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
Зачем тебе нужны гидролаты Зачем тебе нужны гидролаты

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

Лиза
Запоры: почему и что делать? Запоры: почему и что делать?

Проблемы с кишечником: как с ними справиться?

Здоровье
Пластилиновые люди против чернильного дождя Пластилиновые люди против чернильного дождя

История одной китайской семьи, оказавшейся сильнее большой истории

Weekend
Реклама переезжает в смартфон Реклама переезжает в смартфон

Почему компании все чаще выбирают мобильную рекламу

Деньги
Откуда берётся агрессия? Откуда берётся агрессия?

Что такое агрессия и какой она бывает?

Здоровье
Искусство изящного ухода от неудобных вопросов: как его освоить Искусство изящного ухода от неудобных вопросов: как его освоить

Рассказываем о самых действенных способах словесной рокировки

Psychologies
Ведьма с Уолл-Стрит Ведьма с Уолл-Стрит

Какой была самая богатая женщина Америки на рубеже XIX–XX веков

Деньги
Что такое суперизвержение: всего один вулкан может вызвать катастрофу планетарного масштаба Что такое суперизвержение: всего один вулкан может вызвать катастрофу планетарного масштаба

Сверхизвержение вулканов может катастрофически повлиять на глобальный климат

ТехИнсайдер
Роскошные средства передвижения: 10 самых дорогих автомобилей Роскошные средства передвижения: 10 самых дорогих автомобилей

Топ-10 самых дорогих автомобилей в мире по состоянию на 2022 год

Вокруг света
«Предпринимателю нужно быть немного тупым»: Антон Гладкобородов о передаче Coub, закрытии Fridge No More и новом проекте «Предпринимателю нужно быть немного тупым»: Антон Гладкобородов о передаче Coub, закрытии Fridge No More и новом проекте

Главное из интервью серийного предпринимателя Антона Гладкобородова

VC.RU
Как быстро поднять температуру тела: 7 простых методов Как быстро поднять температуру тела: 7 простых методов

Как быстро и безопасно поднять температуру тела до нормы

ТехИнсайдер

Что стоит знать о судьбе Осипа Мандельштама

ТехИнсайдер
Тайны личного архива Лили Брик: переписка с Маяковским Тайны личного архива Лили Брик: переписка с Маяковским

Пожалуй, никто не причинил Маяковскому столько боли, сколько она

Коллекция. Караван историй
Неправильный прикус, морщины на лбу Неправильный прикус, морщины на лбу

Неочевидные бьюти-дефекты из-за плоскостопия

Лиза
Подменное настоящее Подменное настоящее

Что делать с любимым прошлым, которое тебя обкрадывает

Weekend
О, беззаряженный! Тест-драйв электромобиля Evolute i-Pro О, беззаряженный! Тест-драйв электромобиля Evolute i-Pro

Приспособлена ли Evolute i-Pro к нашим условиям?

РБК
Бронзовая рука на удачу: посмотрите на вещь, которая перевернула представления о басках Бронзовая рука на удачу: посмотрите на вещь, которая перевернула представления о басках

Предмет 2000-летней давности нашли в сожженной деревне на севере Испании

Вокруг света
Ошибки на местах: что мешает российским модным брендам развиваться Ошибки на местах: что мешает российским модным брендам развиваться

Какие ошибки совершают российские марки?

Forbes
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
5 японских модных марок, за которыми стоит следить 5 японских модных марок, за которыми стоит следить

Япония подарила миру немало отличных дизайнеров и брендов

Правила жизни
Сериал «Шантарам»: какой получилась экранизация одного из главных бестселлеров 2010-х Сериал «Шантарам»: какой получилась экранизация одного из главных бестселлеров 2010-х

Удалась ли сериальная экранизация романа Грегори Дэвида Робертса?

Psychologies
Правило левой руки Правило левой руки

Армения — машина времени с затонированным лобовым стеклом

Автопилот
Воспитание вкуса: как сентиментальные чувства сыграли роль в развитии капитализма Воспитание вкуса: как сентиментальные чувства сыграли роль в развитии капитализма

Отрывок из книги «Эмоции» — о сантиментах и желаниях как добродетели

Forbes
Кидалты: почему взрослым так важно впадать в детство Кидалты: почему взрослым так важно впадать в детство

Устраивать детский сад, штаны на лямках» полезно: это помогает снять стресс

Psychologies
Инвесторы держат руку на пульсе Инвесторы держат руку на пульсе

О роли народных масс на рынках акционерного и долгового капитала

Деньги
Женщина из СССР дослужилась до капитана и провела корабль через арктические льды: история невероятного спасения Женщина из СССР дослужилась до капитана и провела корабль через арктические льды: история невероятного спасения

Первой и в Союзе женщиной-капитаном дальнего плавания стала Анна Щетинина

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
Обратная сторона добра. О лауреате Каннского кинофестиваля «Заговор в Каире» Обратная сторона добра. О лауреате Каннского кинофестиваля «Заговор в Каире»

Как Тарик Салех предлагает бороться с репрессивной машиной власти

СНОБ
«Наблюдатель»: стоит ли смотреть новый сериал Райана Мерфи о таинственном сталкере «Наблюдатель»: стоит ли смотреть новый сериал Райана Мерфи о таинственном сталкере

Мини-сериал «Наблюдатель» — проект Райна Мерфи, основанный на реальных событиях

Forbes
Открыть в приложении