«Относительно будущего можно определенно утверждать только одно - оно будет совершенно фантастическим.
Артур Кларк
Вообще же возможны две стратегии продления жизни. Одна - через внешние воздействия, такие, как введение специальных фармакологических средств. Это до сих пор и обсуждалось. Другая - изменение продолжительности жизни при неизменных внешних условиях, за счет вмешательства в наследственную природу организма. Не восстанавливать раз за разом упорно нарушающееся равновесие, а вмешаться однократно, со стойким эффектом. Эта "генетическая альтернатива" традиционным и по сию пору малоэффективным направлениям в изучении геропротекторов кажется наиболее близко стоящей к задаче радикального продления жизни.
Все более тонкой и изощренной становится технология искусственного изменения структуры генетического материала - генной ниженерии. Общие принципы выглядят так: чтобы внедрить новый ген, цепочку ДНК нужно разрезать, вставить ту, что нужно, и снова склеить. Специальные ферменты, рестриктазы, разрезают молекулу с образованием «липких концов» - однонитевых участков со строго определенной последовательностью оснований. С их помощью фрагменты ДНК образуют не очень прочные комплексы, комбинируясь во всемозможных сочетаниях. Новые структуры закрепляются сшивающим ферментом - лигазой. Отбор и размножение нужных молекул проводят, вживляя их в микроорганизмы.
Полученные в нужном количестве гены вводят в клетку путем инъекции очень тонким стеклянным капилляром, либо предоставляют клеткам самим поглощать их в виде комплекса с фосфатом кальция и некоторыми другими веществами или в составе жировых пузырьков - липосом. Возможна также передача генов с помощью вирусов.
Любопытным кажется сопоставление выбора фосфата кальция как одного, из наиболее широко используемых переносчиков генов с тем, что говорилось о роли этого соединения выше. Все дело тут в удивительном совпадении: молекулы апатита и ДНК хорошо сцепляются друг с другом, при этом гены оказываются в апатитовом «футляре». Это не так уж плохо, если только «футляр» не слишком плотный и его можно открыть.
Сейчас генетика продолжительности жизни и методы вмешательства в генетическую природу организма находятся в начале своего развития, и трудно не согласиться с американским ученым Л. Хайфликом, что период становления нового направления, в котором еще не приходится ждать практических результатов, займет не менее 25 лет. Очень немногое можно пока определенно сказать в связи с генетикой продления жизни. Имеется частичная (кстати, не слишком значительная) наследуемость высокой продолжительности жизни; так что тщательнее выбирайте родителей, как говорят англичане. Известно, что женщины живут дольше мужчин, но вряд ли это повод для практических рекомендаций. Хотя было бы очень интересно узнать, в чем причина такого различия.
Что касается искусственного генетического воздействия, то, в сущности, за основу его могут быть взяты многие из известных геропротекторных эффектов. Скажем, вместо постоянного потребления повышенных количеств аскорбиновой кислоты, о чем шла речь в одной из предшествующих глав, можно было бы восстановить ответственный за ее синтез ген, утраченный предками человека в ходе эволюции. Эта потеря компенсируется в достаточной для выживания мере поступлением витамина с пищей, но, видимо, это количество не оптимально с точки зрения продолжительности жизни.
Наибольший интерес представляет воздействие на те пока еще не выявленные главные регуляторные гены, которые управляют содержанием в клетке антиоксидантов. активностью системы репарации, показателями гормональной регуляции. Изменить активность этих генов можно было бы, например, изменив структуру промоторных зон - участков ДНК. способных определять уровень функционирования того или иного гена.
В дяде случаев можно было бы воздействовать и на структуру «непосредственно работающих» белков через их гены, называемые обычно структурными генами. Так, функционирование одной из биохимических систем печени сопровождается побочным образованием 6 свободных радикалов на каждые 38 правильных каталитических актов. Ученые уже научились «редактировать» структуру белков методами генетической инженерии, и можно попытаться получить варианты ферментов, дающие сниженный выход побочных токсических продуктов.
Изменение структурных основ наследственности не есть что-то исключительно искусственное, чуждое природе. Модификация генетической программы, перестройка генетического аппарата - естественное природное явление. Дело вовсе не обстоит таким образом, что генетическая программа - это неприкосновенный документ, который только иногда достают из сейфа и аккуратно снимают копии. Без изменений последовательности оснований ДНК (мутаций) была бы невозможа эволюция, образование новых видов. Иногда такие изменения идут на уровне достаточно крупных фрагментов.
Способностью включать свою ДНК в генетический аппарат клетки хозяина обладает часть вирусов. Обнаружены «прыгающие гены», меняющие свое расположение и могущие при этом нарушить работу других генов. Закономерные перестройки имеют место и в ходе индивидуального развития. Как показал А. Тонегава, образование генов, кодирующих все разнообразие белков иммунитета, происходит в организме заново, путем комбинирования небольшого числа исходных элементов. Генетические перестройки обнаружены при раке крови. По данным Л.И. Чабала, они происходят и при нормальном созревании клеток крови.
