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

Что будет, если всегда пересаливать еду? Рассказывают нейробиологи Что будет, если всегда пересаливать еду? Рассказывают нейробиологи

Названы последствия употребления большого количества соли

Вокруг света
Доктор Пихто Доктор Пихто

«Час дьявола»: «Твин-Пикс» с британским акцентом

Weekend
Офис — боль Офис — боль

Какие болезни грозят белым воротничкам

Лиза
Главные проблемы китайских смартфонов Главные проблемы китайских смартфонов

После этого ты точно захочешь потратить деньги на флагман

Maxim
Секс-расхламление: 3 устаревших интимных правила, от которых пора отказаться Секс-расхламление: 3 устаревших интимных правила, от которых пора отказаться

Пора превратить просто хороший секс в идеальный

Maxim
У самого синего моря У самого синего моря

Компактная студия с видом на море

Идеи Вашего Дома
Зачем тебе нужны гидролаты Зачем тебе нужны гидролаты

Что такое гидролаты, чем они полезны и как их эффективно использовать?

Лиза
Не быть жертвой Не быть жертвой

Я приняла решение не страдать

Psychologies
На дизайн ужасные, классные внутри: 10 автомобилей со странным внешним видом На дизайн ужасные, классные внутри: 10 автомобилей со странным внешним видом

Глядя на иные автомобили, не всегда понимаешь, что хотели сказать их создатели

Вокруг света
Как принимать решения: три техники на каждый день Как принимать решения: три техники на каждый день

Когда сомнения помогают, а когда вредят?

Правила жизни
X-treme 105 X-treme 105

Яхта X-treme 105 вряд ли оставит кого-то равнодушным

Y Magazine
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
«Меню»: гастрономическая сатира с Рэйфом Файнсом на мир богатых и знаменитых «Меню»: гастрономическая сатира с Рэйфом Файнсом на мир богатых и знаменитых

Почему картина «Меню» похожа на лабораторный эксперимент?

Forbes
Шикарный вариант Шикарный вариант

Плов, самса и белые машины Узбекистана

Автопилот
На изящном: «мертвая природа» Франса Снейдерса, или почему художник любил изображать на своих картинах мертвую рыбу На изящном: «мертвая природа» Франса Снейдерса, или почему художник любил изображать на своих картинах мертвую рыбу

Глядя на картины Снейдерса, задаешься вопросом: что за любовь к мертвой рыбе?

Правила жизни
7 удивительных идей повторного использования стеклянных банок - вам следует их опробовать! 7 удивительных идей повторного использования стеклянных банок - вам следует их опробовать!

Закрутки — не единственный вариант по использованию стеклянной тары

ТехИнсайдер
Незамерзайка для машины: как выбрать и сколько стоит Незамерзайка для машины: как выбрать и сколько стоит

На что обратить внимание, выбирая эффективную незамерзайку?

РБК
Как справиться с сильными эмоциями: 2 совета — научитесь помогать себе Как справиться с сильными эмоциями: 2 совета — научитесь помогать себе

Как научиться контролировать эмоции без вреда для себя и окружающих?

Psychologies
5 редакторов таблиц на замену Excel 5 редакторов таблиц на замену Excel

Какие программы могут заменить привычный всем Excel

CHIP
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
Как прожить долгую и счастливую жизнь: 20 шагов к хорошему самочувствию — воспользуйтесь нашими советами Как прожить долгую и счастливую жизнь: 20 шагов к хорошему самочувствию — воспользуйтесь нашими советами

Делимся простыми советами, которые принесут вам здоровье и удовольствие

Psychologies
Codecasa 43 Boji Codecasa 43 Boji

Каждая яхта Codecasa уникальна, как произведение искусства и как ее владелец

Y Magazine
«У нас пока стесняются» «У нас пока стесняются»

Дина Годер о том, как документальная анимация говорит о катастрофе

Weekend
Что за шум устроили Что за шум устроили

Как Артем Балаев и Анастасия Дианова возродили славу арт-кафе серебряного века

Собака.ru
Киноиндустрия Южной Кореи от А до Я. Что такое дорамы, почему актеры переигрывают и зачем в кадре столько насилия Киноиндустрия Южной Кореи от А до Я. Что такое дорамы, почему актеры переигрывают и зачем в кадре столько насилия

Что такое дорамы, почему актеры переигрывают и зачем в кадре столько насилия

Правила жизни
Маловато будет Маловато будет

Чем грозит недосып в младшем школьном возрасте

Здоровье
«С любимыми не расставайтесь» «С любимыми не расставайтесь»

Наталия Вдовина и Игорь Гордин рассказали о спектакле «Саша, привет!»

OK!
«Ледники Эльбруса сократились более чем на 20%»: 11 вопросов гляциологу «Ледники Эльбруса сократились более чем на 20%»: 11 вопросов гляциологу

Зачем нужен атлас ледников Эльбруса и как блестки помогают «нашаманить» погоду?

Вокруг света
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
Турция, Испания, Индия, Япония, Корея: cекреты роскошных волос из разных стран Турция, Испания, Индия, Япония, Корея: cекреты роскошных волос из разных стран

На какие только ухищрения не идут заморские красавицы ради роскошных волос

Лиза
Открыть в приложении