Почему мы умираем? Что такое старение — последние новости о старении и бессмертии

Последние новости о старении и бессмертии от ученого, лауреата Нобелевской премии, молекулярного биолога Венки Рамакришнана.

С незапамятных времен люди делали все возможное, чтобы попытаться обмануть смерть. Сегодня, когда революционные достижения превращают научную фантастику в повседневную реальность, приблизились ли мы к продлению нашей жизни или даже, возможно, к бессмертию? 

Если да, то действительно ли мы хотим вечной жизни? В своей новой книге «Почему мы умираем: новая наука о старении и поиски бессмертия» лауреат Нобелевской премии молекулярный биолог Венки Рамакришнан анализирует прошлые и передовые исследования, чтобы раскрыть амбициозные теории и практические ограничения долголетия. Попутно он поднимает критические вопросы о социальных, политических и этических издержках попыток жить вечно.

Уже сейчас люди живут в два раза дольше, чем 150 лет назад, благодаря расширению знаний о болезнях и их распространении. Означает ли это, что меры по увеличению продолжительности нашей жизни в три или четыре раза уже не за горами? Рамакришнан делится своими взглядами на реалии старения, смерти и бессмертия с журналистом CNN.

CNN: Что такое старение? Как это приводит к смерти?

Венки Рамакришнан: Старение — это накопление химических повреждений молекул внутри наших клеток, которые повреждают сами клетки и, следовательно, ткани, а затем, в конечном итоге, и нас как организм. Удивительно, но мы начинаем стареть еще в утробе матери, хотя в этот момент мы растем быстрее, чем накапливаем повреждения. Старение происходит на протяжении всей нашей жизни, с самого начала. 

Организм выработал множество механизмов для исправления возрастных повреждений нашей ДНК и любых некачественных белков, которые мы производим. Без способов решения подобных проблем мы бы никогда не прожили так долго. Тем не менее, со временем ущерб начинает превосходить нашу способность восстанавливаться.

Думайте о теле как о городе, состоящем из множества систем, которые должны работать вместе. Как только система органов, имеющая решающее значение для нашего выживания, выходит из строя, мы умираем. Например, если наши мышцы станут настолько слабыми, что сердце перестанет биться, оно не сможет перекачивать кровь, содержащую кислород и питательные вещества, необходимые нашим органам, и мы умрем. Когда мы говорим, что кто-то умирает, мы имеем в виду смерть его как личности. Фактически, когда мы умираем, большая часть нас самих, например наши органы, остается живой. Именно поэтому органы жертв несчастных случаев могут быть переданы в дар реципиентам трансплантатов.

CNN: Имеет ли продолжительность жизни человека фиксированный предел?

Рамакришнан: Продолжительность жизни всех организмов варьируется от нескольких часов или дней у насекомых до сотен лет у некоторых китов, акул и гигантских черепах. Непрофессионал мог бы предположить, что все формы жизни запрограммированы на смерть по достижении определенного возраста. Но биологи не верят, что старение и смерть запрограммированы так же, как оплодотворенная яйцеклетка запрограммирована на развитие человека.

Вместо этого эволюция оптимизировала уравнение распределения ресурсов, оптимизированное для каждого вида. Более крупные животные, как правило, живут дольше. Если вы маленькое животное и, следовательно, с большей вероятностью будете съедены хищником, умрете от голода или умрете во время наводнения, для эволюции нет смысла тратить ресурсы на устранение повреждений, необходимых для продления вашей жизни. Вместо этого эволюция выбирает быстрый рост и быстрое созревание, чтобы вы могли воспроизводить и передавать свои гены.

Если вы более крупное животное, то, оставаясь в живых дольше, у вас будет больше шансов найти партнера, от которого вы сможете иметь больше потомства в течение своей более долгой жизни. Продолжительность жизни – это эволюция, максимизирующая шансы на передачу ваших генов. У людей этот тонко настроенный баланс ресурсов обеспечивает максимальную продолжительность жизни около 120 лет. Но это не значит, что мы не можем изменить биологию и вмешаться в процессы старения и, возможно, продлить нашу жизнь. Как и многие стареющие ученые, я верю, что это возможно. Однако я не разделяю их оптимизма относительно того, насколько осуществимыми будут такие вмешательства.

CNN: Кто до сих пор прожил дольше всех?

Рамакришнан: Самым старым человеком, о котором мы имеем надежные данные, была француженка по имени Жанна Кальман, которая умерла в 1997 году в возрасте 122 лет. Она курила все, кроме последних пяти лет своей жизни, и съедала более двух фунтов шоколада каждую неделю. Но я бы не рекомендовал именно эти стратегии долголетия, за исключением, пожалуй, шоколада.

CNN: Могут ли часы старения повернуть вспять?

Рамакришнан: Часы старения действительно идут вспять, каждое поколение. Хотя ребенок рождается из клеток взрослых родителей, он все равно начинается в нулевом возрасте. Ребенок, рожденный от женщины 40 лет, не на 20 лет старше ребенка, рожденного от 20-летней женщины; они оба начинаются с нуля. Итак, на каком-то уровне часы старения могут повернуть вспять.

Еще есть клонирование. В то время как Долли, возможно, самая известная клонированная овца, была болезненной и умерла в возрасте примерно половины нормального возраста, другие клонированные овцы продолжали жить нормальной жизнью. Это убедило некоторых в том, что перезагрузка часов старения должна быть возможной в более широком масштабе. Хотя обманом заставить взрослые клетки стать эмбриональными и начать снова расти, удалось, практические трудности делают клонирование очень неэффективным. Многие клетки накопили слишком много повреждений, чтобы их можно было выдержать, что требует огромного количества экспериментов для выращивания одного животного.

