Продление жизни на 10-20 лет — не предел для современных медицинских технологий

Вокруг светаНаука

Как взаимосвязаны ваша старость и взрыв сверхновой? Объясняет биофизик

Современные исследования показывают, что продление жизни на 10 или 20 лет — не предел для современных медицинских технологий

Лежащий юноша, возможно спящий Эндимион, любимый охотник Артемиды, которому были дарованы бессмертие и вечная молодость, а также вечный сон, 4 век до н.э. Этрусская цивилизация. Фото MET / BOT / Alamy via Legion Media

При ближайшем рассмотрении оказывается, что многие процессы, связанные со старением или даже сам процесс старения, могут обладать признаками цепной реакции. Интуитивно понятно, что каждое новое хроническое заболевание будет снижать способности организма противостоять новым, а значит, и организм как целое тоже окажется неустойчивым и количество хронических заболеваний у пациента может нарастать в геометрической прогрессии.

Примерно в 2012 году вместе с моим первым научным руководителем профессором Леонидом Меньшиковым, физиком-теоретиком из Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», и нашим американским коллегой Робертом Шмуклером Рисом, специалистом в области молекулярной биологии и генетики старения и рекордсменом в деле увеличения продолжительности жизни многоклеточных животных, мы попробовали выяснить связь между экстремальной стрессовой устойчивостью, характерной для медленно стареющих видов, и динамикой старения. Мы прибегли к «мысленному эксперименту» и обратились к элементарной модели одноклеточного организма.

Характер любого организма определяется генетической информацией, которая записана в виде последовательности определенных химических групп — «букв» генетического кода. Полная длина ДНК в одной клетке человека больше двух метров! Чтобы уместиться внутри крошечного ядра, ей приходится многократно извиваться так, что для постоянного чтения генетической информации требуется сложнейшая хореография молекулярной машинерии, а деформации неизбежны.

Андрей Гудков из Комплексного онкологического центра имени Розуэлла Парка (Буффало, США), один из самых авторитетных специалистов в области биологии старения, очень наглядно сравнил ежесекундно возникающие трудности в работе генетической машины с проблемой распутывания многокилометровой лески, утопленной в маленьком пруду. Каждый, кто раз в жизни сталкивался с узлом из двухметровой лески, должен оценить масштаб бедствия. Это настоящая топологическая катастрофа!

Чтобы распутать такую леску и добраться до каждого нужного кусочка ДНК, существует целый комплекс молекулярных машин — белков, способных обеспечить практически беспрепятственное прохождение двух цепочек ДНК сквозь друг друга.

Андрей сравнивает работу этих молекул-топоизомераз с пираньями в пруду: они способны разрезать одну из цепочек ДНК, удержать куски, пока другая цепочка проходит сквозь разрез, а потом сшить разрезанный кусок заново. Время от времени в результате такой непрерывной ДНК-рубки возникают механические повреждения, когда обе цепи ДНК разорваны и нормальная работа клеточных механизмов оказывается невозможной.

Прямые механические повреждения — это скорее даже экзотика. Я привел этот пример, чтобы показать, с какими сложнейшими проблемами приходится сталкиваться каждой клетке каждую секунду нашей жизни в «житейских» ситуациях, которые мы даже не воспринимаем как стрессовые.

Как взаимосвязаны ваша старость и взрыв сверхновой? Объясняет биофизик
Извлечение ДНК. Фото Wikimedia Commons / Mariano Avagliano (CC BY 4.0)

Существует масса разрушающих воздействий на ДНК. В первую очередь приходят на ум свободные радикалы, такие как активные (или как еще их называют, реактивные) формы кислорода, которые возникают в результате работы метаболической машины и неточной работы «сборочных систем» и вызывают химические модификации молекул белков или ДНК.

Помимо внутренних причин повреждения генетического кода существует и масса внешних. Буквально самым ярким примером являются ультрафиолетовые лучи, способные привести к сшивкам тиминовых оснований, которые мешают работе ДНК-связывающих энзимов.

Результат взаимодействия излучения и биологических молекул можно увидеть очень просто: достаточно посмотреть на кожу человека, который провел несколько часов на солнце в хороший летний день без адекватной защиты.

Часто приходится слышать, что старение и болезни являются результатом повреждений нашей ДНК. Может показаться, что данные нам с рождения системы исправления генетических поломок оставляют желать лучшего и нам просто необходимо их улучшить биоинженерными способами.

На самом деле наши драгоценные гены защищены чрезвычайно эффективными молекулярными машинами, ежесекундно исправляющими колоссальное количество ошибок.

Дело в том, что, прежде чем я начал писать эту книгу, а вы получили возможность ее прочитать, наши бесчисленные предки столкнулись с невероятными кризисами, зачастую ставящими под сомнения само существование жизни на нашей планете. Следы этих эпических событий навсегда остались в нашем геноме в виде все более совершенных защитных систем.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

3 признака пищевой аллергии, о которых вы не знали раньше 3 признака пищевой аллергии, о которых вы не знали раньше

По каким симптомам можно вычислить аллергию?

Psychologies
День впечатлений День впечатлений

Куда уехать, когда хочется развеяться и узнать что-то новое?

