Веками человечество пыталось найти дорогу к бессмертию. Поиски философского камня и чудесных эликсиров, магические ухищрения и попытки отобрать чужую молодость были многочисленны и бесполезны. А между тем некоторым нашим соседям по планете удается воплощать мечту о вечной (или хотя бы очень долгой) жизни. В чем их секрет? И удастся ли человеку когда-нибудь жить не семьдесят – девяносто лет, а несколько веков? А может быть, мы сможем и вовсе никогда не встречаться со смертью?
Как пренебречь старением
Старение представляется людям неизбежным, а вероятность умереть от сопутствующих заболеваний увеличивается пропорционально возрасту. Исключение – младенчество и раннее детство, однако 10-летнему ребенку уже мало что угрожает. И если бы риск смерти и дальше оставался на этом же уровне, мы могли бы жить несколько сотен лет, но, увы, страшный механизм уже запущен. С каждым прожитым годом вероятность погибнуть растет. Чем старше человек, тем больше у него шансов, что его настигнет инфаркт, после которого он не сможет оправиться, или болезнь Паркинсона.
Причем люди тут не исключение – аналогичная ситуация прослеживается и в животном мире: старый зверь страдает схожим с пожилыми людьми букетом болезней: диабет, мочекаменная болезнь, злокачественные образования, проблемы с суставами и множество других ассоциированных со старостью недугов. Все живое рождается и умирает – таков закон природы, и с этим ничего не поделаешь.
Однако далеко не у всех живых существ риск смерти увеличивается пропорционально возрасту. В 1990 году американский ученый Калеб Финч ввел термин «пренебрежимое старение». Под этим подразумевают такой темп старения, когда вероятность умереть не увеличивается вместе с прожитыми годами и на протяжении практически всей жизни организма остается на низком уровне. По мнению Финча, чтобы отнести вид к пренебрежимо стареющим, его уровень заболеваемости и смертности не должен изменяться с момента полового созревания. Также возраст не должен сказываться на способности к размножению, скорости метаболизма и иных физиологических показател Веками человечество пыталось найти дорогу к бессмертию. Поиски философского камня и чудесных эликсиров, магические ухищрения и попытки отобрать чужую молодость были многочисленны и бесполезны. А между тем некоторым нашим соседям по планете удается воплощать мечту о вечной (или хотя бы очень долгой) жизни. В чем их секрет? И удастся ли человеку когда-нибудь жить не семьдесят – девяносто лет, а несколько веков? А может быть, мы сможем и вовсе никогда не встречаться со смертью
Веками человечество пыталось найти дорогу к бессмертию. Поиски философского камня и чудесных эликсиров, магические ухищрения и попытки отобрать чужую молодость были многочисленны и бесполезны. А между тем некоторым нашим соседям по планете удсется воплощать мечту о вечной (или хотя бы очень долгой) жизни. В чем их секрет? И вдастся ли человеку когда-нибудь жить не семьдесят – девяносто лет, а несколько веков? А может быть, мы сможем и вовсе никогда не встречаться со смертью?
Как пренебречь старением
Старение представляется людям неизбежным, а вероятность умереть от сопутствующих заболеваний увеличивается пропорционально возрасту. Исключение – младенчество и раннее детство, однако 10-летнему ребенку уже мало что угрожает. И если бы риск смерти и дальше оставался на этом же уровне, мы могли бы жить несколько сотен лет, но, увы, страшный механизм уже запущен. С каждым прожитым годом вероятность погибнуть растет. Чем старше человек, тем больше у него шансов, что его настигнет инфаркт, после которого он не сможет оправиться, или болезнь Паркинсона.
Причем люди тут не исключение – аналогичная ситуация прослеживается и в животном мире: старый зверь страдает схожим с пожилыми людьми букетом болезней: диабет, мочекаменная болезнь, злокачественные образования, проблемы с суставами и множество других ассоциированных со старостью недугов. Все живое рождается и умирает – таков закон природы, и с этим ничего не поделаешь.
Однако далеко не у всех живых существ риск смерти увеличивается пропорционально возрасту. В 1990 году американский ученый Калеб Финч ввел термин «пренебрежимое старение». Под этим подразумевают такой темп старения, когда вероятность умереть не увеличивается вместе с прожитыми годами и на протяжении практически всей жизни организма остается на низком уровне. По мнению Финча, чтобы отнести вид к пренебрежимо стареющим, его уровень заболеваемости и смертности не должен изменяться с момента полового созревания. Также возраст не должен сказываться на способности к размножению, скорости метаболизма и иных физиологических показателях.