Начиная получать в свои руки возможности управлять генетическими основами жизнедеятельности, человек может выйти из рамок стихийной, биологической эволюциии, перейти к эволюции сознательной. При этом можно искусственно стабилизировать существующую генетическую природу. В. Ф. Крутяков предлагает для этого использованиие принадлежащих другим видам особо эффективных форм корректаз-ферментов, исправляющих неточности при удвоении молекулы ДНК.
Но, может быть, человеку не следует считать себя во всех без исключения отношениях вершиной эволюции и, в меру допустимого и возможного, пойти по пути искусственного увеличения имеющейся продолжительности жизни, доставшейся нам как биологическое наследство по цепочке человек - обезьяна - - лемур - тупайя - грызуны из семейства мышеобразных.
И все же генетическое вмешательство опасно возможностью непредсказуемых последствий. Что и говорить, не настолько знаем мы работу генетического аппарата и организма в целом, чтобы точно вычислить результат переделки наследственной программы. Само собой разумеется, что за увеличение продолжительности жизни может быть заплачена не любая цена. Задача в том, чтобы сохранить или улучшить биологическое «качество» жизни (спектр функциональных возможностей, в первую очередь интеллектуальных, творческих) и продлить ее. То обстоятельство, что для действительного радикального продления жизни потребуется одновременная перестройка нескольких ключевых звеньев поддержания жизнеспособности, еще более отдаляет-перспективы генной инженерии долголетия. Изменения сразу многих генов пока далеко за пределами и. технических возможностей, и теоретического осмысления вероятного результата.
Риск бесповоротного изменения наследственности заставляет более внимательно отнестись к возможностям управления работой генов. Такие возможности пока что разработаны гораздо слабее, чем генетическая инженерия. Возлагаемые на них надежды связаны с тем, что важен не только набор генов, но и способ его реализации. Набор этот одинаков во всех клетках организма, и разительные порой отличия между ними определяются именно тем, какие из них активны. Поэтому геном можно сравнить с пианино или с перфокартой, на которых, понятно, могут быть исполнены разные мелодии или записаны разные программы. Нам еще предстоит научиться искусству программирования генома, пока подвластному только Природе.
Может быть, это не менее важно, чем генная инженерия. Как показывает на весьма обширном фактическом материале американский геронтолог Р. Катлер, все млекопитающие имеют примерно одинаковый набор генов, в том числе и тех, что могут быть отнесены к «генам долголетия». Различия же в продолжительности жизни определяются временем и степенью их включения. А если так, то нет необходимости заменять пружины и шестеренки часов, отсчитывающих сроки жизни, можно просто подрегулировать их ход.
Не приходится надеяться на то, что достаточно будет отрегулировать работу какого-то одного гена. Речь идет, говоря условно, о десятке генов, задающих уровень работоспособности антиоксидантных, репаративных и других жизненно важных систем. Сейчас уже известны многие гормоны и другие соединения, прицельно подавляющие или. активирующие определенные группы генов. Примером могут служить стероидные гормоны, в число которых входят половые гормоны, основной гормон стресса - кортизол и ряд других важных соединений. Молекула стероида связывается с белком-рецептором, расположенным на наружной клеточной мембране. Затем комплекс гормон-рецептор покидает мембрану и переносится непосредственно в клеточное ядро, где связывается со строго определенным участком ДНК. Активность генов, расположенных на этом участке, при этом может как усиливаться, так и ослабляться. Эти-то изменения генной активности и обуславливают эффекты, характерные для того или иного стероидного гормона: стимуляцию половых функций и развитие половых признаков, «стрессорные» перестройки обмена веществ и так далее.
Вещества со свойствами регуляторов генов, определяющие продолжительность жизни, пока не обнаружено, и скорее всего их придется синтезировать в лабораториях. Одна из возможностей заключается в использовании химически модифицированной ДНК. Такая технология интенсивно разрабатывается в лаборатории Поля Миллера в США. Если взаимодействия оснований вызывают притяжение двух ее параллельных нитей, то отрицательные заряды фосфатных групп, входящих в «остов» молекулы, порождают силы отталкивания. Блокирование этих отрицательных зарядов может позволить создать синтетические молекулы (модифицированные фрагменты однонитевой ДНК), способные достаточно прочно связываться иным геном, и тем самым, в зависимости от места связывания, тормозить или активизировать его работу. Точность узнавания обеспечивается соответствием последовательности оснований такого фрагмента последовательности оснований или молекулы рибонуклеиновой кислоты соответствующего гена. Для управления активностью генов могут быть использованы и белковые молекулы, аналогичные белкам - рецепторам стероидов.
