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
8 самых сомнительных героев СССР 8 самых сомнительных героев СССР

Многие известные деятели СССР были совсем не такими, какими мы их знаем

Maxim
«Люди в верности надежные...» «Люди в верности надежные...»

Татарские муфтияты и государство в России с XVIII по XXI век

N+1
Замки на песке: что построил Катар к чемпионату мира по футболу Замки на песке: что построил Катар к чемпионату мира по футболу

Новый аэропорт, дома моды, современные музеи — что удивительного построил Катар?

Forbes
«Советский ковчег» «Советский ковчег»

Высылали «нежелательных элементов» не только из Советской России

Дилетант
Новости, думскроллинг и холодная вода: как мы получаем травму свидетеля Новости, думскроллинг и холодная вода: как мы получаем травму свидетеля

Отрывок из книги «Травма свидетеля» — как справляться с тяжелыми новостями

Forbes
Как бывший глава Peloton привлек $25 млн на новый стартап по производству ковров Как бывший глава Peloton привлек $25 млн на новый стартап по производству ковров

Как Джон Фоули создал Ernesta — компанию, которая делает ковры на заказ

Forbes
Маловато будет Маловато будет

Чем грозит недосып в младшем школьном возрасте

Здоровье
Как стать хорошим психотерапевтом: советы опытных коллег Как стать хорошим психотерапевтом: советы опытных коллег

Каким должен быть хороший психотерапевт?

Psychologies
Разумовские Разумовские

История восхождения рода Разумовских похожа на сказку

Дилетант
Менструальная кровь как маска для лица: польза или вред? Менструальная кровь как маска для лица: польза или вред?

Можно ли использовать менструальную кровь как косметологическое средство?

Psychologies
«Моя дочь хочет пирсинг и тату»: как разговаривать с подростком «Моя дочь хочет пирсинг и тату»: как разговаривать с подростком

Как понять мотивы поведения подростка и правильно влиять на него?

Psychologies
В гармонии с природой, временем и собой: 10 правил жизни оленеводов В гармонии с природой, временем и собой: 10 правил жизни оленеводов

Рассказываем об образе жизни современных оленеводов

Вокруг света
«Травма свидетеля. Почему мне плохо от того, что я вижу, и как с этим справиться» — отрывок из книги Галины Петраковой «Травма свидетеля. Почему мне плохо от того, что я вижу, и как с этим справиться» — отрывок из книги Галины Петраковой

Что такое ПТСР и как справиться с тревогой — отрывок из книги «Травма свидетеля»

СНОБ
«Бессмертная стрекоза». Эссе из нового сборника Дмитрия Воденникова «Бессмертная стрекоза». Эссе из нового сборника Дмитрия Воденникова

Отрывок из эссе Дмитрия Воденникова — диалог с поэтами ушедших дней

СНОБ
Мария Гартунг. Любимая дочь Пушкина и прототип Анны Карениной Мария Гартунг. Любимая дочь Пушкина и прототип Анны Карениной

Жизнь старшей дочери великого поэта, Марии Гартунг, поистине удивительна

Караван историй
Спать любят все, но кто-то - больше: топ-5 животных, впадающих в спячку Спать любят все, но кто-то - больше: топ-5 животных, впадающих в спячку

Спячка — это не просто глубокий сон, это скорее «маленькая смерть»

ТехИнсайдер
Нам не оставили Выборга Нам не оставили Выборга

Suzuki Jimny как надежная связь между прошлым и будущим

Автопилот
Правило 6 + 2. Врач Кливлендской клиники рассказал, как улучшить здоровье и увеличить продолжительность жизни Правило 6 + 2. Врач Кливлендской клиники рассказал, как улучшить здоровье и увеличить продолжительность жизни

Стоит ли пытаться влиять на продолжительность жизни?

Inc.
Снимай стресс Снимай стресс

5 видов спорта, которые помогут уменьшить раздражительность

Лиза
Что возбуждает мужчину больше всего: слова, запахи, тело Что возбуждает мужчину больше всего: слова, запахи, тело

О секретах мужской сексуальности рассказала врач-сексолог

Psychologies
Как пережить апокалипсис: топ-5 самых полезных гаджетов Как пережить апокалипсис: топ-5 самых полезных гаджетов

Как сохранить себе жизнь с помощью технологий

Maxim
Heesen Lusine Heesen Lusine

Верфь Heesen Yachts показывала две свои новые моторные яхты

Y Magazine
Полотнища всем на зависть: 10 самых красивых флагов мира Полотнища всем на зависть: 10 самых красивых флагов мира

Страны демонстрируют творческий подход в вопросе государственных символов

Вокруг света
Катя IOWA Катя IOWA

Певица Катя Иванчикова из группы IOWA строит собственную экосистему

Собака.ru
Что делать, чтобы доходы мужа выросли: 7 советов для жены Что делать, чтобы доходы мужа выросли: 7 советов для жены

За каждым успешным мужчиной стоит женщина, которая… ему не мешает

Psychologies
Вот такой гуманизм по-большевистски Вот такой гуманизм по-большевистски

Вопросы для Василия Христофорова, одного из авторов «Высылки вместо расстрела»

Дилетант
Святыни буддизма: как музеи в Бурятии работают с религиозными артефактами Святыни буддизма: как музеи в Бурятии работают с религиозными артефактами

В чем актуальность ценностей, изъятых 100 лет назад из буддийских монастырей?

Forbes
Реклама переезжает в смартфон Реклама переезжает в смартфон

Почему компании все чаще выбирают мобильную рекламу

Деньги
Одна вокруг света: парк Чапада-дас-Месас и поля, засеянные злаком-выживальщиком Одна вокруг света: парк Чапада-дас-Месас и поля, засеянные злаком-выживальщиком

195-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Бразилия

Forbes
Открыть в приложении