Тайны биологии

Наталья Леонидовна Лескова

Тайны биологии

* * *

© Лескова Н.Л., текст, 2026

© ООО «Издательство АСТ», 2026

Бессмертие

Дорогой друг! Тебе, конечно, еще очень далеко до старости. Вся жизнь у тебя впереди. Так любят говорить взрослые. А вся жизнь – это сколько? Для одних это сто лет, а для других почему-то намного меньше. От чего это зависит? Понятно, что если ты будешь делать зарядку, правильно питаться и никогда не будешь курить, то болеть ты будешь меньше. Так говорят все врачи. Но только ли в этом дело? Почему вообще одни организмы живут совсем мало – как, например, мыши, а другие – например, голый землекоп – может протянуть без всяких болезней лет до сорока, хотя ведь они вроде бы даже родственники? А некоторые деревья вообще живут до двух тысяч лет. Как им это удается? Откуда вообще берутся организмы-долгожители? Есть ли среди них бессмертные? А мы можем этому научиться? Обо всем этом думать никогда не поздно и никогда не рано, поэтому предлагаем тебе отправиться в увлекательное путешествие по миру секретов долголетия.

А помогут нам не заблудиться известные ученые-геронтологи Владимир Скулачев, Константин Крутовский, Алексей Москалев, Алексей Карнаухов, Ольга Ткачева, Дмитрий Чудаков, Вадим Гладышев и другие.

Наталия Лескова, научный журналист

Вместо предисловия, или мементо мори

Почему человек стареет? Можно ли приостановить этот процесс? Есть ли способ стать бессмертным? Все эти вопросы занимают человечество с незапамятных времен. Одержать верх над смертью не в аллегорическом, а в конкретно-научном смысле – над решением этой задачи бились античные ученые, средневековые алхимики, русские философы и естествоиспытатели. Самым первым и самым известным из них стал Николай Федоров с идеей воскрешения мертвых как главной задачей человечества. Именно тогда, почти сто лет назад родилась наука геронтология, которая открыла новую страницу в истории неравной борьбы человека с костлявой старухой.

А что об этом думали древние?

Для того чтобы прожить 300 лет, по представлениям древних, надо высушить 600 пауков, 300 летучих мышей и 99 жаб, истолочь их в порошок и выпить в полнолуние. Для продления жизни на 500 лет древнеперсидский манускрипт рекомендует «взять рыжего и веснушчатого человека, кормить его фруктовыми плодами до 30 лет, затем опустить в медный сосуд с медом и травами, заключить этот сосуд в золотые обручи и герметически закупорить». Через 120 лет, утверждает автор манускрипта, тело обратится в мумию. Содержимое сосуда следовало принимать маленькими порциями каждый день. Философский камень, который человечество искало с незапамятных времен, должен был подарить его обладателю вечную молодость. Однако заполучить «средство Макропулоса», несмотря на все старания, никому так и не удалось.

За дело взялись ученые

В начале ХХ века выдающийся российский биолог Илья Мечников выдвинул одну из первых теорий старения. Нобелевский лауреат был убежден, что наш главный враг – засорение организма токсинами, образующимися в кишечнике. С тех пор в моде очистительные клизмы и разгрузочные дни. Однако и это не спасает нас от болезней и смерти.

Сегодня существует несколько десятков теорий старения. Так, эволюционная теория гласит, что природа отмерила человеку сравнительно долгий век, сохранив жизнь после утраты репродуктивных возможностей, по одной-единственной причине: для того, чтобы более старшие особи могли дольше заботиться о потомстве. Соответственно, чем позднее женщина будет рожать, тем больший срок ей отмерен.

Эту догадку удалось подтвердить экспериментально. Недавно английские биологи проанализировали продолжительность жизни 13 тысяч женщин. Оказалось, что среди тех, кто умер в рекордном возрасте 100 лет, было вчетверо больше женщин, рожавших в 40 и позже. При этом важно, чтобы мать была здорова: в этом случае поздние роды только омолаживают.

Эволюция заложила механизм самоуничтожения в природу живых организмов, чтобы решить проблему перенаселения, полагают сторонники еще одной теории старения. Старение – результат случайных ошибок, убеждены сторонники теории накопления мутаций. Ничего подобного, спорят с ними поборники аутоиммунной теории. По их мнению, организм изнашивается из-за постепенного ослабления иммунной системы: чем дальше, тем больше она перестает сопротивляться губительному воздействию внешней среды. Если в молодости грипп или ОРВИ переносятся сравнительно легко, то в зрелом возрасте они часто приводят к разным осложнениям. К старости организм оказывается подточенным разнообразными недугами, как червивое яблоко, а сил сопротивляться у него нет. Сегодня известно множество иммуномодуляторов и иммуностимуляторов, но ни один из них еще не смог остановить старение.

