Боги нового тысячелетия - Лисовский В. Б.
Очевидно, что старение — сложный процесс, по ходу которого ряд различных систем организма постепенно, в разное время, выходит из строя. Две самые критичные системы — это, по-видимому, мозг и иммунная система. Что касается первого, то характерно, что клетки мозга рано перестают делиться, а затем в нем начинается длительный процесс постепенного отмирания клеток. И это затрагивает такие важнейшие функции организма, как слух, обоняние и память. Что касается иммунной системы, то в ней (как это ни странно) обнаруживается самая высокая среди прочих клеток организма скорость мутации, и она одной из первых ослабевает с возрастом, оставляя нас беззащитными перед всеми видами заболеваний. Совместная деградация обоих этих систем представляет собой основное направление процесса старения, заканчивающегося естественной смертью.
Некоторые ученые считают, что все формы проявления старения в конечном счете сосредоточены в одном гене, который именуется геном Мафусаила. Однако большинство все же полагает, что это более сложный процесс и что в нем участвуют сотни различных генов — одни в большей мере, другие — в меньшей. В конечном счете управление процессом старения, видимо, можно свести к нескольким десяткам важнейших генов.
НАУКА ДОЛГОЖИТЕЛЬСТВА
Долгожительство — это генетическая наука последнего времени. Если предки — Гильгамеш и Александр Великий — искали рецепт долгожительства в Земле богов, то в наше время ученые ищут его в лаборатории. Если раньше считалось, что все организмы имеют свой максимальный предел продолжительности жизни, определяющийся скоростью старения его клеток, [69] то ныне ученые говорят о возможности изменения генетической программы организма. Значит ли это, что мы близки к достижению бессмертия?
В июне 1995 года в печати появилось сообщение о том, что ученые, экспериментировавшие с микроскопическим земляным червем, нашли ген долгожительства, при помощи которого жизнь червя можно продлить по меньшей мере на 65 %.Научный коллектив под руководством Тома Джонсона из Института поведенческой генетики в университете Колорадо обнаружил ген, который они назвали «Возраст-1». Этот ген регулирует способность червя корректировать свои клетки. Экспериментируя с мутациями этого гена, ученые обнаружили, что одна из таких мутаций приводит к замечательному улучшению способности червя сопротивляться токсинам, температурным изменениям и облучению ультрафиолетовыми лучами. Ученые считают, что это крупнейшее открытие представляет собой первый шаг к пониманию того, как можно исправить стареющие, вырождающиеся клетки. Они надеются, что в течение ближайших десяти лет будет найден человеческий эквивалент гена «Возраст-1» и таким образом станет возможным продление срока жизни человека более чем на 40 лет.
В декабре 1995 года было сообщено, что доктор Барбара Брегман с коллективом ученых из университетов Цюриха и Джорджтауна (округ Колумбия) сделала еще одно важнейшее открытие, которое было восторженно принято как «Чаша Грааля в области нейробиологии». До сих пор считалось, что с биологической точки зрения невозможно восстановить поврежденные нервные клетки головного и спинного мозга (в отличие от клеток других тканей организма). Но Брегман обнаружила, что при помощи антител можно нейтрализовать действие химических ингибиторов, препятствующих росту нервных клеток у крыс. Таким образом ей удалось восстановить потенциал роста клеток крыс до уровня, который они имели в молодости.
А тем временем группа французских ученых во главе с доктором Франсуа Шахтером, изучала иммунную систему человека, ранее считавшуюся слабым в генетическом отношении звеном. Ученые вели кропотливую работу по сравнению ДНК стариков — долгожителей Франции с контрольной выборкой обычных людей. Франсуа Шахтер уже нашел один такой ген, значительно более широко представленный в группе долгожителей, — ученые назвали его «HLA-DR».
Коллега Шахтера — Мари-Лаура Мюира — одна из многих ученых, которые изучают методы предотвращения вреда от свободных радикалов. Мюира нашла у представителей группы долгожителей ген, названный «PARP», который, возможно, ведает механизмом восстановления ДНК. Если мы сможем понять, как действует эта генетическая система, то можно будет приступить к созданию генов, управляющих эффективным механизмом восстановления клеток.
