Читать книгу: «Смерть должна умереть. Наука в борьбе за наше бессмертие», страница 3

Еще один превосходный журнал по этой тематике – Rejuvenation Research³⁸; он выходит с 1998 г. и в настоящее время находится под руководством британского биогеронтолога Обри ди Грея. Вот уже на протяжении двадцати лет журнал освещает великие научные достижения, которые, как мы надеемся, продолжат экспоненциально прогрессировать и дальше.

Приложение к этой книге содержит подробную хронологию, которая позволит сопоставить скорость развития с нашим представлением о жизни на Земле. Кроме того, в ее рамках мы предпринимаем попытку предсказать появление некоторых потрясающих вещей. Возможностям, которые, по всей вероятности, могли бы открыться нам уже в ближайшие десятилетия, мы будем обязаны грядущему экспоненциальному прогрессу, суждению авторов и мнениям экспертов, вроде уже упоминавшегося выше знаменитого американского футуролога Рэя Курцвейла.

От науки к этике

Мы уже рассказали об успехах в продлении жизни червей, мышей и прочих животных. Зачем мы экспериментируем с ними? Неужели ученым нужны вечно юные грызуны или нематоды? Разумеется, нет. Одна из целей – понять, как устроены старение и омоложение, чтобы в некотором обозримом будущем приступить к клиническим испытаниям на людях. Мы уже поясняли этот момент, однако далее на страницах этой книги продолжим утверждать то же самое.

Если принять, что научный прогресс способен продлить человеческую жизнь, то мы должны рассмотреть эту вероятность и с этической точки зрения. Наше мнение таково: это не только этично, но и является нашим моральным долгом. Тем не менее есть некоторые влиятельные люди (так называемые инфлюенсеры), например американский бизнесмен и филантроп Билл Гейтс, которые не убеждены в приоритете излечения старения. Когда в открытом общении на сайте Reddit Гейтса спросили, каково его мнение относительно исследований продления жизни и бессмертия, тот ответил³⁹:

«Пока не изжиты малярия и туберкулез, финансирование богатыми людьми собственного долгожительства представляется весьма эгоистичным поступком. Хотя, конечно, признаю, что было бы приятно жить как можно дольше».

Аналогичным образом можно критиковать и множество исследовательских медицинских программ, направленных, например, на лечение рака или сердечных заболеваний. Исцеление последних также продлевает жизнь. Однако люди все еще умирают от малярии и туберкулеза (лечение которых сравнительно дешевле), а потому крупные вложения в онкологию или кардиологию могут показаться неуместными. Если критерий действительно состоит в том, чтобы за определенную сумму спасти как можно больше людей, то логично задать вопрос: «Не лучше ли тогда свернуть противораковые инициативы и, накупив на эти средства москитные сетки, распространить таковые по регионам, где продолжают страдать от малярии?» Очевидно, что нет, значит, не все столь однозначно.

На самом деле главная причина смерти на планете – не малярия, не туберкулез, а старение. Таким образом, успешный проект омоложения соответствовал бы всем вышеперечисленным требованиям. Стремление к этой цели вовсе не эгоизм и не нарциссизм. От этой программы выиграют не только ученые (и их близкие). Она окажется выгодной всей планете, включая граждан тех беднейших стран, что все еще подвержены вспышкам малярии и туберкулеза. В конце концов, жители этих государств мучаются и от возрастных изменений.

Главная причина мировых страданий – старение и сопутствующие ему смертельные недуги. Сегодня в мире ежедневно умирает около 150 000 человек⁴⁰. Две трети этих смертей связаны с возрастными заболеваниями. В более развитых странах этот показатель намного выше. Там почти 90 % людей умирают от старости и связанных с ней серьезных болезней: нейродегенеративных, сердечно-сосудистых или онкологических.

Старость – трагедия, несравнимая ни с чем. Каждый день в мире от нее умирает вдвое больше людей, чем от вместе взятых малярии, СПИДа, туберкулеза, несчастных случаев, войн, терроризма, голода и т. д. и т. п. Обри ди Грей разъяснил это коротко и понятно⁴¹:

«Старение – это варварство, оно просто недопустимо. Мне не нужны этические аргументы, да и вообще никакие не нужны. Это интуиция. Позволять людям умирать – дурно. Я работаю над исцелением старости и полагаю, что это надлежит делать и вам, потому что, по моему мнению, спасение жизней – ценнейший из способов потратить время. И, поскольку ежедневно более 100 000 человек погибают по причинам, из-за которых молодежь вообще не должна умирать, помогая лечить старение, можно спасти больше людей, чем любым другим способом».

