Почему мы умираем? Два ученых-геронтолога дают два разных ответа на вопрос о возможности бессмертия
Почему мы вообще умираем? Кто-то считает смерть эволюционным механизмом, кто-то ошибкой, а кто-то предостерегает от вмешательства в естественные процессы. Такие противоречия возникают в среде ученых-геронтологов, изучающих процессы старения и умирания и ищущих способы продления жизни. «Нож» поговорил с двумя известными геронтологами: один из них работает над созданием эликсира вечной жизни, а другой считает поиски бессмертия блажью.
Владимир Скулачёв,
биохимик, академик РАН, директор НИИ ФХБ имени А. Н. Белозерского МГУ, декан факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ, самый цитируемый биолог, работающий в России
«Не старость продлить, а молодость!»
Мы умираем, потому что биологическая эволюция так организовала жизнь. Бессмертие — это гибель для любого эволюционного процесса: все будут жить вечно такими, какими родились, и ничего нового, даже за миллиарды лет, не появится. На эту вещь обратил внимание Август Вейсман, великий немецкий биолог XIX века, он сделал сенсационное заявление: «Я рассматриваю смерть не как обязательную необходимость, а как результат адаптации».
Чем чаще меняются поколения, тем быстрее прогресс. Каждое новое поколение может привнести что-то новенькое. Поэтому в природе работает запрограммированное умирание.
Вот, например, у слона зубы стираются в течение жизни, но в отличие от нас появляются заново шесть раз. Стирание — это физическое старение. Но почему всё кончается на номере шесть? Возможно, белые слоны жили бы тысячу лет, если бы у них зубы менялись 30 раз.
Это применимо и, например, к китам. У них, да и вообще у всех млекопитающих, у которых есть в глазу хрусталик, есть и белки кристалли́ны. Они уникальны своей прозрачностью. Известно, что все аминокислоты в наших белках — это L-изомеры. А есть еще D-изомеры, им противоположные.
Что же происходит в кристаллике китов при очень большом сроке их жизни? Каждые десять лет 2 % L-изомеров становятся D-изомерами. Через двести лет уже 40 % становятся D-изомерами. Поэтому прозрачность исчезает. Может быть, киты выбрасываются на берег потому, что самый старый и мудрый ведет туда всё стадо. Но он уже плохо отличает сушу и воду, и стадо гибнет.
Самоубийство клеток
В свое время биологам дали Нобелевскую премию за разбор устройства онтогенеза червячка. У него всего около 1000 клеток, и ученые доказали, что из них около 60 уничтожаются апоптозом (апоптоз — это генетически запрограммированная гибель клеток), потому что по мере развития червячка они становятся ненужными или, может быть, даже вредными. Происходит это потому, что в митохондриях накапливаются ядовитые формы кислорода. Когда такого кислорода становится очень много, клетка совершает самоубийство.
Есть еще и некроз, это просто умирание клеток и тканей. И в некрозе тоже часто принимают участие активные формы кислорода.
А есть еще феноптоз (этот термин я ввел в науку). Это самоубийство организма. Многие биологи считают, что это невозможно, что не может быть в живой системе дарвиновской эволюции такого безобразия, чтобы организм убивал самого себя.
Но феноптоз есть. И он бывает хронический, когда организм просто постепенно стареет и изнашивается, и быстрый, который занимает часы, дни или недели. Обычно ядовитые формы кислорода потихоньку накапливаются, и тогда мы медленно и печально сходим в могилу. А бывает, они быстро взрываются, как у моего родственника: 34 года — упал на улице, приехала скорая помощь, а он уже мертв.
Внезапная смерть — одна из загадок. На животных в ряде случаев мы уже умеем с ней бороться. Думаю, мы сможем сделать это и на людях.
Так что есть целая группа явлений, которые либо убивают клетку, либо замедляют ее жизнедеятельность, либо просто убивают организм, достигая некой критической массы.
Почему человеку больше не нужно умирать
Как я уже сказал, старение — это специальная программа, которая была изобретена эволюцией. Но сейчас она нам, по сути, уже не нужна, поскольку мы уже не рассчитываем на слишком медленную для нас эволюцию. Она требует миллионов лет. Но примерно с XVIII–XIX веков в игру вступает другой, несравненно более быстрый фактор — технический прогресс, который до сих пор улучшает условия жизни, прежде всего медицину.