Тем временем в экспериментах на мышах использовалось клеточное перепрограммирование, позволяющее клеткам частично вернуться к стадии развития и обрести способность к регенерации тканей. Преобразовав клетки в несколько более раннее состояние, ученые получили мышей с лучшими маркерами крови и улучшенным тонусом шерсти, кожи и мышц. Несмотря на все исследования в этой области, я не уверен, насколько легко будет воплотить это во что-то полезное для человека.

CNN: Вашему отцу только что исполнилось 98 лет. Какое влияние его хорошее здоровье и независимость, вероятно, окажут на вашу собственную жизнь? Насколько на старение и продолжительность жизни влияет генетика?

Рамакришнан: Существует корреляция между возрастом родителей и их детей, но она не идеальна. Исследование 2700 датских близнецов показало , что наследственность — то, какая часть нашего долголетия обусловлена

нашими генами — составляет лишь около 25% продолжительности жизни. Тем не менее, исследователи обнаружили, что мутация всего лишь одного гена может удвоить продолжительность жизни определенного типа червей. Очевидно, что существует генетический компонент, но последствия и последствия сложны.

CNN: Что наука о раке говорит об исследованиях в области борьбы со старением?

Рамакришнан: Взаимосвязь между раком и старением сложна. Одни и те же гены могут оказывать разное воздействие с течением времени, помогая нам расти в молодости, но увеличивая риск развития деменции и рака в более старшем возрасте. Риск развития рака увеличивается с возрастом, поскольку мы накапливаем дефекты в нашей ДНК и геноме, которые иногда вызывают сбои в работе генов, приводящие к раку. Но многие из наших систем восстановления клеток, которые, по-видимому, предназначены для предотвращения рака на ранних этапах жизни, также вызывают старение на более позднем этапе.

Например, клетки могут чувствовать разрывы в нашей ДНК, которые могут привести к ненормальному соединению хромосом, что может привести к раку. Чтобы предотвратить это соединение, клетка либо убивает себя, либо переходит в состояние, называемое старением, в котором она больше не может делиться. С точки зрения такого организма, как мы, имеющего триллионы клеток, это имеет смысл. Даже если таким образом будут уничтожены миллионы клеток, эти действия защитят весь организм. Но накопление стареющих клеток — это один из способов старения. 

CNN: Ваше исследование о том, почему мы умираем, повлияло на то, как вы проживаете свою жизнь?

Рамакришнан: Интересно, что все основанные на фактических данных рекомендации о том, что может помочь нам прожить долгую и здоровую жизнь, отражают советы здравого смысла, передаваемые на протяжении веков. Нам досталось от бабушек: Не будь обжорой. Занимайтесь спортом. Избегайте стресса, который вызывает гормональные эффекты, которые изменяют наш метаболизм и могут ускорить старение. Выспаться.

Исследования старения помогают нам понять глубокие биологические последствия этого совета. Умеренное употребление разнообразной здоровой пищи может предотвратить риск ожирения для здоровья. Упражнения помогают нам восстанавливать новые митохондрии — электростанции наших клеток, обеспечивающие энергию. Сон позволяет нашему телу восстанавливаться на молекулярном уровне. Изучение биологии, лежащей в основе этого давнего и надежного совета, может побудить нас предпринять другие действия, которые помогут обеспечить долгую и здоровую жизнь.

Лично я часто говорю, что мой срок годности уже прошел, но как человек я все еще чувствую, что жив и могу внести свой вклад. 

CNN: Каковы социальные издержки попыток обмануть старение и смерть, особенно неравенство?

Рамакришнан: Уже сейчас 10% самых богатых людей в США и Великобритании живут более чем на десятилетие дольше, чем 10% самых бедных. Если вы посмотрите на продолжительность здоровья – количество лет здоровой жизни – это неравенство будет еще больше. Бедные люди живут короче и менее здоровой жизнью.

Многие очень богатые люди вкладывают огромные деньги в исследования, надеясь разработать сложные технологии предотвращения старения. Если эти усилия увенчаются успехом, сначала выиграют очень богатые люди, затем люди с очень хорошей страховкой и так далее. Богатые страны, вероятно, получат доступ раньше, чем более бедные страны. Таким образом, как внутри стран, так и во всем мире такие достижения могут привести к увеличению неравенства. 

CNN: Изменило ли изучение этой темы ваши мысли и чувства по поводу старения и смерти?

Рамакришнан: Большинство из нас не хотят стареть или уходить из этой жизни. Мы не хотим уходить, пока вечеринка еще продолжается. Но даже несмотря на то, что клетки нашего тела постоянно рождаются и умирают, мы продолжаем существовать. Точно так же жизнь на Земле будет продолжаться по мере того, как люди будут приходить и уходить. На каком-то уровне мы должны признать, что это всего лишь часть схемы вещей.

Я думаю, что это стремление к бессмертию — мираж. Сто пятьдесят лет назад можно было рассчитывать прожить примерно до 40 лет. Сегодня ожидаемая продолжительность жизни составляет около 80 лет, что, как сказал писатель Стивен Джонсон, почти равносильно добавлению целой дополнительной жизни. Но мы все еще одержимы идеей смерти. Я думаю, если бы мы дожили до 150 лет, мы бы беспокоились о том, почему мы не доживаем до 200 или 300 лет. Это бесконечно.