Отдых в России
Восстановить тело и справедливость Восстановить тело и справедливость

Как пластические хирурги могут помочь восстановить ваше тело

Собака.ru
Офис — боль Офис — боль

Какие болезни грозят белым воротничкам

Лиза
«Худшая мать»: история Лейси Спирс, которая отравила сына ради популярности в Сети «Худшая мать»: история Лейси Спирс, которая отравила сына ради популярности в Сети

Лейси Спирс казалась настоящей героиней, борющейся за жизнь своего ребенка

VOICE
«Все молодцы, кроме меня»: как синдром упущенной выгоды портит нам жизнь «Все молодцы, кроме меня»: как синдром упущенной выгоды портит нам жизнь

У тебя бывало ощущение, что все, кроме тебя, живут насыщенной?

VOICE
Если выпить пива перед вином, похмелья не будет? Вот что говорят врачи Если выпить пива перед вином, похмелья не будет? Вот что говорят врачи

Поверие о том, что пиво перед вином избавит от похмелья, не выдержало критики

ТехИнсайдер
Модный приговор Модный приговор

Omoda — открытие года

Автопилот
Нож в печень, никто не вечен. О «Ностальгии», номинанте на премию «Оскар» от Италии Нож в печень, никто не вечен. О «Ностальгии», номинанте на премию «Оскар» от Италии

О каких проблемах современной Италии рассказывает «Ностальгия»

СНОБ
Неправильный прикус, морщины на лбу Неправильный прикус, морщины на лбу

Неочевидные бьюти-дефекты из-за плоскостопия

Лиза
История One Taste: как стартап о женском удовольствии превратился в культ насилия История One Taste: как стартап о женском удовольствии превратился в культ насилия

Николь Дэдоне основала One Taste, который обещал научить женщин получать оргазма

Forbes
Страхи и перфекционизм: что заставляет нас прокрастинировать и как с этим бороться Страхи и перфекционизм: что заставляет нас прокрастинировать и как с этим бороться

Для того, чтобы перестать прокрастинировать, надо перестать ждать вдохновения

Forbes
«Что изменилось в вашей жизни, когда вы стали психологом?»: честные истории 16 экспертов Psychologies «Что изменилось в вашей жизни, когда вы стали психологом?»: честные истории 16 экспертов Psychologies

Что психология дает самим психологам?

Psychologies
Искусство изящного ухода от неудобных вопросов: как его освоить Искусство изящного ухода от неудобных вопросов: как его освоить

Рассказываем о самых действенных способах словесной рокировки

Psychologies
От Натальи Гончаровой до Наталии Турновой: главные работы русских художниц за 100 лет От Натальи Гончаровой до Наталии Турновой: главные работы русских художниц за 100 лет

Арт-критик Людмила Бредихина — о феминистской эстетике и женском искусстве

Forbes
От чего стоит отказаться при повышенном сахаре в крови: 7 запрещенных продуктов От чего стоит отказаться при повышенном сахаре в крови: 7 запрещенных продуктов

Какие продукты нужно исключить, чтобы снизить сахар в крови

ТехИнсайдер
Роскошные средства передвижения: 10 самых дорогих автомобилей Роскошные средства передвижения: 10 самых дорогих автомобилей

Топ-10 самых дорогих автомобилей в мире по состоянию на 2022 год

Вокруг света
Дать голос пострадавшим: как Мэри Колвин стала знаковой фигурой военной журналистики Дать голос пострадавшим: как Мэри Колвин стала знаковой фигурой военной журналистики

Чем отличается женский взгляд на вооруженные конфликты

Forbes
Наступление тишины Наступление тишины

Пора увидеть Spectre

Автопилот
Как перестать быть удобной для всех Как перестать быть удобной для всех

Как научиться отказывать окружающим?

Лиза
Что мешает вам обрести спокойствие? Что мешает вам обрести спокойствие?

Определите ваши навязчивые установки и найдите способ избавиться от них

Psychologies
Киберпанкреализм Киберпанкреализм

Создатели «Мира Дикого Запада» экранизируют Уильяма Гибсона

Weekend
Как три школьника Дурова обманули: история об эксплойте в Telegram на миллионы долларов Как три школьника Дурова обманули: история об эксплойте в Telegram на миллионы долларов

Рассказываем о самом громком ограблении Павла Дурова

Maxim
Бабушка воспитывает ребенка по-своему: 4 причины и одно решение Бабушка воспитывает ребенка по-своему: 4 причины и одно решение

Почему бабушки то и дело норовят перехватить инициативу в воспитании детей?

Psychologies
Как вычислить психологического абьюзера в начале отношений: 6 признаков Как вычислить психологического абьюзера в начале отношений: 6 признаков

На что нас «ловит» абьюзер? И как его вычислить, пока не поздно?

Psychologies
8 токсичных фраз, которые люди с высоким эмоциональным интеллектом советуют никогда не использовать 8 токсичных фраз, которые люди с высоким эмоциональным интеллектом советуют никогда не использовать

Фразы, которые люди с высоким эмоциональным интеллектом не используют

Inc.
С тобой всё в порядке: почему не иметь хобби — это нормально С тобой всё в порядке: почему не иметь хобби — это нормально

Что делать, если ты не знаешь, какое у тебя хобби?

VOICE
Как победить дневную сонливость Как победить дневную сонливость

В чем причины дневной сонливости?

СНОБ
5 закусок, которые помогут сохранить остроту ума 5 закусок, которые помогут сохранить остроту ума

Что стоит есть, чтобы помочь своему мозгу лучше работать?

ТехИнсайдер
ИИ самостоятельно нашел 1000 сверхновых, разобравшись в данных астрономов ИИ самостоятельно нашел 1000 сверхновых, разобравшись в данных астрономов

ИИ может серьезно помочь при наблюдении Вселенной

ТехИнсайдер
Открыть в приложении