Митохондрия – внутриклеточная энергетическая станция. В отличие от любой другой части клетки, митохондрии синтезируют собственный белок, а значит, в какой-то момент могут перестать функционировать в результате мутаций. Необходимо разработать систему противодействия накоплению таких мутаций в митохондриях. Обри посчитал, что для решения этой проблемы все самое трудное уже выполнено эволюцией. Митохондрии очень сложны: в них содержится около 1000 различных белков, каждый из которых кодируется своим геном. Но почти все они находятся в клеточном ядре, и лишь 13 – в самой ДНК. Поэтому вместо того чтобы исправлять мутации, можно просто исключить их. Ученые могут сделать копии 13 оставшихся генов, которые исключить нельзя, и внедрить их в хромосомы ядра. Хромосомные копии будут работать практически во всех клетках в течение периода времени, намного превышающего нынешнюю продолжительность жизни. Решение такой задачи требует больших усилий, однако за последние несколько лет ученые уже достигли заметных успехов: в опытах на животных удалось перенести отдельные гены из митохондрий в ядерную ДНК.

4. Ненужные клетки

Существует три класса клеток, накапливающихся в организме в избыточных количествах: жировые, стареющие и некоторые типы иммунных клеток. Жировые имеют тенденцию расти или замещать мышечную массу, которую мы теряем с возрастом. Интересно, что самый заметный жир – подкожный – оказывается относительно безвредным в смысле провоцирования опасных для жизни заболеваний. Если, конечно, человек не достигает патологической тучности, когда общий вес жира и нагрузка на сердце таковы, что представляют собой угрозу для жизни. Есть и другая тенденция: накопление «висцерального» жира – в брюшной полости. Он играет весьма отрицательную роль. Прежде всего, вызывает снижение чувствительности мышц и клеток к сигналам, необходимым для усвоения сахара из крови, что в конце концов приводит к диабету второго типа. Поэтому нужно избавляться от избыточного висцерального жира.

Второй тип избыточных клеток – стареющие клетки. Они скапливаются в больших количествах в суставных хрящах, а также в других местах, но в меньших пропорциях. Однако и эти меньшие скопления могут быть весьма токсичны. Такие клетки неспособны делиться в нужное время и выделяют ненормально большое количество некоторых «вредных» белков.

Тре тий тип – иммунные клетки. Ситуация с ними значительно сложнее. С возрастом наступает дисфункция некоторых их типов. В них повреждается ДНК и как защитный ответ – останавливается дальнейшее размножение. Казалось бы, в подобных обстоятельствах самое разумное для клетки – умереть. Но это могло бы заставить другие аналогичные клетки продолжить деление, что вело бы к новым повреждениям ДНК. Поэтому организму более выгодно сохранять свои клетки, занимающие определенное жизненное пространство, даже если они не справляются со своими функциями.

Избавиться от ненужных клеток – задача намного более простая, чем многие другие в рамках SENS. Можно ввести препарат, который заставит такие клетки покончить жизнь самоубийством, но при этом не затронет нужные. Также можно стимулировать иммунную систему для уничтожения подобных клеток.

5. Избавление от внеклеточных перекрестных связей

Все белки внутри наших клеток регулярно разрушаются и воссоздаются, что в целом поддерживает их баланс. Однако некоторые белки образуются за пределами клеток на ранних этапах жизни и потом не возобновляются. А какие-то возобновляются, но крайне медленно. Эти «долгожители» подвержены химическим реакциям во внеклеточном пространстве. К счастью, функция, которую выполняют такие белки, обычно весьма проста. Они обеспечивают тканям эластичность (стенки артерий), прозрачность (хрусталик) или высокую прочность при растягивании (связки). Поначалу их случайные связи с другими молекулами почти не влияют на эти функции. Однако со временем возникают перекрестные связи. Белки, которые могли свободно скользить друг относительно друга, сшиваются. В результате теряется эластичность тканей. Особенно это опасно для артериальной стенки, потому что потеря ее эластичности становится причиной повышенного кровяного давления. По счастью, накапливающиеся таким образом перекрестные связи образуют множество весьма необычных для организма химических структур. Поэтому теоретически возможно создать химикаты, разрушающие перекрестные связи, но не затрагивающие полезные химические структуры организма. (И действительно, группа химиков обнаружила такую молекулу, существенно понижающую кровяное давление. В настоящее время она тестируется на многих животных, а также на людях.)

6. Очистка от внеклеточного мусора

Внеклеточные шлаки – это скопление материала, не выполняющего какой-либо функции. В идеале они должны были бы уничтожаться, но обладают огромной сопротивляемостью. Существует два основных вида таких шлаков. Один из них – ядра атеросклеротических бляшек. В принципе, их постоянно атакуют макрофаги^[7], поедая частички ядра бляшки, но проблема в том, что макрофаги не могут расщепить поглощенный материал. Из-за этого они в конце концов погибают и сами становятся внеклеточным мусором.

