, Салстону и Бреннеру в 2002 году. У маленького червячка Caenorhabditis elegans размером в миллиметр ученые обнаружили гены, которые отвечают за индивидуальное развитие этого червячка. И среди этих генов - гены самоубийства клеток червячка. То есть, действительно, апоптоз - это генетическая программа.
О размножении
По биохимии дрожжевая клетка мало чем отличается от клеток мозга человека. То, что в клетках дрожжей тоже записана программа самоубийства, было доказано примерно 10 лет назад. К этому приложил руку мой приемный сын Федор Северин, когда работал в Германии.
Как правило, дрожжи размножаются вегетативно, то есть простым делением. Но когда им становится плохо, они вдруг решают перейти на половое размножение. В этом есть большой смысл, потому что при половом размножении происходит перемешивание генетического материала отца и матери. У дрожжей есть вещества, феромоны, благодаря которым клетки привлекают клетки противоположного пола (дрожжи оказались двуполыми существами) и происходит половое размножение. Но дрожжи - несчастные существа: не умеют сами двигаться. Все их движения - это либо беспорядочное броуновское, либо их несет поток жидкости. Во время этих случайных движений, если клетка противоположного пола оказывается вблизи, две клетки соединяются, наступает половое размножение, сигналом к которому служат феромоны. Но часто склеивание происходит неудачно. А феромон продолжает выделяться в узкую щель между двумя склеившимися клетками. И в конце концов феромон убивает неправильно склеивающиеся клетки, тем самым стимулируя популяцию дрожжей на использование полового размножения. Или занимайся половым размножением, или умри. А к смерти-то приводит не какой-то яд, а вещество, которое вырабатывается самой клеткой. Это способ переключить популяцию дрожжевых клеток с уже невыгодного вегетативного размножения на более выгодную стратегию полового размножения. И вот когда начали сравнивать этапы этого пути с апоптозом клеток человека, то оказалось, что они удивительно похожи. И там и здесь ключевые стадии процесса совпадают.
О самоубийцах
Но что нам до одноклеточных? Может быть, это некий выверт эволюции, который работает применительно к одноклеточным, а для многоклеточных - нет? Однако еще Вейсман в своей книге, которую он написал после своей знаменитой лекции, приводит примеры самоубийства многоклеточных организмов. Один из примеров - бамбук. В июле среди буйства зелени иногда можно найти засохший куст бамбука. Что заставило бамбук засохнуть в разгар лета, когда осень далека? А фокус в том, что раз в 15 - 20 лет бамбук переходит, как и дрожжи, от вегетативного размножения к половому. Зацветает, образует семена. И, как только семена созрели, он гибнет. Это, безусловно, запрограммировано. Ежу ясно, зачем нужно самоубийство бамбука. Если бы семена упали на землю в густой бамбуковой заросли, они бы там не смогли выжить и прорасти. Семенам необходимо, чтобы старое растение умерло и освободило им место для жизни. Тогда семена попадают на свободную почву, да еще и удобренную телами погибших родителей. Для эволюции бамбука выгодна их гибель, поскольку способствует переходу на половое размножение и увеличивает разнообразие потомства.
Кстати, у клещей это происходит не так спокойно, последовательно, как у растений. Есть вид клещей, у которого клещата внутри матери прогрызают дорогу на свет божий. И, рождаясь таким способом, они убивают свою мать.
Любовь и смерть
Еще интереснее с осьминогом. Самка пятнистого осьминога после отложения яиц свирепо охраняет кладку, поскольку это лакомство для других существ. Но, как только вылупились осьминожки и разбрелись по окрестности, мамаша теряет к ним интерес, еще хуже, теряет аппетит. И через время погибает от голода. Если у осьминожихи удалить так называемую оптическую железу, то животное продолжает питаться и продолжительность жизни возрастает в несколько раз.