Кто не курит и не пьет…

Наиболее распространенной теорией старения сегодня считается свободно-радикальная концепция Д. Хармана, предположившего, что ведущую роль в ослаблении жизненных функций с возрастом играет окисление биополимеров активными формами кислорода (АФК). Главные убийцы скрыты внутри наших клеток, в митохондриях: именно там денно и нощно образуются сильнейшие яды – свободные радикалы, непрестанно отравляющие наш организм. Потерявшие в ходе химических реакций один электрон, эти молекулы становятся нестабильными и стремятся восстановить устойчивость, подворовывая электроны у здоровых молекул. Из-за этого повреждаются компоненты клетки, особенно мембрана.

Из-за случайных сбоев внутри организма, а также из-за воздействия вредных внешних факторов свободных радикалов становится слишком много, и клетки не успевают восстанавливаться. Роль свободнорадикального окисления в развитии таких недугов, как атеросклероз, болезнь Альцгеймера, катаракта, дегенеративные изменения суставов и позвоночника, некоторые виды злокачественных опухолей, считается доказанной.

Как же быть? Здоровый образ жизни – это хорошо, но с его помощью жизнь на заметный срок не продлишь, утверждают сторонники генетической теории.

Ведь склонность к тем или иным заболеваниям заложена в нас задолго до рождения. Однако почему бы не поучиться искусственно создавать «гены долгожительства»? Этой целью задалась команда специалистов из Института исследований старения при Медицинском колледже им. Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке (США). Специалисты исследовали ДНК 500 добровольцев и выяснили: несмотря на то, что 30 % из них страдали ожирением или выкуривали по две пачки сигарет в день на протяжении 40 и более лет, все они сохраняли здоровье до глубокой старости.

Образцы крови, взятые у этих людей, были изучены на наличие двух миллионов генетических маркеров. Оказалось, что носители трех «генов долгожительства» в 80 % случаев защищены от болезни Альцгеймера, причем два из этих генов отвечают за содержание «хорошего» холестерина в крови, а третий предотвращает возникновение диабета. Сейчас полным ходом идет разработка препарата, способного имитировать деятельность этих генов. Если все пойдет по плану, заявляют разработчики, то через несколько лет «пилюли долголетия» появятся в свободной продаже.

Другой способ обмануть природу – создать революционный антиоксидант, действующий на клеточном уровне.

Еще полвека назад в одной из лабораторий НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, которым тогда руководил академик В.П. Скулачев, было экспериментально показано, каким образом внутри наших клеток, в митохондриях, происходит процесс энергообмена. Это было важнейшим биологическим открытием: ведь о существовании в наших органеллах электричества, благодаря которому мы, собственно, движемся и живем, никто не знал.

Десять лет назад, опираясь на результаты многолетних наблюдений, академик Скулачев разработал принципиально новый препарат, состоящий из «ионов Скулачева» (так носители положительного электрического заряда называются в честь их открывателя) и мощного природного антиоксиданта пластохинона, содержащегося практически во всех растениях. Благодаря своему заряду чудо-препарат, подобно призраку, проходит все биологические преграды и попадает точно в цель – в отрицательно заряженную митохондрию, где и происходит процесс образования свободных радикалов. Такие образом, предположил Скулачев, вещество, с невероятной точностью воздействующее на мишень, приостанавливают процесс старения во всем организме.

Эксперименты, которые уже много лет проводятся в рамках проекта Скулачева на мышах, мухах-дрозофилах и других животных, дают обнадеживающие результаты. Опытные животные живут в среднем вдвое дольше, чем те, на которых не испробовали «волшебное» средство.

Еще одно интересное наблюдение академика Скулачева – механизм действия «ионов Скулачева» и ограничение питания очень похожи. Заявление ученого произвело настоящий фурор в научном мире. Умеренное голодание делает нас долгожителями – теперь это научно доказанный факт.

Если животное живет впроголодь (то есть ему дают 70 % от объема пищи, который он бы съел при неограниченном доступе к ней), то оно живет дольше. Причем, как показывают опыты, не только увеличивается продолжительность жизни, но и замедляется процесс старения. Медленнее развиваются старческие признаки (например, поседение), отступают такие болезни-убийцы, как ишемическая болезнь сердца, глаукома, катаракта и даже рак.

Каков же механизм замедления старения при голодании?

Раньше ученые думали, что при ограничении питания замедляется обмен веществ. Меньше пищи, меньше кислорода потребляется, меньше происходит окислительных процессов и как результат – организм меньше изнашивается. Оказалось, что это не так. Например, у дрозофилы, чтобы исчез эффект ограничения питания, мухам достаточно дать просто понюхать еду. И они опять стареют с обычной скоростью.

