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

Дитя ночи: история Евы Ионеско, которая снимает фильмы о сексуальной эксплуатации Дитя ночи: история Евы Ионеско, которая снимает фильмы о сексуальной эксплуатации

Ева Ионеско в 11 снялась для Playboy и дебютировала в фильме для взрослых

Forbes
Как победить дневную сонливость Как победить дневную сонливость

В чем причины дневной сонливости?

СНОБ
Михаил Козаков. «Как хорошо, что некого винить, как хорошо, что ты никем не связан» Михаил Козаков. «Как хорошо, что некого винить, как хорошо, что ты никем не связан»

История общения с Михаилом Козаковым — самая интересная в моей жизни

Караван историй
Туринская Плащаница и исчезновение Клеопатры: 7 мистических находок археологов Туринская Плащаница и исчезновение Клеопатры: 7 мистических находок археологов

Семь самых интригующих находок археологов

ТехИнсайдер
Есть в комнате, пить из горлышка и еще 5 неряшливых привычек, которые вредят здоровью Есть в комнате, пить из горлышка и еще 5 неряшливых привычек, которые вредят здоровью

Если вы бунтуете против гигиенических норм — не удивляйтесь, если заболеете

Psychologies
Основатели Sound Up — о новой академической музыке и интересе к ней Основатели Sound Up — о новой академической музыке и интересе к ней

Основатели фестиваля Sound Up — о шуме времени и его контекстах

РБК
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
Только синь сосет глаза Только синь сосет глаза

Что мы знаем и чего не знаем о влиянии синего света на людей

N+1
Дрофы умеют отыскивать лекарственные растения и используют средства народной медицины Дрофы умеют отыскивать лекарственные растения и используют средства народной медицины

Дрофы — редкий пример птиц, которые используют растения против болезней

ТехИнсайдер
6 признаков человека, которого недолюбили в детстве 6 признаков человека, которого недолюбили в детстве

Холодность родителей — это трещины в фундаменте нашей взрослой жизни

Psychologies
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
Василий Чудовский: о том, как дружил с Табаковым и Волчек и принимал роды в поезде Василий Чудовский: о том, как дружил с Табаковым и Волчек и принимал роды в поезде

Василий Чудовский, чья судьба с четырнадцати лет связана с железной дорогой

Караван историй
Двумя руками за: 5 эффективных тренажеров слепой печати Двумя руками за: 5 эффективных тренажеров слепой печати

Как научиться быстро работать с компьютером?

CHIP
Проявления сексуальности на работе: что они могут рассказать о нас Проявления сексуальности на работе: что они могут рассказать о нас

Ночью занимаются любовью, а днем ведут бизнес — одни и те же люди

Psychologies
6 способов, которые на раз-два избавят ваш чайник от накипи 6 способов, которые на раз-два избавят ваш чайник от накипи

Почему так важно своевременно избавлять чайник от накипи?

ТехИнсайдер
Разводной мост: как сохранить отношения с ребенком, если вы расстаетесь с супругом Разводной мост: как сохранить отношения с ребенком, если вы расстаетесь с супругом

Отрывок из книги «Разводный мост» — как ребенку справиться с разводом родителей

Forbes
Что на самом деле означает переживать кризис среднего возраста и как его преодолеть Что на самом деле означает переживать кризис среднего возраста и как его преодолеть

Чувство потерянности, бесцельности и опустошения?

ТехИнсайдер
Дневник тревог: зачем он нужен и как правильно его вести Дневник тревог: зачем он нужен и как правильно его вести

Чем помогает дневник тревог и какие правила нужно соблюдать при его ведении?

Psychologies
«Многие из нас как будто мысленно живут где-то еще» «Многие из нас как будто мысленно живут где-то еще»

Игорь Поплаухин о своем фильме про Янку Дягилеву

Weekend
6 шагов: программа-минимум по уходу за лицом вечером для женщин старше 40 6 шагов: программа-минимум по уходу за лицом вечером для женщин старше 40

Существует один общий и одобренный экспертами пошаговый метод ухода за кожей

VOICE
Время для счастья Время для счастья

Эти женщины доказывают, что можно оставаться привлекательными в любом возрасте

Добрые советы
В чём разница между психиатром, психологом и психотерапевтом? В чём разница между психиатром, психологом и психотерапевтом?

Всё ещё считаете, что эти профессии ничем не отличаются?

ТехИнсайдер
Совсем как девочка: почему наши матери так боятся старости Совсем как девочка: почему наши матери так боятся старости

Страх старости — один из самых сильных для современных женщин

Psychologies
Очень страшные истории: Очень страшные истории:

Страшная повесть Юлии Куфман

VOICE
Топ-8 ошибок родителей старшеклассников Топ-8 ошибок родителей старшеклассников

Ошибки, которые невольно совершают родители старшеклассников

Psychologies
История исландского рыбака и самурайское плавание: чем полезна водная стихия История исландского рыбака и самурайское плавание: чем полезна водная стихия

Отрывок из книги Бонни Цуй «Зачем мы плаваем»

Forbes
«Исчезнуть — и позволить этому быть»: чему учит новый роман Виктора Пелевина «KGBT+» «Исчезнуть — и позволить этому быть»: чему учит новый роман Виктора Пелевина «KGBT+»

Почему «KGBT+» Виктора Пелевина вышел как нельзя вовремя

Forbes
3 секрета, чтобы стать лучшими бабушкой и дедушкой 3 секрета, чтобы стать лучшими бабушкой и дедушкой

Психологическое здоровье ваших внуков зависит от того, какими вы будете

Psychologies
Без паники. Как справиться с тревожностью и упадническим настроением Без паники. Как справиться с тревожностью и упадническим настроением

Что такое упадническое состояние, а главное, как от него избавиться

Лиза
Разглядеть богатство под землей Разглядеть богатство под землей

Российские недра богаты, но нужно знать, где искать

Наука
Открыть в приложении