И теперь только это двигает человечество вперед, а не эволюция. Для человека эволюционные программы старения и сама смерть от старости — вредные атавизмы.
Поэтому величайшая задача XXI века — решить проблему ликвидации этих атавизмов, чтобы люди хотя бы отодвинули смерть за счет продления молодости. В принципе это вполне реальная задача.
Как ученые борются со старением
Идея в том, что программа старения сидит у нас в генах и в определенное время запускает необратимый процесс. Мышечная система, другие органы и ткани — всё это начинает стареть. Наша задача — найти, что это за программа, при помощи какой цепочки событий она приводит к результату, и прервать ее на любом из отрезков этой цепочки.
Как говорят компьютерщики, нужно хакнуть программу. Это гораздо дешевле и удобнее, чем каждый раз исследовать очередное повреждение, поломку, связанную с действием этой программы, чинить их одну за другой.
Моя задача на сегодня — объяснить, что можно жить 200 лет. Не хотите — не надо, принимайте законы в ООН, чтобы можно было жить не больше 150.
Сейчас мы изучаем действие «эликсира молодости», один из эффектов которого — прерывание программы апоптоза. Вообще, открытие апоптоза в 70-е годы прошлого века совершенно перевернуло наше представление о жизни и смерти.
Долго думали, что это бактерии нас убивают — и в какой-то мере это так, но убивают они не по своей воле. Просто у них происходит выброс определенных веществ в кровь, а когда их, этих веществ, там скапливается большое количество, включается сигнал на самоликвидацию организма. Но мы знаем, что она начинается внутри митохондрий появлением активных форм кислорода..
Наше вещество — это антиоксидант, который целенаправленно идет в митохондрии, туда, где образуются ядовитые формы кислорода, и нейтрализует их.
Думаю, главное, что будет сделано в науке в ближайшие полвека, — резкое увеличение продолжительности молодой жизни. Речь не о том, чтобы продлить старость, а чтобы продлить молодость.
Лаборатория Владимира Скулачева работает с митохондриальным антиоксидантом SkQ1, который относится к новому классу органических веществ, названных «ионами Скулачева» Это вещество было создано искусственно, оно несет положительный заряд. Ион Скулачева проникает в митохондрии, которые заряжены отрицательно, и там обезвреживает ядовитые формы кислорода.
Сейчас SkQ1 входит в состав глазных капель. Вскоре стало известно, что люди покупают капли и мажут лицо, рассчитывая на омолаживающий эффект. Это бессмысленно, так как концентрация SkQ1 в каплях очень маленькая. Тогда лаборатория создала линейку кремов для лица, где активного вещества было намного больше.
Выпускать SkQ1 как лекарство от старости пока еще нельзя. Если в случае с каплями и кремом можно проследить, приносит ли пользу вещество, то в случае с «эликсиром молодости» всё сложнее, поскольку результат будет через годы.
Поэтому мы не можем обещать, что наше поколение сможет воспользоваться «эликсиром молодости». Но я работаю не один, а с четырьмя сыновьями, и сейчас начал готовить внуков. Может быть, внуки и увидят завершение наших опытов.
Я как изобретатель препарата имею право на его применение на себе самом. Я уже шесть лет принимаю свое вещество. И 21 февраля мне будет 84 года. Но принимаю не в тех дозах, которые, как мы рассчитали, нужны человеку, а в дозах для кошек и собак. Ведь это абсолютно новое вещество, и я тоже не знаю наверняка, как оно будет работать. Оно для меня как Бяка-Закаляка из книжки Чуковского: я его сам из головы выдумал, а теперь боюсь.
Но животных оно может спасти от смерти в старости. В Австралии живет и работает один ветеринар, и он в своей клинике использует наше вещество. Говорит, у него описаны уже более 70 случаев спасения животных. Собака или кошка уже не двигается, ясно, что остались ей минуты, часы, и врач просто в рот или в вену животного вводит вещество. В итоге животное встает на лапы и живет себе дальше.
Моя мечта — чтобы в скорой помощи всегда был шприц с этой штукой. Но когда мы пришли в Минздрав с просьбой разрешить испытания, нас развернули, сказав: «У вас святая вода, у вас здесь нет органического вещества». В итоге денег нам на лабораторию не дали, дал Дерипаска, и мы купили очень чувствительный прибор для измерения концентраций SkQ1. Но сейчас наше оборудование уже на ладан дышит.
