Теломераза. Как сохранить молодость, укрепить здоровье и увеличить продолжительность жизни - Майкл Фоссел

Некоторые положения книги дискуссионны, что, впрочем, автор и не скрывает. А некоторые строки, касающиеся истории, следовало бы формулировать четче: при упоминании работы Барбары Мак-Клинток по теломере сказано, что позже Мак-Клинток получила Нобелевскую премию. Истина в том, что великая Барбара действительно получила премию за исследование хромосом, но читатель в этом контексте может подумать, что премировали за теломеру, хотя на самом деле – за открытие мобильных элементов генома.

Так или иначе, но с каждой страницей перед читателем развертывается панорама пульсирующей жизни науки о старении. Фоссел глубоко прав, указывая на ошибочность поиска генов, вызывающих старость; проблема не в том, что геронтологам не хватает финансирования, а в том, что биогеронтология и биомедицина пока «ищут ключи под фонарем». Говоря словами самого автора, «мы просто атакуем не ту клиническую цель». То есть нужна смена парадигмы. Но не должна ли за описываемой «теломеразной революцией» последовать еще одна? Возможно, решающая.

Если так, то чего же именно следует ждать дальше? На мой взгляд, нужно сделать еще один шаг – перейти к новой парадигме в понимании старения. В ее рамках укорочение теломер совершается параллельно с укорочением особых структур – принтомер. Это небольшие молекулы экстрахромосомных ДНК-амплификатов, которые лежат на хромосоме, примерно как рыба-прилипала на огромной акуле. С принтомер транскрибируются регуляторные РНК, важные для поддержания клеточной дифференцировки и регулирующие экспрессию хромосомных генов. Принтомеры являются копиями небольших вну-трихромосомных оригиналов, и именно поэтому присутствие принтомер не распознается при рутинном определении последовательности генома. Укорочение принтомер, как и теломер, происходит из-за концевой недорепликации ДНК. Концы принтомер защищены небольшими теломероподобными последовательностями. Теломераза предотвращает клеточное старение и иммортализует клетки, как можно полагать, только потому, что она удлиняет и защищает от укорочения теломероподобные концы принтомер одновременно с концами теломер. А вот когда принтомера критически укорочена и клетка не может более делиться, утрачивая некоторые из своих прежних, молодых, признаков, вот тогда клетка стареет. Именно поэтому клетки с укороченными, но с вполне еще функциональными теломерами, казалось бы, загадочным образом начинают проявлять признаки дисфункциональное™. То есть экспрессия генов стареющей клетки, исчерпавшей свой лимит удвоений, меняется из-за утерянной активности принтомер, а не из-за параллельно происходящего укорочения теломер.

Укорочение же длины теломер – просто удобный индикатор происходящих с клеткой перемен. Если постаревшую клетку, лишившуюся одной из ее принтомер, принудительно заставить делиться (а такие условия in vivo возникают, например, в зоне хронического язвенного воспаления), то может даже создаваться предпосылка к возможному раковому перерождению. Это все к вопросу о клеточном старении, но кроме того есть еще и старение организма как целого. Согласно предположению, организменное старение обусловлено тиканием в мозге хронографа, запрограммированно теряющим из своих неделящихся нейронов ДНК-амплификаты. В соответствии с этими потерями нейроны хронографа модифицируют иннервируемые структуры тела. Именно поэтому с возрастом появляются морщины, меняется гормональный профиль организма и приходит бездна иных перемен.

Несмотря на многоообразные усилия геронтологов, диета и тренировки по-прежнему остаются, как подчеркивает Фоссел, наилучшими на сегодня способами оптимизировать здоровье. В диету, кстати, входят и БАДы, и он вспоминает в этой связи про напичканность американцев пищевыми добавками, отразившуюся в шутке фармакологов: «у американцев самая дорогая моча в мире». Но ни диеты, ни тренировки, ни медитации, ни добавки не остановили процесс старения. Наибольшие надежды автор книги возлагает на такие антивозрастные средства, как применение теломеразных активаторов и лекарств против атеросклероза сосудов.

