Ник Лейн - Лестница жизни

• Название: Лестница жизни
• Автор: Ник Лейн
• Издательство: Act, corpus
• Жанр: Биология
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-17-079731-8

Как возникла жизнь? Откуда взялась ДНК? Почему мы умираем? В последние десятилетия ученые смогли пролить свет на эти и другие вопросы происхождения и организации жизни. Известный английский биохимик реконструирует историю всего живого, описывая лучшие изобретения эволюции, и рассказывает, как каждое из них, начиная с самой жизни и генов и заканчивая сознанием и смертью, преображало природу нашей планеты и даже саму планету.

---

Не так давно были получены интереснейшие данные, указывающие на то, что старение работает именно так. В 1998 году Масаси Танака и его коллеги, работавшие тогда в Международном институте биотехнологии в Гифу, проанализировали судьбы людей, обладавших распространенным вариантом одного участка митохондриальной ДНК (по крайней мере, распространенным в Японии). Этот вариант связан с заменой одной-единственной ДНК-буквы. Результатом такой замены оказывается ничтожное сокращение утечки свободных радикалов, едва регистрируемое в любой конкретный момент, но сохраняющееся на всю жизнь. Однако последствия этого изменения огромны. Танака и его коллеги считывали последовательности букв в митохондриальной ДНК у всех подряд из нескольких сотен пациентов одной больницы. У людей в возрасте примерно до пятидесяти в соотношении обладателей двух типов митохондриальной ДНК — «нормального» и интересующего исследователей — не наблюдалось никаких различий. Но после пятидесяти между теми и другими разверзалась пропасть. К восьмидесяти годам у людей, обладающих исследуемым вариантом митохондриальной ДНК, вдвое меньше шансов по какой-либо причине попасть в больницу. Причем они не попадали в больницу вовсе не потому, что умирали, не достигнув соответствующего возраста. Напротив, Танака обнаружил, что японцы, обладающие исследуемым вариантом ДНК, имели вдвое больше шансов дожить до ста лет, чем обладатели «нормального» варианта. Судя по всему, у обладателей исследуемого варианта вдвое меньше шансов заболеть какими-либо возрастными заболеваниями. Я хочу повторить это еще раз, потому что не знаю ни одного другого столь поразительного медицинского факта: одно крошечное изменение в митохондриях вдвое уменьшает вероятность оказаться в больнице с каким-либо возрастным заболеванием и вдвое увеличивает вероятность дожить до ста лет. Если мы действительно хотим решить прискорбные и удручающе дорогостоящие возрастные проблемы со здоровьем у населения нашей стареющей планеты, ясно, что начинать нужно именно отсюда. Вот уж поистине благая весть!

Я вовсе не хочу преуменьшать серьезность проблем, которые науке еще предстоит решить, или принижать достижения исследователей, сделавших делом всей жизни исследование частностей, связанных с отдельными возрастными болезнями. Без их героических усилий, проливших свет на генетические и биохимические аспекты таких болезней, общая теория была бы невозможна. Тем не менее у нас есть все основания опасаться, что те, кто занимается медицинскими исследованиями, часто оказываются не в курсе эволюционного подхода или просто им не интересуются. Если ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции, как утверждал проницательный эволюционист Феодосий Добржанский, то с медициной дела обстоят совсем плохо и современные представления о болезнях — полная бессмыслица. «В наше время люди всему знают цену, но понятия не имеют о подлинной ценности»[97]. Поколение моих дедушек и бабушек еще могло стоически утешаться тем, что все это — ниспосланные нам испытания, но теперь подобный фатализм в отношении болезней ушел в прошлое и считается, что они просто случаются, и все. Теперь говорят, что человек «борется» с раком или болезнью Альцгеймера, даже если мы знаем, что он неизбежно проиграет в этой борьбе.

Но смерть и болезни не случайны. Они отнюдь не бессмысленны, и, разобравшись в их смысле, мы можем научиться с ними бороться. Смерть — порождение эволюции. Старение — тоже порождение эволюции. Причины их возникновения чисто прагматические. В самом общем смысле старение отличается гибкостью, представляет собой эволюционную переменную, противопоставленную в великой бухгалтерии жизни целому ряду других факторов, таких как половое созревание. За вмешательство в любой из подобных параметров приходится расплачиваться, но плата бывает разной и, по крайней мере в некоторых случаях, она может быть совсем невелика. Существует принципиальная возможность того, что небольшие изменения настроек определенных биохимических путей позволят нам жить дольше и быть здоровее. Скажу даже больше: эволюционная теория свидетельствует о том, что мы можем искоренить болезни, связанные со старостью, если найдем панацею. Лекарство от старости — не миф.