Есть вещи, которые нельзя сделать при помощи грантовой системы. Ну как я могу убедить перспективность своей идеи? Это может растянуться на десятки лет. Проект мы начали в 2003 году, а в 2014-м аптеки в России уже продавали наше первое лекарство от старческих болезней глаз — синдрома сухого глаза и катаракты, и мы четко понимаем, почему оно помогает. Чтобы продвинуться дальше, нужно время.
Но это понимают не все, кричат: «Скулачев обещал эликсир бессмертия [что, если быть честным, не верно!], а сделал капли для глаз». Такая вот у нас жизнь.
Юрий Конев,
доктор медицинских наук, кардиолог, геронтолог, гериатр, профессор кафедры геронтологии и гериатрии ФПДО МГМСУ
«Что нам даст молодое тело, если у нас деменция прогрессирует?»
Умирание — это естественный процесс. Любой биологический организм имеет стадии своего развития: детство, зрелость, умирание. Жизнь по природе своей конечна, несмотря на все высказывания некоторых исследователей (к примеру, имморталистов), которые считают, что она может быть вечной.
На протяжении уже нескольких тысяч лет человек стремится жить дольше. Но получается не очень. Есть живые организмы, которые живут сотни лет. Но они, как правило, относятся к растительному миру.
Во всем виноваты кишечные бактерии
У есть меня своя теория старения, которая развилась из теории Ильи Ильича Мечникова. Теория аутоинтоксикации. Как известно, у нас в просвете кишечника обитает огромное количество микроорганизмов, суммарный вес которых — более 2,5 кг. Их в несколько раз больше клеток организма-хозяина. Их наружные части называются эндотоксинами. У эндотоксинов есть образ-распознающие рецепторы, то есть они «видят», что происходит вокруг. И в какой-то момент эндотоксины запускают цитокиновый каскад, приводящий к повреждению различных систем организма хозяина.
Плюс взаимодействие эндотоксинов с лимфоцитами. Под действием избытка эндотоксинов они трансформируются в ореолярный микрофаг, а ореолярный микрофаг — главная клетка, которая повреждает легочную ткань.
Большинство наших пожилых людей погибают от гипостатической пневмонии, которая поначалу абактериальна, то есть протекает без участия бактерий. Поэтому чем старше человек становится, тем реже его нужно госпитализировать. Сама госпитализация может стать причиной смерти. Флора, которая находится в больнице, агрессивная. И организм пожилого человека не может с ней справиться.
Можно попытаться связать эндотоксин, уменьшить его воспроизводство. Но полностью от него избавляться нельзя, потому что он поддерживает тонус иммунной системы. И только его избыточное количество приводит к болезням.
Так вот Мечников говорил, что изменение микрофлоры приводит к смерти человека. Сто лет назад он изложил: микробная флора участвует в формировании болезней — раз, здоровый образ жизни продляет жизнь —два.
Мечников хотел удалить себе толстый кишечник, потому что именно в нем — бактерии. Понятно, что это не очень естественно. Но на том этапе ему казалось, что это продлит жизнь. Кстати, это последний наш нобелевский лауреат по медицине и биологии. 1908 год!
Можем ли мы победить смерть
В начале 2000-х годов, когда был расшифрован геном человека, появилась иллюзия, что вот-вот мы откроем ген старости, ген смерти и жизнь вечную. Мы тоже принимали в этом активное участие.
Мы тогда работали в клинике «Пожилого человека», по-старому ее называли «Больницей старых большевиков». Туда попадали пациенты только после 60 лет, даже 100-летние.
Их генетический код мы и пытались изучить, чтобы найти эти гены старения и смерти. К сожалению, не удалось. Ведь что такое геном? Один геном человека — это 27 тысяч генов. Представляете, какая структурная мозаика? Думали, что это возможно. Но общей закономерности найти не удалось, хотя исследования продолжаются.
