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

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
Гений и безумство: как меняется творчество психически нездоровых художников Гений и безумство: как меняется творчество психически нездоровых художников

Как связаны творчество и безумие?

Psychologies
Свидания после развода: 4 главных правила — узнайте, как построить новые отношения Свидания после развода: 4 главных правила — узнайте, как построить новые отношения

Как найти силы снова отправиться на поиск подходящего партнера?

Psychologies
Silent Speed 28 Silent Speed 28

Занятный катер Speed 28 от немецкой компании Silent Yachts

Y Magazine
Якорное смещение и эффект дизинформации: как когнитивные искажения определяют выбор Якорное смещение и эффект дизинформации: как когнитивные искажения определяют выбор

Психолог о когнитивных искажениях — неточностях, ошибках, багах в мышлении

Forbes
«Мы проигрываем сценарии из детства в отношениях»: интервью психоаналитика «Мы проигрываем сценарии из детства в отношениях»: интервью психоаналитика

Какие этапы развития проходит пара? Что меняет появление ребенка?

Psychologies
Что вас удержит на плаву? Что вас удержит на плаву?

Откройте для себя то, что защищает вас и помогает вам преодолевать невзгоды

Psychologies
Защитим личные границы Защитим личные границы

Мы тонко чувствуем вторжение на личную территорию. Но как ее защитить?

Psychologies
Выходные в Рязани Выходные в Рязани

Что можно успеть увидеть на рязанской земле всего за уик-энд?

Лиза
Вадим Ковалев, Ассоциация менеджеров: Имея возможность что-то изменить, человек чувствует себя счастливым Вадим Ковалев, Ассоциация менеджеров: Имея возможность что-то изменить, человек чувствует себя счастливым

Вадим Ковалев — о корпоративном волонтерстве и его эффективности для бизнеса

СНОБ
Как принимать решения в стрессовой ситуации: 3 подсказки Как принимать решения в стрессовой ситуации: 3 подсказки

Как научиться делать выбор в стрессовых ситуациях?

Psychologies
Как Silent змéя приручила Как Silent змéя приручила

Кайт может служить эффективным движителем для моторных катамаранов

Y Magazine

Что стоит знать о судьбе Осипа Мандельштама

ТехИнсайдер
Токсичная, атакующая, жертвенная мать: как поведение родителей отпечатывается на нас Токсичная, атакующая, жертвенная мать: как поведение родителей отпечатывается на нас

Отрывок из книги «Материнский сценарий» — о том, как примириться с родителями

Forbes
Модель бога: что мы узнаем о Пелевине из нового документального фильма о его жизни Модель бога: что мы узнаем о Пелевине из нового документального фильма о его жизни

Каким получился документальный фильм журналиста Родиона Чепеля «Пелевин»

Forbes
Бог предполагает, спецслужбы располагают Бог предполагает, спецслужбы располагают

Антиклерикальный политический триллер с выдающимся сценарием

Weekend
Компенсация за негатив: 5 историй о людях, которых спасают деревья Компенсация за негатив: 5 историй о людях, которых спасают деревья

Зачем люди сажают деревья?

Psychologies
«Алхимия и жизнь» «Алхимия и жизнь»

Как люди и материалы меняли друг друга

N+1
Коучинг и психотерапия: 5 основных различий Коучинг и психотерапия: 5 основных различий

В каких ситуациях будет полезнее психотерапия, а в каких — коучинг?

Psychologies
Центр вселенной Центр вселенной

Откуда берутся эгоисты и как с ними себя вести

Лиза
Улыбайся смелее! Улыбайся смелее!

Развенчиваем 10 живучих мифов об имплантации зубов

Лиза
Запредельный уровень напряжения: 7 захватывающих детективных сериалов Запредельный уровень напряжения: 7 захватывающих детективных сериалов

Лучшие миксы из детектива и психологической драмы

Maxim
Cанкт-Петербург. Новые места, которые ты точно не видела Cанкт-Петербург. Новые места, которые ты точно не видела

Сам по себе Санкт-Петербург – огромный музей под открытым небом

Лиза
Постоянные привычки знаменитых актеров, которые не все замечают Постоянные привычки знаменитых актеров, которые не все замечают

После этой статьи ты совсем иначе посмотришь на знаменитых актеров

Maxim
Геномы 700 малагасийцев указали на продолжительную изоляцию их австронезийских предков Геномы 700 малагасийцев указали на продолжительную изоляцию их австронезийских предков

Предки малагасийцев находились в генетической изоляции

N+1
Никакая часть меня не может быть дефектом Никакая часть меня не может быть дефектом

Открытый разговор о личном с Екатериной Сигитовой, специалистом по самопринятию

Psychologies
Жизнь после 30 лет: 8 открытий — подготовьтесь к ним Жизнь после 30 лет: 8 открытий — подготовьтесь к ним

Что вас ждет в возрасте 30 лет? Как перейти рубеж достойно?

Psychologies
Индия Индия

Есть ли у Индии постоянные союзники — или только постоянные интересы?

Правила жизни
Вредные установки Вредные установки

Как стать той женщиной, которую все провожают взглядами?

Лиза
«Дьявол заставил меня это сделать»: история об одержимости демоном, которая попала в суд «Дьявол заставил меня это сделать»: история об одержимости демоном, которая попала в суд

Процесс над Арне Шайенном Джонсоном — один из самых необычных в XX веке

VOICE
Открыть в приложении