Скулачев предложил другое объяснение эффекту ограничения питания. Оно в какой-то степени отключает генетическую программу старения (а по мнению академика, старение – это программа). Обычно организм сам себя заставляет стареть, чтобы вид эволюционировал. А вот если начался голод – тут уже не до эволюции, приходится элементарно бороться за сохранение жизни. И организм «отключает» процесс старения, который отнимает очень много энергии, и бросает все ресурсы на поиск еды. А вот когда еда будет найдена, опять включится все та же программа старения – чтобы жизнь медом не казалась. Единственный способ надежно замедлить старение – время от времени недоедать, уверен ученый, причем делать это сознательно, а не по принуждению.

Однако полностью остановить программу феноптоза (запрограммированной смерти) Скулачеву не удалось. До конца дней академик сохранял уверенность: не пройдет и 20 лет, как с помощью его разработки люди смогут жить до 100–120 лет.

Подружись с паразитом

«Долгое время ученые не понимали, почему ДНК так бестолково устроена, – рассказывал академик Скулачев. – Часть цепочки, несущая ценную информацию, очень коротка. А на концах ее болтается какой-то ненужный мусор. Для чего его создала природа?»

Все расставила по своим местам теория теломер: никакой это не мусор, заявили ее авторы, а «чехол», защищающий хромосомы от повреждений. При каждом новом делении теломера укорачивается, и чем больше делений, тем сильнее истерта защитная пленка. Как только ее запас оказывается исчерпанным, ДНК начинает разрушаться, и земной путь живого организма подходит к концу.

Эта идея была впервые высказана ведущим научным сотрудником того же НИИ физико-химической биологии Алексеем Оловниковым. Еще в 90-е годы прошлого века Алексей Матвеевич опубликовал свою гипотезу на эту тему в «Вестнике Академии наук». А европейские коллеги провели соответствующие эксперименты и подтвердили его правоту, за что в 2009 году были удостоены Нобелевской премии.

А раз теломера защищает нас от старения, то почему бы не попытаться нарастить ее искусственно, с помощью биоинженерных методов? Недавно ученым из медицинской школы Гарварда под руководством доктора биологии Рональда Депиньо впервые удалось побороть многие проявления возрастной дегенерации у мышей. Генно-инженерная активация фермента, который защищает концы хромосом, привела к восстановлению нормальной работы деградировавших органов, возвращению репродуктивных функций и восстановлению массы мозга.

Исследователи предполагают, что найденный эффект при ряде условий можно распространить на человека. При этом животные не продемонстрировали признаков рака, хотя биологи продолжают опасаться этого осложнения. Вопрос требует дальнейшей проработки, однако, по мнению Депиньо, не за горами день, когда мы сможем, как сегодня к участковому врачу, приходить на прием к биотехнологу, который будет по мере необходимости удлинять наши поизносившиеся теломеры.

Зачем искусственно удлинять теломеры, когда на нашей планете предостаточно нестареющих организмов, способных помочь решить эту проблему, считает Валерий Зюганов, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН.

С возрастом эти животные становятся лишь выносливее и плодовитее. Скажем, гигантские черепахи живут 200 и более лет, до последних дней сохраняя свои репродуктивные возможности.

Другой пример – деревья. Самое старое на сегодня дерево – сосна Мафусаил живет уже пять тысяч лет. Средняя продолжительность жизни гигантской секвойи – четыре тысячи лет. Все это время она продолжает расти и погибает лишь в том случае, если ее одолевают болезни, вредители, не хватает солнечного света или питательных веществ. Если же все в порядке, чудо-дерево будет расти до тех пор, пока не обрушится под тяжестью собственного веса.

Можем ли мы чему-то научиться у деревьев?

По словам Константина Крутовского, ведущего научного сотрудника ИОГен РАН, руководителя геномного центра Северного федерального университета, сейчас задача ученых – получше понять, как устроен лесной геном. Так, уже известно, что у хвойных деревьев гигантский геном, в пять-шесть, а иногда в десять раз больше человека. У человека геном составляет примерно три миллиарда двести миллионов нуклеотидных оснований, а у хвойных – до тридцати миллиардов. Ученые обнаружили, что там большой процент повторяющейся ДНК (70–80 %), но при этом геном очень консервативен, а семейства генов (группы генов с общими функциями) представлены бо́льшим числом генов, чем у других растений. Профессор Крутовский предполагает, что такое дублирование помогает стабилизировать геном, снижает негативный эффект мутаций, накапливающихся с возрастом и ослабляющих организм, и это, может быть, объясняет долголетие хвойных.