Сегодня единой теории старения не существует, существуют лишь гипотезы старения, их более трехсот. А если нет единой гипотезы старения — каждый кулик хвалит свое болото. Примерно как в фильме «Джентльмены удачи», там главный герой предлагал своим сокамерникам сыграть в города и говорит: «Вот Москва, говори на „а“», а тот: «Джамбул», — «А почему Джамбул?» — «Да потому что там моя мама, там тепло». Вот так и геронтологи, когда начинают обсуждать теории старения,— каждый цепляется за свою теорию.
Особенность геронтологии в том, что на человеке материал получить очень сложно. Ведь это надо несколько поколений просмотреть и проанализировать. А не терпится здесь и сейчас получить результаты.
В МФТИ есть лаборатория, где пытаются сгруппировать всю информацию по старости. Они сказали, что через 5–7 лет будет создан препарат, через 10 мы начнем влиять на старость, а через 15 мы ее победим. Но вот прошло уже 5 лет, а воз и ныне там.
Примерно каждые лет 20–30 начинается резкое увеличение интереса к этой теме, и, когда исследователи упираются в эту стену, интерес начинает спадать. Потом нарождается новое поколение — и опять всплеск. На моем веку это уже третий этап. Поэтому я отношусь к этому спокойно. Да, какой-то вклад каждого всплеска есть, но человек — это целая вселенная. Представляете, сколько метаболических процессов у нас происходит одномоментно? Точное число вам никто даже не назовет. А как они взаимодействуют? Ну, два-три процесса мы еще можем проанализировать, а когда их сотни тысяч…
Желание человечества пожить подольше используется нечистоплотными дельцами от медицины. Энтузиасты всегда есть, но их не много — тех, которые работают не за деньги, а за идею.
Есть, например, такая геронтологическая секция Московского общества естествоиспытателей природы при МГУ, которому 215 лет. Вот там часто обсуждаются интересные проблемы, те, которые действительно имеют какую-то теоретическую значимость. А в основном на ниве геронтологии паразитируют нечистоплотные люди, желающие обогатиться. Поэтому и косметология так хорошо развивается. Но Фаина Раневская в свое время говорила по этому поводу: «Фасад ты починишь, а канализация-то худая».
Над чем работают геронтологи
Есть несколько направлений, и все они, как говорится, имеют право на существование, потому что каждый вносит свой кирпичик.
Как появляются и развиваются эти направления? Стареющий олигарх, не желая покидать бренную землю, начинает лихорадочно вкладывать деньги в какие-то геронтологические исследования, руководители которых обещают ему продление жизни.
Самой известной была компания «Герон». Ее спонсировал мультимиллиардер, нефтяной магнат. В итоге компания открыла теломеразы. Что это такое?
Конечная часть генома называется теломерами. Постепенно теломеры укорачиваются; укоротившись до определенного уровня, они запускают процесс одряхления и летального исхода. Регулируют эти процессы теломераза — особый фермент.
И компания «Герон» предполагала создать ингибитор теломеразы, чтобы длина теломер не укорачивалась так быстро.
Олигарх вкладывал в это сумасшедшие деньги, спал в кислородной палатке, ел только специфическую пищу, но всё равно умер. А как только олигарх умирает, финансирование проекта заканчивается.
Активность по изучению теломер уже пройдена во всем мире. Наши ученые продолжают изучать эту проблему, потому что Алексей Оловников, считающийся основателем этой теории, живет в России, ему недавно исполнилось 80 лет (двое из трех лауреатов Нобелевской премии за открытие теломер держат в своих кабинетах портрет А. Оловникова, а его самого даже не включили в наградной список). В настоящее время считается, что эта теория более-менее работает на экспериментальных животных, но не на человеке.
Есть другая теория — митохондриальная. В МГУ есть институт экспериментальной геронтологии, который основала семья Скулачевых. Отец, академик Владимир Скулачев, как раз и создал митохондриальную теорию старения. Согласно его теории, смерть можно лечить, как болезнь, потому что смерть — это программа, которую запускает организм. А если это программа, то ее можно взломать. Но Скулачев хотя бы не обещает быстрого эффекта, он говорит, что лишь лет через 20–30 мы сможем воздействовать на человека.
Другие ученые занимаются коррекцией клеток. Здесь тоже есть несколько направлений. Представители одного из них борются со сцентными клетками, то есть поврежденными. По их мнению, если убрать их из организма, то он сам начнет справляться. Представители другого направления считают, что надо вводить здоровые, корригированные стволовые клетки извне.