Прожитые годы не оставляют следов на пренебрежимо стареющем организме. Глядя на человека, вы всегда можете сказать, сколько ему лет, вы также можете отличить молодую собаку от старой. Однако взглянув на пренебрежимо стареющее животное, вы никогда не скажете, как давно оно живет на свете: все особи, перешагнувшие порог пубертата и вступившие во взрослую жизнь выглядят абсолютно одинаково и остаются активными и здоровыми до самой смерти.
Уже сейчас человек может предпринять некоторые меры, чтобы прожить дольше. Отказ от вредных привычек, регулярные занятия спортом, умеренность в еде и возможность посещать хороших врачей дадут вам 10 – 20 лет, но этого недостаточно. Возможность жить несколько веков и при этом быть здоровым и энергичным, не переживать из-за каждой появившейся морщины, не страдать от ревматизма – это ли не то, что нужно человечеству для начала?
О том, что некоторые животные не стареют, ученые заговорили лишь в самом конце XX века. Пока что таких видов известно немного, и такую способность у вида сложно обнаружить. Для этого нужно поселить несколько животных в лаборатории, создать им оптимальные условия и десятилетиями наблюдать за ними. Пренебрежимое старение можно подозревать у стрессоустойчивых животных – тех, кто живет в условиях нехватки кислорода или легко переносит экстремальные температуры. Сейчас ученым известно около десятка видов, которые даже не думают дряхлеть и обзаводиться букетом возрастных проблем. Такие возможности у видов, живущих с нами бок о бок, дает надежду и человеку – возможно, эти способности можно перенять.
Примитивные и бессмертные
Биологам известно правило: чем меньше животное, тем короче его жизнь. Нас не удивляют крошечные насекомые, живущие всего пару дней, и слоны, чей век сопоставим с человеческим. Но бывают и исключения: например, маленькие гидры, чья длина редко достигает двух сантиметров, отказываются соблюдать это правило. Более того, кажется, они вообще не умирают от старости.
То, что гидра предположительно бессмертна, начали подозревать еще в XIX веке, а в 1998 году биолог Даниэл Мартинес доказал это. Он собрал несколько десятков этих существ и рассадил их в емкости с водой, так, что каждое из этих странных животных занимало отдельную «квартиру». Гидры способны размножаться бесполым путем, поэтому новых особей Мартинес попросту выбрасывал, чтобы те не вносили путаницу в его эксперимент. Спустя 4 года сосуществования с гидрами ученый решил, что времени прошло достаточно: такая продолжительность жизни для крошечного существа была крайне необычна. Разумеется, Мартинес опубликовал научную статью, основываясь на полученных данных. Его работа наделала немало шума и обрела не только сторонников, но и противников, которые апеллировали к тому, что Мартинес всего лишь узнал, что гидры живут не менее 4 лет, и не может быть уверен, что они не умерли на следующий день после завершения эксперимента. Упорный биолог решил повторить опыт, продлив его 10 лет. По словам ученого, если он увенчается успехом, это должно убедить всех здравомыслящих специалистов в том, что гидры потенциально бессмертны – иного объяснения такой аномальной продолжительности жизни просто нет.
Эксперимент еще не окончен, однако нет причин сомневаться в его успехе. Гидры обладают потрясающей способностью к регенерации. Например, им ничего не стоит отрастить новое щупальце вместо утерянного. Клетки крохотных хищных существ постоянно обновляются, не успевая состариться.
Конечно, иногда эти животные все же умирают. Способность к самовосстановлению работает у них только в благоприятных условиях. Нередко гидры, обитающие в водоемах средней полосы, погибают с наступлением холодов – из-за уменьшения количества пищи или воздействия иных неблагоприятных факторов. Однако в лаборатории, где сотрудники заботятся о температуре, освещенности, отсутствии хищников и регулярности питания, они теоретически могут жить вечно.
Выдающимся долголетием также обладают медузы, актинии, кораллы, губки и другие примитивные животные. В отличие от человека, они обладают обширным запасом стволовых клеток, отсюда и их потрясающая способность к регенерации.
