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
Оцепенение, замирание, деперсонализация: механизмы защиты от шока Оцепенение, замирание, деперсонализация: механизмы защиты от шока

Поговорим об оцепенении — так люди нередко автоматически реагируют на опасность

Psychologies
Любить по-взрослому: как общаться, чтобы отношения стали крепче — 3 правила Любить по-взрослому: как общаться, чтобы отношения стали крепче — 3 правила

Как выстроить общение, чтобы любовь и близость со временем становились глубже

Psychologies
Чего на самом деле хотят женщины (в постели) Чего на самом деле хотят женщины (в постели)

Чего на самом деле мы хотим в постели, а от чего – нервно вздрагиваем?

VOICE
Теперь, как тогда Теперь, как тогда

Холодный взгляд на чужое прошлое в сериале Адама Кёртиса о перестройке

Weekend
Как на Facebook процветает черный рынок мошеннических рекламных аккаунтов Как на Facebook процветает черный рынок мошеннических рекламных аккаунтов

Социальная сеть Марка Цукерберга служит площадкой для продажи деловых аккаунтов

Forbes
Танцевальная чума: как танец убивал людей и поднимал демографию Танцевальная чума: как танец убивал людей и поднимал демографию

Танцевальная чума 1518 года

ТехИнсайдер
5 фактов о берестяных грамотах 5 фактов о берестяных грамотах

5 неизвестных фактов о древних документах

СНОБ
Cердечный приступ или паническая атака Cердечный приступ или паническая атака

Главные признаки и отличия сердечного приступа от панической атаки

Лиза
Хищники в центре Москвы и цветущий кофе в Петербурге: 5 лучших ботанических садов России Хищники в центре Москвы и цветущий кофе в Петербурге: 5 лучших ботанических садов России

Путешествуем вокруг света, не покидая пределов страны

Вокруг света
Золотые кольцо и осень Золотые кольцо и осень

Драматург Валентин Красногоров проехался по Золотому кольцу

Отдых в России
Франция глазами импрессионистов: путешествие по 5 картинам Франция глазами импрессионистов: путешествие по 5 картинам

Как Франция запечатлена в творчестве Моне, Ренуара, Писсаро и других живописцев

Вокруг света
«Я не умираю, я трансформируюсь». История ученого, который стал киборгом, чтобы победить «болезнь Стивена Хокинга» «Я не умираю, я трансформируюсь». История ученого, который стал киборгом, чтобы победить «болезнь Стивена Хокинга»

Глава из книги «В шаге от вечности: Как я стал киборгом, чтобы победить смерть»

Inc.
В царстве холода В царстве холода

Что интересного можно увидеть в Русской Арктике?

Отдых в России
Silent Speed 28 Silent Speed 28

Занятный катер Speed 28 от немецкой компании Silent Yachts

Y Magazine
Гордость Сибири Гордость Сибири

Братская и Иркутская ГЭС: знакомимся с историей и работой этих предприятий

Отдых в России
Как оставаться мужчиной в современном мире: рецензия на фильм «По-мужски» Как оставаться мужчиной в современном мире: рецензия на фильм «По-мужски»

Какой вышла драма Максима Кулагина «По-мужски» с Антоном Лапенко в главной роли

Psychologies
8 самых сомнительных героев СССР 8 самых сомнительных героев СССР

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

Maxim
Мотивация для похудения: 10 советов и рекомендации экспертов Мотивация для похудения: 10 советов и рекомендации экспертов

Почему для похудения так важна мотивация, где ее найти и чем вдохновиться

РБК

Что стоит знать о судьбе Осипа Мандельштама

ТехИнсайдер
Тайна «треугольника смерти»: почему в Ростовской области рождается больше всего серийных убийц Тайна «треугольника смерти»: почему в Ростовской области рождается больше всего серийных убийц

С 70-х годов в трех городах Ростовской было поймано 37 серийных убийц

VOICE
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
9 вредных советов Григория Остера, которые впору брать на вооружение всем взрослым россиянам 9 вредных советов Григория Остера, которые впору брать на вооружение всем взрослым россиянам

С детства обожаемые советы от Григория Остера

Maxim
Почему мы объединяемся, конкурируем и уничтожаем друг друга Почему мы объединяемся, конкурируем и уничтожаем друг друга

О чем книга «Статус» британского журналиста Уилла Сторра

РБК
Princess F65 Princess F65

Новая яхта Princess F65 стала флагманом популярного F Class

Y Magazine
Маленькие и неприхотливые Маленькие и неприхотливые

Нет времени ухаживать за домашними питомцами, но завести кого-нибудь хочется?

Лиза
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
В поисках убитого прошлого В поисках убитого прошлого

Как Алексей Герман вернул в советское кино 1930‑е годы

Weekend
Северная формула счастья Северная формула счастья

Как в Исландии, Дании и Швеции научились радоваться простым вещам?

Лиза
Новая реальность российской химии Новая реальность российской химии

Химпром сможет обеспечить работу практически всех отраслей народного хозяйства

РБК
Открыть в приложении