Вторая серьезная проблема, связанная с внеклеточными шлаками, называется амилоид. Амилоидный белок образует скопления-бляшки в мозге страдающих болезнью Альцгеймера. Такой же процесс, но только более медленный, протекает в мозге каждого человека. Похожие скопления возникают и в других тканях при старении или развитии заболеваний, связанных с возрастом. Самое известное из них – островковые амилоидные бляшки при диабете 2-го типа.

Один подход, позволяющий предотвратить накопление внеклеточного мусора, уже предложен. Это вакцинация, стимулирующая иммунную систему на поглощение шлаков. Однако начальные клинические испытания вакцины пришлось прекратить из-за побочных явлений. И в настоящее время идет работа по ее усовершенствованию. Другой подход состоит в использовании небольших молекул для разрушения бляшек. Похоже, что поверхность бляшек может разрушаться с помощью пептидов (коротких белков), проникающих внутрь и подрывающих ее структурную целостность.

7. Очистка от внутриклеточного мусора

Существует много причин, из-за которых клетки расщепляют большие молекулы и структуры на составные компоненты. К сожалению, одна из основных заключается в том, что они модифицируются и больше не могут выполнять свои функции. Порой такие соединения имеют настолько необычную структуру, что с ними не справляется ни один из деструктурирующих аппаратов клетки. Подобные изменения весьма редки, но с течением времени они накапливаются в лизосомах^[8]. Это не имеет значения, если клетки продолжают регулярно делиться, поскольку деление понижает концентрацию шлаков. Однако неделящиеся клетки постепенно наполняются шлаками, от чего чаще всего страдают клетки сердца, глазного дна, некоторые нервные клетки и более всего запертые в артериальной стенке лейкоциты. В конце концов они не выдерживают и перестают нормально функционировать.

Очистка клеток от мусора является чрезвычайно важной задачей. Самый перспективный путь – позволить клеткам расщеплять внутриклеточный мусор на месте, чтобы он не накапливался. Можно использовать дополнительные ферменты, способные разрушать шлаки. Можно решить задачу очистки клеток от мусора, используя генную терапию, но это очень сложный метод, который пока еще в экспериментах проходит не очень удачно. Но инженерный подход позволяет придумать массу разных способов, в том числе и возможность обойтись без генной терапии. Клетки, в которые нужно будет внедрить микробный ген, – это макрофаги, то есть особые лейкоциты, которые продуцируются в костном мозге. Поэтому можно произвести необходимые изменения в стволовых клетках крови наружно, а затем ввести их людям в виде трансплантата костного мозга.

Но над этим проектом нужно еще много работать. И какие из всех перечисленных методов дадут эффект, пока неизвестно.

3

Обри «колдовал» над формулировкой стратегии несколько лет, подойдя к проблеме с позиций инженера. Он и мысленно, и на бумаге чертил схемы, набрасывал рисунки, манипулируя фрагментами, переставляя их местами, возвращая обратно. Но прежде он прошел курс биологии Кембриджа экстерном, под руководством жены. Она стала его единомышленником, консультантом, редактором. Наконец настал момент, когда Обри решил, что достаточно подготовлен, и отправился в Америку на небольшую, но престижную конференцию, где впервые представил свою стратегию.

Он выбрал именно это мероприятие за демократичность и интерес к привлечению новых идей. Но ему пришлось нелегко: доклад вызвал, как он, впрочем, предполагал, противоречивую реакцию и достаточно бурную, что его особенно порадовало. Несколько человек назвали все услышанное бредом. Не громко, конечно, там было не принято сразу «срезать» новые идеи. Большинство задавали конкретные вопросы, хотя и с изрядной долей скептицизма:

– Допустим, все эти манипуляции возможно осуществить. Сколько времени с их помощью организм может продержаться? – спросил один из апологетов в исследовании старения, восьмидесятилетний американец Брюс Эймс.

– По моим подсчетам, 150-200 лет, – невозмутимо заявил Обри. – А дальнейшее уже неважно – процесс перейдет в другую фазу.

Эймс поморщился, но Обри был доволен тем, что этот человек, который пользовался непререкаемым авторитетом, вообще снизошел до вопроса. Брюс Эймс занимался изучением глубинных процессов, вызывающих рак и другие возрастозависимые заболевания, и связывал их причины с особенностями питания. Он, например, показал экспериментально, что дефицит в организме витаминов группы В может вызвать эффекты, сравнимые с действием больших доз радиации.

В дискуссию вступил его не менее именитый коллега Анджей Бартке:

– Такого значительного увеличения добиться можно, но не теми способами, которые вы перечислили. Вы относитесь к живому организму, как какому-то клеточному конструктору, и мыслите, как инженер. Но такие методы «в лоб» здесь не проходят. Организм – оркестр, рождающий музыку, и чтобы она звучала, недостаточно иметь лишь исправные инструменты.

В зале поднялся гул – несколько исследователей явно собирались возразить, но теперь уже Бартке, который затронул своеобразную «точку раздора», существовавшую между молекулярными биологами, отводящими основную роль в организме «кирпичикам» – молекулам, генам, белкам, клеткам, – и физиологами, которые, как и Бартке, относились к организму, как к оркестру. Обри этим воспользовался.