О болезнях старения, их истоках и следствиях в книге рассказывается ясно, просто и нередко с неожиданными поворотами проблемы. Описывая остеопороз – потерю костной массы с возрастом, ту самую болезнь старения, которая увеличивает риск перелома кости, автор откровенно поясняет, что живи люди дольше, риск переломов достиг бы 100 %. В этом месте, кстати, нельзя не задать риторический вопрос: так, может, усилия науки, стремящейся удлинить жизнь, тщетны и напрасны, и ведут лишь в тупик, если, допустим, тот же скелет всех читателей все равно обречен? Нет, усилия не напрасны, и вот почему: если остановить часы старения, то отменится и возрастное замедление обновления кости, а с ним отпадет и угроза скелету. Как именно осуществляется работа упомянутых мной часов – эта тема далеко выходит за рамки предисловия к «Теломеразной революции». Возникнет ли следующая, «хронографическая революция»? Сможет ли она остановить старение организма, а затем, пусть частично, обратить его вспять? Это покажет будущее. Возможно, не очень далекое.

У Майкла Фоссела своя позиция, четко артикулируемая на каждой странице, и многие специалисты с ним согласны. По его мнению, в отношении старения мы сейчас находимся вблизи переломной точки в истории медицины. Хочется надеяться, что в этом он бесспорно прав. Своими трудами он внес неоценимый вклад в трансформацию взглядов западного общества на старение, которое начинает восприниматься теперь как потенциально управляемый процесс. Эта книга – про медицинский аспект теломер и про перспективы борьбы со старением вообще – уже получила свою аудиторию в мире, и, конечно, найдет ее и в России. В особенности среди тех, кому не хотелось бы стареть слишком быстро.

А.М. Оловников,

ведущий научный сотрудник Института биохимической физики РАН, кандидат биологических наук, биолог-теоретик.

Лауреат Демидовской премии РАН за 2009 год

Теломеразная революция. Предисловие главного редактора медицинского направления О.Л. Шестовой

Эту книгу представляю Вам с особым удовольствием. Во-первых, потому, что ее тема касается буквально каждого, кто хоть однажды задумывался о своем возрасте. А во-вторых, потому, что ее написал мой коллега – ученый-исследователь и одновременно врач. Благодаря этому Майкл Фоссел легким словом описывает сложные биологические вопросы, при этом ни на минуту не упуская из виду, как эти самые современные знания могут быть полезны для нас и применены врачом для лечения возрастных изменений и поддержания молодости.

Майкл Фоссел, доктор медицины и кандидат биологических наук, работает над вопросами старения более 30 лет. Он посвятил всю карьеру исследованию причин старения и разработке средств лечения, которые могут принципиально изменить течение этого процесса. Главный вопрос, который он поднял, звучал революционно: пора перестать лечить старческие болезни, являющиеся лишь симптомами болезни под названием «старость». Майкл Фоссел предложил считать старость болезнью и стал, как и многие ученые вслед за ним, искать лекарство от нее.

Отличие от того, что наблюдается на практике сейчас, – фундаментальное. Простая аналогия – лечение гриппа. Препаратов с доказанной эффективностью собственно от гриппа нет; лечение направлено на облегчение симптомов: боли в горле, слишком высокой температуры, задолженности носа, – а также профилактику осложнений. Традиционный подход к старению сейчас такой же, как при гриппе. Но если будет окончательно выявлена причина старения, то тогда начнутся разработки радикального средства ее избежать – путем воздействия непосредственно на причину, а не на симптомы и следствия. Ученые считают, что причина вот-вот будет найдена, и она объединит все пять теорий старения, описанных в книге Майкла Фоссела. На сегодняшний день это теломеразная теория.

Как быстро все меняется в этой области биологии, вижу на собственном примере. Когда еще училась на биологическом факультете МГУ, нас, студентов, только знакомили с гипотезой советского ученого Алексея Оловникова. Она касалась участия теломер в механизме, обуславливающем конечное число делений клетки. Доказано, что концевые участки хромосом представляют собой несколько сотен или тысяч одинаковых триплетов: это и есть теломеры. Триплет – это последовательность оснований, представляющих единицу генома, кодирующую белки, из которых строится все человеческое тело. Но теломеры не кодируют никаких белков, зачем они тогда, тем более в таком количестве? И почему их количество уменьшается с каждым делением клетки? Советский ученый Алексей Оловников в 1971 году предположил, что укорочение теломер – это и есть механизм, обуславливающий конечное число делений клетки, так называемый лимит Хейфлика. Уже когда закончила биофак, продолжила следить за исследованиями в этом направлении. В 1992 году было обнаружено, что дети с прогерией, умирающие от «старости» к 13 годам, уже исходно рождаются с короткими теломерами. Так была обнаружена прямая связь между длиной теломер и старением.