Эндрю Стил - Бессмертные. Почему гидры и медузы живут вечно, и как людям перенять их секрет

Болезни не всегда являются ответственностью одного протекающего процесса, и иногда мы вообще не знаем точно, что лежит в основе конкретной возрастной проблемы. Может оказаться, что некоторые труднообъяснимые проблемы устраняются случайно, когда мы облегчаем какой-то процесс старения, или они могут осветить новые фундаментальные причины старения, которые мы упустили. По мере того как наука все больше узнает о процессе старения, мы вполне можем добавить к этому списку еще больше явлений, но пока нам есть, во что вцепиться зубами.

Процесс воздействия на эти признаки, как мы надеемся, не только имеет прямое медицинское применение, но и является одним из лучших способов углубить понимание старения. Если мы уничтожим один из них и обнаружим, что он не имеет большого значения для продолжительности жизни, то, возможно, это не первопричина, или, вероятно, что-то еще убьет нас, прежде чем у нас появится шанс. Если мы исправим что-то и вместе с этим будет скорректирован другой элемент, то это прояснит связи между этими явлениями.

Первый шаг состоит в том, чтобы поговорить, каковы эти основные особенности старения. Я сгруппировал их в десять категорий, которые тоже буду называть «отличительными признаками» процесса старения. Они очень похожи на «Признаки» 2013 года (я добавил два в список и сгруппировал два вместе, то есть у меня есть еще один объединенный признак) и следуют тем же правилам: процессы усиливаются с возрастом, при их усилении портится здоровье, а их замедление укрепляет его.

Давайте рассмотрим их, начав с самой фундаментальной молекулы жизни.

Внутри большинства клеток тела скручены два метра ДНК, инструкции из шести миллиардов молекулярных букв – A, T, C и G, известных как основания, – которая содержит всю информацию, необходимую для построения клеток. Невероятно, но, несмотря на двухметровую длину, она втиснута в ядро диаметром всего в несколько миллионных долей метра. Двойная спираль ДНК – самая известная молекулярная структура в мире. Она украшает все, от учебников по биологии до логотипов компаний, служа визуальным сокращением для «науки». Но платоновский идеал ДНК, пара изящных переплетенных спиралей, чистый, нетронутый носитель генетической информации, опровергает хаос, в котором она находится внутри наших тел.

Плотно уложенная в ядро, теснясь со всеми видами других молекул, ДНК находится под постоянным химическим воздействием, способным повредить ее структуру или внести опечатки в генетические инструкции. Существует множество способов повреждения ДНК. Возможно, наиболее очевидным является внешнее воздействие. Токсины и канцерогены (название, данное всему, что вызывает рак) из пищи, сигаретного дыма или вредных химических веществ могут проникать в ядро и сеять хаос. Ультрафиолет из солнечного света и излучение, такое как рентгеновские лучи или естественная радиация [31] В окружающей среде присутствуют естественные радиоактивные материалы, такие как радий и радон. – Примеч. науч. ред. , могут изменить ДНК или даже сломать ее пополам. Однако больше всего ущерба наносит само тело путем химических побочных эффектов нормального обмена веществ, совокупности процессов, посредством которых пища превращается в энергию. Подсчитано, что генетический код каждой клетки вашего тела ежедневно подвергается до 100 000 атак.

Кроме того, каждый раз, когда клетка делится, весь этот генетический код должен быть продублирован. Благодаря непостижимому количеству клеток в теле и быстрой скорости их деления, за свою жизнь вы произведете пару световых лет ДНК – достаточно, чтобы протянуться на полпути к ближайшей звезде – в виде десяти квадриллионов почти совершенных копий двухметрового личного генома. Даже самые высокоточные системы копирования и коррекции, которые может изобрести природа, будут время от времени ошибаться, учитывая эту специфику работы.

Большинство форм повреждения ДНК обратимы, потому что клетка может сказать, что что-то выглядит неправильно, и исправить это. Например, может возникнуть молекула, прилипшая к ДНК, когда этого не должно быть, и тогда молекулярный механизм клетки отрубает ее. Возможно, более тревожная вещь, которая может произойти с ДНК, заключается в том, что процесс восстановления может пойти не по правилам, вызывая мутацию. Мутации модифицируют информацию, несомую ДНК, меняя составляющий ее код таким образом, что он становится неотличим от любого другого фрагмента ДНК. Учитывая четыре молекулярные буквы, из которых состоит ДНК, короткий фрагмент кода может читаться, к примеру, GACGT. После мутации он может вместо этого превратиться в GATGT, но клетка никак не может «заметить», что что-то не так. Это означает, что мутации могут сохраняться бесконечно долго, даже если изменение кода потенциально вредно для клетки.