А у стволовых клеток есть особенность: что чем больше они проходят репликаций, то есть изменений, тем больше в них нарастают генетические мутации. А генетические мутации — это возраст-ассоциируемые и другие заболевания, в том числе онкологического профиля.
Что такое коррекция генетическая клеток? Чтобы изменить клетки, используют CRISPR — генетические ножницы. Это по сути вирус. У человека количество вирусов, которые встроились в геном, гигантское: за миллионы лет существования человека значительная часть генома состоит из таких вирусов. Вывод: вмешаться в этот процесс на данном уровне пока невозможно.
Одна дама по имени Пейрис провела у себя генетическую коррекцию с помощью CRISPR и уже три года живет себе. Но посмотрим, что с ней будет, когда она проживет лет тридцать — и проживет ли она столько. В Китае появились первые близнецы со скорректированным геномом. Здесь тоже остается только следить за судьбой близнецов.
Параллельно с этим есть крутые сорвиголовы, которые пришли в геронтологию и считают, что сейчас они перелопатят весь интернет и создадут средство, которое будет влиять на процессы старения. Они думают, что ученые погрязли в своих теориях, поэтому нужен свежий взгляд со стороны. Я это всё отношу к такому течению, как биохакинг.
Биохакеры, как правило, не имеют системного образования. Правда, они все исследования проводят на себе. С одной стороны, это интересно, с другой, я бы просил биохакеров только об одном: чтобы их тела не выбрасывали. То, что они умрут раньше, это уже понятно — некоторые биохакеры употребляют до 160 таблеток в день.
Образ жизни по-прежнему сильнее медицины
Абсолютно здоровых людей в старости нет, есть недообследованные — так гласит медицинская мудрость. И те люди, которые ведут здоровый образ жизни, они лишь относительно здоровы.
Объяснение очень простое: ни одно перенесенное заболевание человеком не остается без ущерба для организма. Даже простуда! Долго и часто болеющие дети (ДЧБ) — это же целая проблема. А с возрастом снижаются адаптационные возможности, и хронические болезни появляются вроде как ниоткуда, но если разобраться… Те, кто в детстве часто болели кокковой инфекцией, нередко могут стать почечными больными. А кто в детстве не болеет кокковыми инфекциями? Вот тут и собака зарыта.
Поэтому борьба с хроническими болезнями — это и есть продление жизни.
Но что будет с нашим мозгом? Мы не знаем, как он работает — и уж тем более, как он стареет. Вспоминаю юмор в коротких штанишках:
— Что лучше, Альцгеймер или Паркинсон?
— С точки зрения алкоголика, лучше расплескать полбутылки, чем забыть, где она запрятана.
Что нам даст молодое тело, если у нас есть Паркинсон, Альцгеймер и сосудистая деменция прогрессирует?
Если округлить, то на продолжительности жизни влияют: генетика — 10 %, 10 % — медицина, 20 % — климат, где-то 60 % — образ жизни.
Основное — тот самый пресловутый здоровый образ жизни, который оскомину всем набил: физические нагрузки, рациональное питание, отсутствие стрессов, здоровый секс, режим дня — всё это и влияет на продление средней ожидаемой продолжительности жизни.
И еще немного влияет климатическая зона. Мы живем с вами в климатической зоне, неблагоприятной для жизни человека: перепады температур, переход с одного режима питания на другой, загрязненность воды и воздуха. Жить желательно у теплого моря, круглогодично! Это средиземноморский климат: Кипр, Крит.
Но большинство долгожителей всё же сосредоточены в умеренном среднегорье. С возрастом наступает депрессия кроветворения, костный мозг тоже начинает стареть. Так вот умеренная гипоксия — примерно 1500 метров над уровнем моря — является стимулирующим фактором. Да и кровососущие насекомые, передатчики многих болезней, в горах не летают, крылышки в разреженном возрасте не бяк-бяк-бяк-бяк. Смог оседает, вода чистая. То есть все факторы долголетия сосредоточены в умеренном среднегорье.
Красное мясо — не больше раз в недели. Птица, рыба, субпроукты, печень, овощи и фрукты круглый год, и ещё желательно бокал красного вина (100–120 мл, не более) раз в сутки. Причем предпочтительнее сорт каберне совиньон (к примеру, Крым, северный склон реки Кача).