Но, пожалуй, самый яркий пример - его приводит Вейсман - это поденка. Ее личинка живет в воде около месяца, наслаждается жизнью, а потом превращается в имаго, несчастного урода, у которого не в порядке ротовой аппарат. Поденка не может есть и поэтому через пару дней погибает, успев за это время спариться и отложить великое множество яиц. И самец, и самка поденки могут быть отцом и матерью только один раз.
Или возьмем богомола. Семяизвержение при половом акте у самца богомола происходит только после того, как его обезглавит самка. Пока есть голова, из мозга, по-видимому, идут непрерывные сигналы, тормозящие семяизвержение. Самка отъедает голову самца в конце полового акта, потом откладывает яйца и тоже погибает.
То же и у некоторых пауков. Маленький паучок-самец во время полового акта вдруг начинает бешено теребить самку, вызывает как бы ее гнев, она вроде как со зла съедает своего возлюбленного. Безусловно, такое поведение записано в геноме самца.
Есть примеры и у млекопитающих. Это австралийская сумчатая мышь. Через пару недель после гона все самцы умирают. Их убивают собственные феромоны, которые самец выделяет, чтобы привлечь самку. Начинается чудовищный выброс стероидных гормонов в кровь. За этим следует колоссальная продукция адреналина, а затем и норадреналина, выходят из строя почки. Поразительно, но это тот же механизм самоуничтожения, основанный на действии феромонов, что и у дрожжей.
О загадке вуду
Если вы думаете, что для человека это чуждо, это дикость, которая существует в природе и к нам отношения не имеет, то вы ошибаетесь.
Есть такое понятие, как смерть вуду: когда один человек, не прибегая к насилию, а чисто словесно убивает другого человека. Это происходит у некоторых племен дикарей, когда шаман или глава племени приказывает умереть какому-то человеку и тот умирает. Не потому, что вешается или тонет, а потому, что у него происходит «биохимическое самоубийство», как у австралийской сумчатой мыши.
Австралийские аборигены умеют убивать врагов заупокойными песнями.
Лучше всего это было исследовано на австралийских аборигенах. В 20-е годы прошлого века описаны два случая. Этнографы записывали песни аборигенов. И оказалось, что некоторые песни - это заупокойное пение по еще живому человеку. И, когда эти песни в течение нескольких дней исполняются хором всей общиной, это приводит к смерти того, для кого поются. Этнографы записали это пение и стали следить. И когда в очередной раз аборигены запели, то этнографы позвонили в полицию. Нагрянули стражи порядка и выяснили, что отпевают еще живого человека. Этого человека спасли - вывезли из этой деревни, поместили в клинику. Но он чуть не умер от почечной недостаточности - точно так же, как умирают сумчатые мыши.
Во втором случае полиция пришла слишком поздно. И, хотя человек был госпитализирован, спасти его не удалось. Он умер от страшной почечной недостаточности.
О нестареющих
Некоторые животные не стареют. Моллюск жемчужница живет до двухсот лет в северных реках - чем старше, тем плодовитее, тем устойчивее к голоду и к отсутствию кислорода, и растет всю жизнь. Но вот это его и губит. После двухсот лет раковина становится слишком тяжелой, чтобы мышца ноги моллюска могла ее удержать в вертикальном положении. И раковина падает, ее заносит илом, песком, и моллюск умирает с голоду. Моллюск ведь питается планктоном, фильтрует воду сквозь себя. А когда раковина оказывается погребенной на дне реки, то, естественно, ток жидкости через нее ослабевает и наступает смерть. Здесь нет старения, то есть согласованного ослабления функций. А есть единственная и весьма глупая, примитивная причина - становится нечего есть.