Еще один вариант связан с использованием матричных РНК, являющихся посредником в передаче информации от ДНК к системе синтеза белка. В принципе, для того, чтобы в организме начался синтез новых белков, необязательно вводить новые гены, достаточно ввести соответствующие РНК. Если путем химической модификации защитить их от быстрого разрушения ферментами (для некоторых время жизни - несколько минут), подобная «инженерия РНК» могла бы давать стойкий эффект, сопоставимый с результатами генноинженерного вмешательства.
Конечно, для реализации подобных проектов нужны усилия не отдельных энтузиастов и даже не нескольких научных коллективов. Каких бы взлетов мысли или экспериментальных удач не было на этом пути, все же решение задачи радикального продления жизни требует создания приоритетной общегосударственной, еще лучше международной программы.
Упоминавшаяся программа «Геном человека», ассигнования на которую составят до трех миллиардов долларов - первая биологическая программа, требующая привлечения ресурсов на глобальном уровне, что дает повод для некоторых сопоставлений. По абсолютной величине это затраты того же порядка, что на исторический «Манхеттенский проект» - создание в США атомной бомбы. Но с тех пор изменились и цены, и масштабы военных затрат. Сейчас это более чем скромная величина по отношению к ежегодным расходам ведущих военных держав, это примерная стоимость одного современного авианосца. И все-таки без разговоров о дороговизне не обошлось... Так что загадка жизни пока не так уж уверенно перевешивает рукотворную смерть на весах человеческого разумения.
Однако при всей грандиозности замысла полной расшифровки структуры ДНК человека можно сказать, что, может быть, не так-то скоро будут полученны те преимущества которые он сулит. Представим себе результат этого исследования - не менее миллиона машинописных страниц однообразного четырехбуквенного текста, что-то вроде двух-трех десятков полных комплектов Большой Советской Энциклопедии. Увы, больше времени, сил и средств займет разобраться, что здесь к чему.
Известным американским предпринимателем Армандом Хаммером был предложен еще один проект: собрать миллиард долларов для решения проблемы рака. Это страшная болезнь, но и здесь, как и в случае «Генома», хочется сказать: кажется почти очевидным, что выбрана самая правильная цель, но так ли это? Не мудрее ли напрямую обратиться к проблеме, относящейся к самой жизни каждого человека, и собрать миллиард ради преодоления видового барьера продолжительности жизни?
Соревнование в достижении все большей продолжительности жизни могло бы явиться наилучшей альтернативой гонке вооружений. Почему бы не попытаться переориентировать военную промышленность на развитие новой, потенциально наукоемкой и высокотехнологичной области? На этом пути можно было бы совместить все интересы.
Наращивание усилий по достижению радикального продления жизни - вопрос, зависящий не только от пересмотра приоритетности военных программ. В какой-то мере это, может быть, проблема современного стиля жизни вообще. Ориентация на высокий уровень потребления, на индустриальную мощь в соче тании с вполне очевидными ошибками в планировании и прогнозировании технического прогресса и его последствий порождают кризисы - экологическим, энергетический и так далее. И естественно, когда в такой ситуации поднимается вопрос о рассчитанном на определенную перспективу решении задачи радикального продления жизни, возникает ответ -до того ли сейчас, ведь есть много неотложных, животрепещущих проблем.
Но заниаться разрешением проблем, которые мы же сами порождаем, можно до бесконечности. Не исключен, что по здравому размышлению люди предпочли бы жить в менее насыщенной технически и энергетически, но свободной от загрязнений среде, считая здоровье и долголетие на много порядков полее высокой ценностью, чем изобилее предметов потребления, и именно на это направляя свои интеллектуальные усилия и технические возможности. В сущности, при таком подходе не только продолжительность, но и качество жизни могло бы быть по крайней мере не ниже, чем при современных стандартах.
Человечество тратит много сил на борьбу с вызываемыми старением болезнями, гораздо меньше - на исследование этого процесса, совсем мало - на испытание средств, направленных против отдельных его механизмов. А разработка вопроса о грубоком вмешательстве в биологию процесса старения вообще пока является делом немногих энтузиастов. Кажется, в поиски сигналов от внеземных цивилизаций вложено больше усилий, чем в изучение столь заманчивых возможностей развития нашей собственной цивилизации.
Однако проблема явно стала переходить из числа философских идей в разряд конкретных, реальных дел. Она сейчас находится в той стадии, когда это направление уже готово воспринять и быстро реализовать современные успехи теоретической биологии, фармакологии, кибернетики, молекулярной биологии, генетической инженерии, и ответ на многие важнейшие вопросы мог бы быть получен в течение ближайших десятилетий. Конечно, в таком деле никто не может дать гарантий. Но ведь ставка - жизнь.
См. также:
Время пришло
Ритмы космоса и ритмы жизни
Почему баланс не сходится?
В начале пути
В чем истина древних легенд?
Циклическое омоложение
Заключение
Что можно прочесть по проблеме РПЖ
Обсудить на форуме