Долгожители из морских глубин
Морские ежи – небольшие животные, относящиеся к типу иглокожих. Все виды этих существ похожи друг на друга: их тело покрыто известковым панцирем, усеянным иглами. Живут они в соленых морях и океанах, некоторые предпочитают зарываться в грунт, другие выбирают скалистые расщелины или коралловые рифы. Животные практически всеядны: могут перекусить водорослями, губками, падалью, моллюсками или даже своими собратьями, которым не повезло быть меньше.
Однако есть между похожими ежами одно отличие, сперва незаметное, но чрезвычайно важное для ученых – продолжительность жизни. Так, пестрый морской еж живет около 4 лет, а вот его сородич пурпурный стронгилоцентротус – до 50! А красный морской еж и вовсе способен дожить до 100 лет, и это наверняка не предел.
Теоретически можно было бы предположить, что чем старше животное, тем хуже у него способности к регенерации. Достаточно вспомнить людей: перелом у ребенка срастется быстро и в дальнейшем, скорее всего, никак не будет напоминать о себе, а иной пожилой человек может и не оправиться. Но у морских ежей подобная закономерность не действует. Их изучением занимались американские биологи из лаборатории, расположенной на острове Маунт-Дезерт. Ученые наблюдали за способностями животных к самоисцелению, ампутируя у них различные части тела (иглы, участки панциря). Выяснилось, что, независимо от возраста, ежи с одинаковой скоростью отращивали утраченное. Тогда биологи проанализировали активность генов, кодирующих ферменты, которые присутствуют в активно делящихся клетках – их высокая экспрессия характерна для видов с хорошей способностью к регенерации. Выяснилось, что активность этих генов также не зависит от возраста и остается у ежей на стабильно высоком уровне на протяжении всей жизни.
Помимо неувядающих способностей к самовосстановлению с возрастом ежи не становятся более подвержены болезням и не утрачивают возможности оставить потомство. Причем такие способности есть не только у долгоживущих красных морских ежей, но и у пестрых: все отпущенные им 4 года они остаются молодыми. Ученые исследовали лишь три вида, но есть вероятность, что другие морские ежи также могут удивить человечество. Еще предстоит понять, откуда у них берется пренебрежение к старости. Пока что под прицел попала иммунная система животных – ее исследованием займутся в первую очередь.
Алеутский морской окунь – еще один обитатель морских глубин, весьма фривольно относящийся к своему возрасту. Внешность у долгожителя впечатляющая: массивная кирпично-красная рыба гордо несет на себе множество шипов и гребней, в том числе на морде, что придает ей весьма пугающий вид. Живет алеутский морской окунь в северной части Тихого океана. На сегодняшний день установлено, что рыба может дожить до 205 лет – именно таков был возраст самого старого выловленного окуня. Впрочем, это не означает, что где-то в глубинах океана не живут особи, чей возраст намного превосходит два века.
К сожалению, несмотря на впечатляющую продолжительность жизни и угрожающую внешность, численность алеутского морского окуня в последнее время стабильно снижается, так что вид даже вписали в Красную книгу Камчатки. Виной тому его вкусное мясо, которое особенно ценится жителями Азии. В Японии, к примеру, из него готовят сашими и суши. Так что долгая жизнь и неувядающая способность к размножению, как видно, еще не гарантия успеха.
Еще один занятный организм, способный жить удивительно долго, – океанический венус, или Arctica Islandica. Эти моллюски – самые долгоживущие животные на планете. Возраст особей, которых обнаружили у побережья Исландии, был свыше 500 лет.
В отличие от других животных с пренебрежимым старением определить возраст океанического венуса очень просто – достаточно пересчитать кольца на его раковине. Среди Arctica Islandica даже есть своя знаменитость: моллюск по имени Мин. В 2006 году его выбросило на исландское побережье, откуда он и попал прямо в руки ученых. Простой подсчет колец роста, а затем и проверка с помощью радиоуглеродного анализа показала, что возраст находки составляет 507 лет, и неизвестно, сколько бы еще прожило животное, если бы осталось в океане. Свое имя моллюск получил в честь китайской династии Мин, во время правления которой он появился на свет.
Пренебрежимо стареющие виды могут жить долго, однако и они в итоге умирают. Причем зачастую этому способствуют особенности, обусловленные их нестарением. Океанический венус, достигший почтенных лет, становится слишком тяжелым. Это мешает ему двигаться и в конечном счете обрекает на голодную смерть. Долгоживущим гигантским черепахам в итоге становится попросту тесен их панцирь. Престарелые рыбы становятся слишком грузными – это влияет на их подвижность, и большая часть добычи достается молодым и юрким особям.