В середине XIX века Дарвин обнаружил на Галапагосских островах гигантскую черепаху, пометил ее и записал в дневнике. И вот спустя полторы сотни лет зоологи нашли эту самую черепаху. Она была все еще жива. Если бы ее не транспортировали в Лондонский зоопарк, она умерла бы, потому что панцирь стал для нее слишком тяжелым, ведь он растет всю черепашью жизнь. Черепаха не смогла бы передвигаться и умерла бы от жажды, но спаслась просто потому, что ее поят и кормят в зоопарке.
Гренландский кит живет до двухсот лет и опять же растет всю жизнь, размножается с возрастом все лучше и с годами становится особенно силен. Никто не знает, почему кит вообще умирает. Есть основание полагать, что кит слепнет. Но все остальные функции в порядке.
Голый землекоп. Это маленькое существо размером с мышку действительно без шерсти. Живет в Центральной Африке в катакомбах, которые сам и роет.
Компанию примерно из двухсот пятидесяти особей возглавляет царица, она одна и дает потомство. У нее от одного до трех мужей. Другие особи не могут размножаться в природе, когда живут такой компанией, хотя успешно делают это в неволе. А все потому, что царица терроризирует остальных самок - воинов и рабочих. Она ругает их на специальном тактильном языке. Но самое страшное, что иногда она приволакивает с собой новорожденного землекопа и растерзывает его на глазах у самки. После этого самка приобретает страшное отвращение ко всему, что связано с размножением, и категорически не размножается. Если царица умирает, то ее место тотчас занимает одна из наиболее крупных самок. Но, оказавшись в покоях почившей царицы, новая царица приобретает все те самые царские свойства, а также начинает вовсю размножаться.
В отличие от обычных мышей, которые живут около трех лет, землекопы живут до 30. У землекопа нет рака - раковые клетки в нем просто не растут. От чего он умирает - непонятно. Но точно установлено, что не от рака, не от атеросклероза, не от диабета и не от инфекции - у него мощнейший иммунитет до конца жизни. У землекопа попросту отсутствует программа старения: вероятность умереть не увеличивается с возрастом.
О долгой жизни
С нашей точки зрения, старение - это тоже смерть по типу смерти вуду. Это программа, которая есть в геноме, но в отличие от смерти вуду не нужно особенных песнопений - организм сам себя отравляет потихонечку, и это приводит к постепенному и согласованному ослаблению жизненных функций с возрастом. Я подчеркиваю слово «согласованному». Дело в том, что если бы это был некий разнобой в ухудшении разных функций, то никакого старения не было бы, а наступала бы быстрая смерть. Но при старении ослабевают почти все функции, и этот процесс организован самим организмом. Есть две точки зрения на старение. Пессимистическая - что это накопление случайных поломок в сложной системе, каковой является живой организм. И оптимистическая: старение - заключительный этап индивидуального развития организма, запрограммированный в геноме. С точки зрения пессимистов (а их среди биологов все еще подавляющее большинство!), гериатрия - это наука о нашем пути на кладбище. Можно описать этот путь, можно симптоматически как-то облегчить, но ничего серьезного сделать нельзя. И действительно, если правы пессимисты, то попытка лечить старение - это шарлатанство. Это не болезнь, это неизбежное накопление случайных поломок. Автомобиль тоже ведь постепенно ломается. Это пессимистическая позиция.
А оптимистическая в том, что если это действительно программа, то ее можно сломать. Как говорят в России, ломать - не строить. Сломав ген либо заблокировав процесс на стадии синтеза белка, либо нарушив один из этапов этого каскада, можно избежать старения, потому что сигнал не будет доходить до адресата - до каждой клетки - и не будет вызывать ухудшения ее деятельности.
Великий геронтолог прошлого века, в молодости поэт-анархист Комфорт, но тем не менее очень серьезный биолог, как-то бросил такую фразу: «Никогда не поверю, что лошадь и телега стареют одинаково!» Действительно, есть принципиальная разница: лошадь располагает системой репарации поломок, телега - нет.
Человек не полагается на черепаший темп эволюции. И, если необходимо взлететь, он строит самолет, а не ждет, пока за спиной вырастут крылья.