Другой способ защиты от старения состоит в том, чтобы воспрепятствовать доступу свободных радикалов, чтобы они не повредили генному механизму. Профессор Раджиндер Сохал (упоминавшийся ранее) пересадил мушкам-дрозофилам гены, защищающие их клетки от кислорода, и таким образом продлил на одну треть продолжительность их жизни. А Дуг Уоллес (о котором также уже говорилось выше) считает, что можно нейтрализовать воздействие свободных радикалов при помощи набора препаратов, образующих защитный барьер вокруг клетки.
Вернемся теперь к теломеру — к области, в которой, возможно, больше всего шансов ожидать революционного прорыва. Ученые, работающие в Герон-корпорации, убеждены, что тело-мер — это механизм, определяющий время жизни клетки, и также глубоко уверены, что длину теломера можно увеличить. Это было бы настоящей сенсацией — с одной стороны, это дало бы возможность предотвратить значительную часть ошибок, возникающих при генетическом копировании, а во-вторых, послужило бы способом возвращения молодости устаревшим клеткам.
Если мы сможем устранить воздействие свободных радикалов, бесконечно расширим число делений клеток и, возможно, даже сумеем восстановить рост нервных клеток в головном и спинном мозгу, то до каких пределов возрастет длительность жизни человека? Если даже человек пострадает от уличной аварии и получит тяжелые телесные повреждения, то с помощью новых достижений в области восстановления тканей его можно будет вылечить.
Однако все эти мечты о долголетии человека — это просто чистая фантазия или все же действительно существуют разработанные технологии, при помощи которых можно превратить эти мечты в действительность? Конечно, эксперименты на крысах — это хорошо, но каким образом мы могли бы пересадить новый генетический материал в человеческие клетки так, чтобы этот механизм действительно заработал? Решить эту проблему поможет другая новая область науки конца XX века — генная терапия.
Что такое генная терапия? Основная суть ее состоит в пересадке в организм корректирующих генов для лечения поврежденных клеток. Любое заболевание, как правило, связано с неправильным функционированием одного или нескольких генов. Генная терапия излечит заболевание при помощи пересадки в больную клетку нового гена. Этот новый ген осуществляет необходимые действия по корректировке клетки. Например, в случае заболевания раком пересаженный новый ген даст команду произвести белок, который убьет злокачественные клетки. Задача ученых-генетиков в настоящее время в том, чтобы доставить ген и поместить в нужное место в клетке. Сейчас усилия ученых сосредоточены на задаче использования вирусов в качестве средства доставки генов. Благодаря своей способности атаковать клетки и вторгаться в них вирус является идеальным естественным средством доставки генов. Теоретически вирус можно перепрограммировать таким образом, чтобы нейтрализовать вирусную инфекцию и вместо того использовать вирус в качестве носителя корректирующего генетического материала. Группа британских ученых недавно объявила, что использует вирус лишая для проникновения в центральную нервную систему (включая головной мозг). Ученые намереваются использовать такую систему доставки генов для лечения болезней Альцгаймера и Паркинсона.
Ожидания от результатов генной терапии очень велики. Примерно до четырех тысяч болезней вызываются повреждением одного-единственного гена. В лабораториях всех стран ведутся исследовательские работы, которые должны решить проблемы самых серьезных болезней — таких, как СПИД, гемофилия, цистофиброз, ревматический артрит и сосудистые заболевания, а также разичных форм рака. Нетерпеливые критики могут сказать, что пока еще не было ни одного случая излечения с помощью одной лишь генной терапии. Но ведь, правду сказать, исследования в этой области находятся еще в самом начале, и необходимо преодолеть целый ряд сложных препятствий. [70] Вероятно, «Санди таймс» правильно, реалистически оценила положение, когда писала о генной терапии, что «эта область медицины находится пока в эмбриональном состоянии, но в ближайшие 50 лет она станет самой обычной формой лечения».
69
Клетки человеческого организма, помещенные в культуру, прекращают деление примерно через сто лет; еще через двадцать лет они умирают.
70
Например, как будет реагировать иммунная система организма на внедрение чужих генов?
Похожие книги на "Боги нового тысячелетия", Лисовский В. Б.
Лисовский В. Б. читать все книги автора по порядку
Лисовский В. Б. - все книги автора в одном месте читать по порядку полные версии на сайте онлайн библиотеки mir-knigi.info.