Мелкая собака до старости щенок
Ежи, моллюски и рыбы весьма далеки от людей, но есть и млекопитающее с пренебрежимым старением. Небольшие зверьки живут мало. Из-за своих скромных размеров они могут легко стать добычей хищника, поэтому их главная цель – скорее достичь полового созревания и оставить потомство, после чего можно с чистой совестью отправляться на тот свет. Мыши и крысы живут 2 – 3 года, после чего дряхлеют и умирают. Однако существует грызун – голый землекоп, на которого не действуют законы природы.
В отличие от крыс, хомяков и морских свинок, которые за свой веселый нрав и приятный внешний вид нравятся многим людям, и их часто держат в качестве домашних питомцев, о голых землекопах мало кто слышал. Этот не слишком симпатичный зверек напоминает сардельку с крупными выступающими вперед зубами. Грызун обитает в Восточной Африке. Он живет под землей, умудряясь делать многометровые ходы в сухой и твердой почве, а кожа его, розового или желтого оттенка, практически лишена шерсти – благодаря этим особенностям голый землекоп и получил свое имя.
Но этот зверек примечателен не только внешностью. При сопоставимых с крысой размерах и, соответственно, ожидаемой продолжительности жизни в 2 – 3 года, «сарделька» достигает возраста в 28 – 30 лет, за что и стала объектом пристального внимания геронтологов.
Животное обладает рядом необычных качеств, в том числе потрясающей стрессоустойчивостью. Оно питается клубнями растений и не пьет воду. Голый землекоп нечувствителен к порезам и ожогам и легко переносит повышенные концентрации углекислого газа в воздухе. Несмотря на то, что зверек относится к классу млекопитающих, он не способен поддерживать температуру тела и перемещается под землей в поисках подходящих условий. Колония голых землекопов напоминает колонию насекомых: у грызунов есть главная самка-королева и несколько самцов, отвечающих за размножение. Королева приносит потомство, и несколько самок помогают ей выращивать малышей. Остальные особи в колонии – рабочие или солдаты, выискивающие пищу или защищающие сородичей от врагов.
Но это не единственное, что отличает подземных жителей от других млекопитающих. В отличие от большинства из них они не страдают заболеваниями, ассоциированными со старением – вроде атеросклероза или сахарного диабета. До недавнего времени считалось, что у этих грызунов не бывает и рака, однако в начале 2016 года американские ученые сообщили о двух случаях злокачественных заболеваний у этих зверьков. И все равно такая частота онкологических диагнозов беспрецедентна, ведь для пожилых людей рак – это одна из наиболее частых причин смерти. По всей видимости, иммунитет к онкологии зверьку дает двойной защитный механизм, контролирующий деление клеток.
Пока что у ученых нет полного понимания, как именно голому землекопу удается не стареть. Чтобы приоткрыть завесу тайны, они расшифровали геном грызуна. Выяснилось, что у землекопа присутствуют мутации в генах р16 и SMAD3, замедляющие бесконтрольное деление клеток и связанные с возрастными изменениями. Есть у землекопа и еще одна полезная мутация в гене, отвечающем за здоровье нервных клеток: у людей с возрастом он начинает работать хуже, а у зверьков его активность не снижается. Также в соединительной ткани у голого землекопа оказалось повышенное содержание гиалуроновой кислоты. Это вещество подавляет воспаление и защищает животное от активных форм кислорода, вырабатывающихся во время дыхания и способных повреждать ДНК и клеточные мембраны, приводя к гибели клетки. С возрастом у животного не снижается обмен веществ и плотность костной ткани, не изменяется состояние суставов, отсутствуют повреждения, вызванные свободными радикалами. Иными словами, голый землекоп не дряхлеет, не мучается артритом и до самой смерти (которая обычно наступает в результате стычки с врагом) остается бодрым и полным сил.
В 2015 году группа американских специалистов обнаружила, что у этих животных необычайно длительный период созревания мозга. Очевидно, то, что землекопы не торопятся взрослеть и позволяют себе подольше побыть детьми, придает их клеткам большую устойчивость к дегенеративным процессам. Есть у землекопа и другие черты, которые делают его похожим на детеныша – к примеру, отсутствие шерсти у взрослых.
Как нам обмануть старость?