Однако, подозреваю, лекарство, позволяющее «излечить» болезнь Альцгеймера, — все-таки миф. Надо сказать, что ученые, занимающиеся медицинскими исследованиями, не любят слово «излечить», предпочитая выражаться осторожнее, и говорят скорее о лекарствах, помогающих при той или иной болезни, или ослабляющих ее проявления, или задерживающих ее развитие. Я сомневаюсь, что мы сможем когда-либо излечить от болезни Альцгеймера людей, уже достигших «состояния» старости, потому что, пытаясь это сделать, мы пренебрегаем условиями эволюционного договора. Наши усилия напоминают попытки починить протекающую плотину, заделывая образовавшиеся трещины шпатлевкой в надежде, что это остановит разрушение. Примерно то же относится к инсультам, болезням сердца, многим формам рака, и так далее. Нам удалось узнать массу впечатляющих подробностей. Мы знаем, что происходит при многих возрастных заболеваниях вплоть до работы отдельных белков и генов, но за деревьями мы не видим леса. Такие болезни случаются именно в старости. Они представляют собой порождения «старой» внутренней среды организма, и если вмешаться на достаточно раннем этапе жизни, мы можем перенастроить эту среду, сделав ее «молодой» или, по крайней мере, «моложе». Это будет непросто, потому что в договоре прописано множество подробностей, множество пунктов взаимоисключающего выбора. Но я был бы крайне удивлен, если бы, потратив на изучение механизмов, лежащих в основе старения хоть малую долю времени и усилий, выделяемых на медицинские исследования, мы в ближайшие десятилетия не нашли ответ. Ответ, который позволит нам разом излечить все возрастные болезни.

У некоторых людей может вызвать озабоченность этическая сторона увеличения продолжительности жизни, но я подозреваю, что на самом деле здесь может и не возникнуть никаких проблем. Например, дивиденды долгожительства, приносимые ограничением калорийности питания, судя по всему, обратно зависимы от средней продолжительности жизни. У крыс ограничение калорийности увеличивает продолжительность жизни почти вдвое, а у макак-резусов столь существенного увеличения не наблюдается. Исследование макак еще не завершено, но судя по всему, для них выгода от подобной диеты в отношении жизни оказывается скромнее. Однако вполне может быть, что к выгоде в отношении здоровья это не относится. Биохимические изменения, наблюдаемые у сидящих на такой диете макак-резусов, свидетельствуют о том, что в старости они должны меньше страдать от возрастных болезней, даже если продолжительность их жизни увеличится ненамного. Я склонен думать, что надолго сохранить здоровье окажется проще, чем увеличить продолжительность жизни. Если мы сумеем изобрести лекарство от старости, воспроизводящее выгоды ограничения калорийности, но лишенное недостатков подобной диеты, мы, скорее всего, добьемся общего улучшения здоровья и увидим гораздо больше здоровых людей старше ста лет, вроде тех везучих японцев, обладающих особым вариантом митохондриальной ДНК. Но сомневаюсь, что мы увидим людей, доживающих до тысячи или даже до двухсот лет. Добиться этого будет гораздо труднее, даже если мы поставим перед собой такую задачу[98].

Скорее всего мы никогда не будем жить вечно, да и мало кому из нас это действительно нужно. Проблема здесь была заложена еще в устройстве первых колониальных организмов, у которых возникло разделение клеток на половые и соматические. Когда клетки стали дифференцироваться, интересам зародышевой линии были подчинены интересы всего тела. Чем более узкой становилась специализация клеток, тем выгоднее это было всему организму в целом и зародышевой линии в частности. Самые узко специализированные клетки из всех — это нейроны нашего головного мозга. В отличие от многих более «приземленных» клеток, они фактически незаменимы, и каждая из них может иметь десять тысяч синаптических связей, любая из которых основана на неких конкретных аспектах нашего уникального опыта. Наш мозг нельзя заменить новым. Когда нейроны умирают, для их восполнения обычно не находится фонда соответствующих стволовых клеток, а если когда-нибудь мы и научимся создавать такой фонд, ясно, что за его работу нам придется платить собственным жизненным опытом. Так что ценой бессмертия окажутся наши же человеческие качества.

Эпилог

Водной из самых поразительных передач за всю историю телевидения были такие кадры: Джейкоб Броновский шагал по болоту в окрестностях Освенцима, куда смыли прах четырех миллионов человек, в том числе его родных и близких, и говорил в объектив камеры так, как умел говорить только он. Он говорил, что наука не лишает людей человеческого достоинства и не рассматривает их как безличные единицы. Но Освенцим делал именно это. И виной тому был не отравляющий газ, а высокомерие. Догматизм. Невежество. По словам Броновского, так бывает, когда люди претендуют на знания богов, не проверяя их на относимость к реальности.