Полина Лосева - Против часовой стрелки. Что такое старение и как с ним бороться

Несмотря на то что рак – универсальное свойство многоклеточных организмов и встречается почти у всех известных групп за редкими исключениями (у которых, возможно, его еще просто не нашли), не все животные подвержены ему в равной степени. Иначе как объяснить тот факт, что одни звери стареют в возрасте 80 недель, а другие – в 80 лет, но частота заболеваемости раком у них одинакова?

Впервые на эту несправедливость обратила внимание [510] Peto R., Joe F. J., Lee P. N., Clack J. Cancer and ageing in mice and men // British Journal of Cancer. 1975 Oct; 32: 411–426. в 1975 году группа британских ученых под руководством Ричарда Пето. Исследователи изучали развитие опухолей у мыши под действием бензопирена – канцерогена, который образуется, например, при горении смол в табаке. И с удивлением обнаружили, что сила канцерогенного эффекта не зависит от возраста. Это навело их на мысль, что старение не вызывает рак само по себе (как считалось в то время), а оба они независимо происходят из одной общей причины – накопления мутаций.

Однако в этой логике есть уязвимое место. Если предположить, что каждая клетка накапливает онкогенные мутации с определенной частотой, то чем больше клеток в организме, тем выше должен быть риск развития рака. И в отдельных случаях [511] Caulin A. F. & Maley C. C. Peto's Paradox: evolution's prescription for cancer prevention // Trends in Ecology & Evolution. 2011 Apr; 26 (4): 175–182. это даже правда: например, у людей с длинными ногами чаще встречаются онкологические заболевания (кроме рака легких), чем у коротышек. А у собак крупных пород в 200 раз чаще развивается остеосаркома (рак костей), чем у их мелких сородичей.

Но как только мы выходим за границы биологического вида, эта логика терпит крах. Например, подсчеты показывают, что от онкологических заболеваний умирает примерно 20 % собак, 25 % людей и 18 % белух. Но при этом количество клеток в организме кита в 1000 раз больше, чем у человека, и, если бы рак у них развивался в 1000 раз чаще, они просто не доживали бы до репродуктивного периода. Этот парадокс – отсутствие связи между размерами тела, продолжительностью жизни и частотой заболевания – называют парадоксом Пето.

Группа Пето предлагала объяснять этот феномен тем, что у каждого вида животных мутации возникают с разной скоростью. У видов-долгожителей, например китов, эта скорость невелика, поэтому они стареют медленно и медленно же заболевают раком. Получилась конструкция, напоминающая уже знакомую нам теорию скорости жизни: чем быстрее организм мутирует, тем короче живет.

Но, подобно теории скорости жизни, эти представления не вполне соответствуют реальности. Пето и коллеги были правы лишь отчасти: у долгоживущих организмов действительно сильнее защита от стресса и, следовательно, от мутаций. Однако дело не только в этом, а еще и в том, как организм защищается от клеток-мутантов. Иными словами, разные животные придерживаются разных стратегий противоопухолевой защиты.

Русские геронтологи из Рочестера, Андрей Селуанов и Вера Горбунова, выделили у млекопитающих три такие стратегии [512] См. п. 36. , которые зависят от продолжительности жизни и размера каждого конкретного вида. Если речь идет о маленьком существе весом до 5 килограммов, то шансов справиться с раком у него немного, потому что даже маленькой опухоли достаточно, чтобы нарушить работу какого-нибудь из жизненно важных органов. И если при этом существо не имеет шансов прожить долго – например, мышь, которую неизбежно съедят хищники в первые годы жизни, – то ему нет нужды тратить силы на борьбу с опухолью. Гораздо выгоднее сдаться, но успеть размножиться за короткое время своего существования. Это первая стратегия для маленьких короткоживущих зверей – непротивление раку.

Совершенно по-другому складывается жизнь тех мелких млекопитающих, которые по какой-то причине избежали давления со стороны хищников и поэтому живут дольше, чем "положено" для их размера. Это некоторые белки, летучие мыши, слепыш и, конечно, голый землекоп. Поскольку для них даже небольшая опухоль может стать смертельной, они обзавелись необычайно громким "голосом совести", то есть механизмами ранней защиты. Иными словами, стратегия сводится к тому, чтобы остановить размножение подозрительных клеток на начальных этапах, не давая им шансов проверить, вырастут они в опухоль или нет.

Крупные же млекопитающие, начиная с бобров и заканчивая слонами и китами, следуют третьим путем. Поскольку их организму регулярно требуется починка, ограничивать деление клеток на ранних стадиях им неудобно. Да и опухоль необязательно грозит им смертью, особенно если она небольшая и не в жизненно важном месте. Поэтому крупные звери делают ставки на поздние механизмы защиты: они позволяют клеткам попробовать себя в качестве анархиста, но на короткий срок, – а там, как говорил Ходжа Насреддин, или шах сдохнет, или ишак. Под тяжестью мутационного груза многие бунтари гибнут, не дорастая до полноценной опухоли. С другими справляется иммунная система. И только с теми, кто не угомонился на первых стадиях развития, начинают бороться поздние механизмы защиты – ограничение деления и потеря теломер.