Наверняка со временем ученые найдут еще немало видов с пренебрежимым старением. Но, к сожалению, человек не входит в их число. Ирония судьбы заключается в том, что в определенный момент мы тоже начинаем пренебрегать старением: наш риск смерти перестает увеличиваться с возрастом, и мы выходим на своеобразное плато. К сожалению, происходит это ближе к девяноста годам, когда все признаки старости и сопутствующие болезни уже имеются, а смертность и так чрезвычайно высока. Однако существование нестареющих организмов дает нам надежду. Ведь, изучив процессы, которые происходят в их организмах, и поняв, чем они отличаются от того, что происходит с нами, ученые могут понять, что можно поправить в нас, чтобы замедлить наступление старости.
Порой некие сбои в организме, позволяющие человеку не стареть, происходят естественным путем, вот только их результат разительно отличается от представляющегося нам бессмертия. Так в 1993 году в Балтиморе родилась Брук Гринберг – девочка, которая не старела. Брук страдала от неизвестного науке заболевания: ее органы развивались крайне медленно, но, к сожалению, не синхронно. В 14 лет малышка весила всего 7 кг, а ее рост составлял 76 см. В 16 развитие Брук соответствовало 11-месячному ребенку и у нее все еще сохранялись молочные зубы. Поразительное нестарение не уберегало девочку от болезней: она перенесла несколько язв желудка, инсульт, а также опухоль головного мозга. Злокачественное образование развилось внезапно, а затем так же неожиданно и исчезло. Умерла Брук в 20 лет, причем врачи так и не смогли понять от чего. Очевидно, ждать, что в результате случайной мутации человечество получит в подарок вечную жизнь, не стоит. Лучше брать дело в свои руки.
К примеру, сейчас активно ведутся работы по выращиванию искусственных органов из стволовых клеток человека, раз уж у нашего вида нет способностей к регенерации. В первую очередь для этого нужно придумать дешевый способ, как заставить клетки взрослого человека (к примеру, кожи или крови) обратиться в стволовые клетки. Пару лет назад научное сообщество всколыхнуло открытие, сделанное молодой исследовательницей из Японии. Она поместила клетки крови в слабый раствор лимонной кислоты и сумела получить стволовые клетки. Миллионы ученых во всем мире побежали в свои лаборатории повторять эксперимент, но, к сожалению, аналогичные опыты больше ни у кого успехом не увенчались. Вскоре выяснилось, что открытие оказалось подделкой, а научный руководитель автора статьи, не выдержав позора, покончил жизнь самоубийством. Тем не менее работы в этом направлении продолжаются, ведь возможность заменить износившиеся органы новыми, идеально подходящими их хозяину, смогла бы существенно продлить жизнь человечеству, а технология, позволяющая производить такие органы недорого, сделала бы трансплантацию доступной для широких масс.
Над теломерной теорией старения уже давно трудятся многие ученые. Теломеры – концевые участки хромосом – выполняют защитную функцию и (у человека) укорачиваются в каждом цикле деления. То есть чем старше человек, тем выше вероятность повреждений, а, к примеру, у того же голого землекопа с возрастом эти участки меньше не становятся. Были проведены многочисленные опыты на культурах, клетках и некоторых животных, и, надо сказать, их результаты были весьма обнадеживающими. Однако дальше всех продвинулась американская компания BioViva. Ее руководитель Элизабет Пэрриш стала первой в мире пациенткой, прошедшей через генную терапию, которую она сама себе и назначила. Для этого женщине пришлось отправиться в Колумбию, чтобы не нарушать американское законодательство. В Южной Америке ей провели курс инъекций, чтобы увеличить выработку фермента теломеразы, оберегающей теломеры. Сейчас Элизабет чувствует себя хорошо, и авторы исследования утверждают, что лечение действительно сделало ее теломеры моложе.
К сожалению, вместе с увеличением жизни клетки есть вероятность, что увеличится и возможность злокачественного перерождения. И если у голого землекопа есть дополнительные механизмы, защищающие его от рака, то человек находится в зоне риска. Впрочем, дальнейшее наблюдение за Элизабет Пэрриш покажет, подтвердится ли эта теория.
Рэймонд Курцвейл, знаменитый американский изобретатель и футуролог, считает, что сегодня человечество стоит на пороге бессмертия. В ближайшие 10 – 15 лет мы найдем возможность устранять физические поломки в нашем организме, что значительно продлит наш срок и приблизит к вечной жизни. Ранее Курцвейл весьма успешно предсказывал развитие технологий. Хочется верить, что не ошибся он и в этот раз.