Некоторые механизмы ускорения эволюции для человека безобидны, другие вредны - как программа старения. И она должна быть отменена.
От чего же может умереть человек, если не от старости?
Если нам действительно удастся отменить программу старения, то выйдем на такие сроки жизни людей, когда появятся настоящие старческие болезни. Не запрограммированные, а просто потому, что человек не привык, не приспособлен жить так долго - двести лет, например. И, возможно, где-то у нас есть какое-то тонкое место, которое состарится действительно в силу накопления поломок или еще чего-нибудь такого на третьем веку жизни, например. Но сейчас мы до этого не доживаем. И нас сводят в могилу рак, инсульт, инфаркт, инфекции. Несмотря на все антибиотики, старики умирают от пневмонии. Потому что у них резко ослаблена иммунная система. Иммунная система начинает стареть где-то в 12 - 15 лет. Мышечная - где-то в 22 года. Поэтому футболисты в тридцать лет дешевле на рынке футбольном, чем 23-летние. Целый ряд систем организма стареет с 30 или 40 лет. Это самое начало, как правило, не приводит к какой-то трагедии, потому что процесс еще не зашел слишком далеко.
Вот тут его и надо остановить.
ИЗ ДОСЬЕ «КП»
СКУЛАЧЕВ Владимир Петрович.
СКУЛАЧЕВ Владимир Петрович - академик РАН, директор Института физико-химической биологии МГУ. Открыл новый антиоксидант - препарат, препятствующий старению, который намного превосходит все известные, включая витамины С, Е, Q10. Вещество названо «Ионом Скулачева». По мнению ученого, старость - не следствие возрастных проблем, а программа, которую можно отменить, если погасить в клетках свободные радикалы, несущие приказ на смерть.
Цель проекта «Ион Скулачева» - продление молодости людям, освобождение их от старческих болезней и немощи. Заместителем руководителя проекта и руководителем направления «Практическое применение «Ионов Скулачева» является сын академика Максим Скулачев.
Вначале проект финансировал Олег Дерипаска, сейчас - инвестгруппа «Росток» Александра Чикунова и корпорация «Роснано».
КОНКРЕТНО
От старческих болезней глаз
Из выступления заместителя руководителя проекта «Ион Скулачева» Максима СКУЛАЧЕВА на телеканале «Культура»:
- Выяснилось, что наш антиоксидант SkQ («Ион Скулачева») продлевает жизнь многих организмов и задерживает, а иногда и обращает вспять развитие более 20 различных старческих патологий, в том числе таких глазных возрастных болезней, как дистрофия сетчатки и катаракта. Поэтому родилась идея о глазных каплях. Мы стали закапывать небольшие дозы антиоксиданта крысам с прогрессирующей катарактой. Катаракта стала исчезать. Дистрофия сетчатки - также. Хотя болезни считаются необратимыми.
Мы направили капли в Московскую ветеринарную академию имени Скрябина. Одно дело - результат у крыс. Другое дело - ретинопатии, с которыми ветеринары-офтальмологи сталкиваются у собак, кошек, лошадей и других животных.
И результаты получились многообещающими. В двух третях случаев наступило улучшение. Возвращено зрение шестидесяти животным!
Сейчас капли на клинических испытаниях в нескольких офтальмологических больницах Москвы. Если хотя бы 10% успеха, который получен у животных, повторится у людей, это будет очень серьезная офтальмологическая сенсация.
Параллельно мы запланировали лечение большой группы старческих недугов, уже излеченных нами у животных, при помощи приема капсул SkQ с пищей.
На сегодня в нашем международном проекте участвует около 40 научных групп из России, Швеции, США, Германии, Австралии.
Большая часть работ по проекту ведется лабораториями Института физико-химической биологии МГУ. Наблюдательный совет проекта возглавляет Виктор Садовничий.