Величайший враг человечества – смерть от старости. Смерть всегда была нашим злейшим соперником. К счастью, смертность, вызванная войнами, голодом и такими инфекционными заболеваниями, как оспа и полиомиелит, в наши дни значительно снизилась. Главный недруг всего человечества – не религии, не национальные или культурные различия, не войны, не терроризм, не экологические проблемы, не загрязнение окружающей среды, не землетрясения, не распределение воды и пищи и не что-то еще. Страдания от всего вышеперечисленного несомненны, но в наши дни величайший враг человечества – это, конечно, старение и связанные с ним болезни⁴².

Старение причиняет людям, их семьям и обществу в целом неисчислимые страдания – стоит заметить, куда большие, чем любые иные трагедии наших дней. Жизнь – святыня большинства религий, она – преимущественное право любого человека, так как без нее все обязанности и привилегии оказываются просто бессмысленными. Право на жизнь даровано каждому, и это право, которое защищает от лишения жизни другими. Закрепленное самим фактом жизни, оно считается основным правом каждого и не только включено во Всеобщую декларацию прав человека, но и ясно прописано в большинстве передовых законодательств.

С юридической точки зрения право человека на жизнь, несомненно, важнейшее из всех, поскольку является причиной существования всех остальных прав: нет смысла гарантировать собственность, религию или культуру мертвому субъекту. Оно относится к категории гражданских прав первого поколения и признано во многих международных договорах: Международном пакте о гражданских и политических правах, Конвенции о правах ребенка, Конвенции о предупреждении преступления геноцида и наказании за него, Международной конвенции о ликвидации всех форм расовой дискриминации и Конвенции против пыток и других жестоких, бесчеловечных или унижающих достоинство видов обращения и наказания. Право на жизнь четко оговорено в третьей статье Всеобщей декларации прав человека⁴³:

«Каждый человек имеет право на жизнь, на свободу и на личную неприкосновенность».

Поразительное произведение «Басня о драконе-тиране» сравнивает человеческое старение с исполинской рептилией-деспотом, которая каждый день пожирает тысячи жизней. Общество, приспособившись к неизбежному бедствию, тратит на него колоссальные средства и старается примирить нас с великой трагедией. Басня написана в 2005 г. Ником Бостромом, специалистом в области философии науки, директором Института будущего человечества, входящего в состав философского факультета Оксфордского университета, и соучредителем Всемирной ассоциации трансгуманистов (ныне известной как Humanity+)⁴⁴.

Революция для всех: от детей до стариков

Мы уже выдвигали этот тезис и еще обсудим его в следующих главах: на самом деле главнейшая задача человечества – осуществление и моральное оправдание физического бессмертия. С момента появления первого Homo sapiens sapiens это всегда оставалось самой главной мечтой, но до сегодняшнего дня нам попросту не хватало технологий для ее реализации.

Даже дети понимают, что старение – это плохо и что смерть – наиболее ужасная потеря для людей и их семей. Геннадий Столяров, американский писатель белорусского происхождения и глава Трансгуманистической партии США, в 2013 г. написал детскую книгу «Смерть – это неправильно», в которой пояснил⁴⁵:

«Мне хотелось бы в детстве иметь такую книгу, как эта, но не довелось. Однако теперь она существует, и вы менее чем за час можете узнать то, на что у меня ушли долгие годы. Вы можете потратить это время на борьбу с нашим главным общим врагом – смертью».

Столяров продолжил рассказ воспоминанием о своем разговоре с матерью, в котором та объясняла, что люди в конце концов «умирают», а он, тогда еще маленький мальчик, удивляется:

«Я спросил:

– Умирают? Что это значит?

– Значит, что перестают существовать. Пропадают, – ответила она.

– А почему умирают? Разве они сделали что-то плохое и были наказаны? – продолжил я задавать вопросы.

– Нет, это случается со всеми: стареют и умирают, – сказала она.

– Это неправильно! – воскликнул я, – люди не должны умирать!»

К счастью, нынешние дети могут оказаться первыми бессмертными, или «амортальными»⁴⁶, людьми. Если экспоненциальный рост продолжится, то первые методики омоложения не замедлят появиться. И чем скорее, тем лучше. Как сказала Мэй Уэст, американская актриса, певица, комик, сценарист и драматург: «Стать моложе можно в любом возрасте».

Мы должны понимать, что живем между последним бренным и первым нетленным поколениями. Так в каком из них вы хотели бы оказаться? Советуем присоединиться к революции против старения и смерти независимо от вашего возраста. Как сказано в Библии (Первое послание к Коринфянам, 15:26):

«Последний же враг истребится – смерть».

Глава 1
Жизнь появилась, чтобы жить

Все люди от природы стремятся к знанию.

АРИСТОТЕЛЬ, ОК. 350 Г. ДО Н.Э.

Ты чудом жив.

УИЛЬЯМ ШЕКСПИР, 1608 Г.

<Видите, как легко это понять?> – Таковы все истинные положения, после того как они найдены, но суть в том, чтобы их найти.

ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ, 1632 Г.

Со времен описания первобытными культурами своих версий сотворения Вселенной мир сильно продвинулся. От донаучных мифических рассказов мы перешли к научным теориям, поддающимся проверке опытным путем. Однако происхождение жизни продолжает оставаться тайной, которую мы надеемся все же раскрыть со временем⁴⁷.

В 1924 г. в труде «Происхождение жизни» русский ученый Александр Опарин выдвинул на этот счет собственные идеи. Будучи убежденным эволюционистом, он обрисовал последовательность событий, в ходе которых находившиеся в первичном бульоне органические вещества постепенно преобразовывались в живые организмы.

Много лет спустя, в 1952 г., юный студент-химик Чикагского университета Стэнли Миллер вместе со своим профессором Гарольдом Юри попытался проверить эту теорию с помощью простого устройства, в котором были смешаны водяной пар, метан, аммиак и водород (тогда считалось, что именно из них и состояла атмосфера первобытной Земли), а электрические разряды имитировали грозы и молнии древних бурь. Таким образом моделировались условия, существовавшие до возникновения жизни. Поступавшая в систему электрическая энергия способствовала образованию аминокислот, некоторых сахаров и нуклеиновых кислот. Однако живую материю получить не удалось – лишь отдельные составляющие.

В 1953 г. английские ученые Фрэнсис Крик и Розалинд Франклин вместе с американцем Джеймсом Уотсоном открыли строение ДНК. Этому достижению было суждено повлиять на дальнейшие труды и теории о происхождении жизни. Затем, начиная с 1955 г., испанский ученый Хуан Оро, последовал за своим соотечественником Северо Очоа и попытался объединить достижения в области химии с генетическими исследованиями, значимость которых все увеличивалась. В 1959 г. в предположительных условиях первобытной Земли ему удалось синтезировать аденин (одно из оснований нуклеиновых кислот⁴⁸). В своей книге «Происхождение жизни» (El Origen de la vida) Оро написал⁴⁹:

«В общих чертах некоторые пребиотические процессы можно воспроизвести в лабораторных условиях, и водную или жидкую среду следует признать оптимальной для их проистечения. Поэтому почти наверняка все живое возникло из так называемого первичного бульона».

Бактерии покоряют мир

Независимо от того, как на самом деле возникла жизнь на планете (возможно, мы так никогда этого и не узнаем), истина заключается в том, что первым живым организмам надлежало быть очень маленькими, простыми и способными к размножению клетками. Эти примитивные микроорганизмы, вероятно, являлись бактериями или еще чем-нибудь подобным простейшим нынешним одноклеточным⁵⁰.

Бактерии – самые распространенные организмы на планете. Они вездесущи, встречаются в любой наземной или водной среде и растут даже в самых суровых условиях, будь то горячие или кислые источники, радиоактивные отходы, глубина морей или земной коры. Некоторые из них способны выживать даже в экстремальных условиях космоса, что было продемонстрировано учеными ЕКА⁵¹ и NASA.

Эти микроорганизмы невероятно многочисленны. Установлено, что в миллилитре пресной воды содержится миллион бактериальных клеток, в грамме почвы их уже около 40 млн. В общей сложности в мире насчитывается примерно 5 × 10³⁰ таких микроорганизмов. Это поистине впечатляющее число свидетельствует о том, что бактерии миллиарды лет успешно колонизировали нашу планету⁵². Однако в лабораторных условиях удалось вырастить пока менее половины известных бактерий; более того, считается, что бо́льшая часть существующих видов (возможно, даже до 90 %) еще не описана наукой.

Бактерий в человеческом теле примерно в 10 раз больше, чем собственных клеток (хотя последние гораздо крупнее), особенно на коже и в пищеварительном тракте. К счастью, большинство из них безвредны или полезны, но некоторые патогены могут вызывать инфекционные заболевания, подобные холере, дифтерии, проказе, сифилису или туберкулезу.

Это очень простые микроорганизмы. Ядра как такового у них нет, поэтому их называют прокариотами⁵³. Хромосома обычно одна – кольцевая, без начала или конца, и потому не имеет теломер⁵⁴. Но в эукариотических клетках⁵⁵, с незамкнутыми хромосомами, концевые участки есть. Формулировка «бактерии»⁵⁶ была придумана в 1828 г. немецким ученым Христианом Готфридом; в 1925 г. французский биолог Эдуар Шаттон предложил термины «прокариота» и «эукариота», чтобы различать организмы без ядра как такового (например, бактерии) и организмы с клеточным ядром (в том числе растения или животные).

Успешный естественный отбор позволил бактериям колонизировать все уголки планеты и породить бесчисленные разновидности, многие из которых неизвестны и по сей день. На самом деле эволюция этих организмов (как и остальных живых существ) все еще продолжается. Сначала считалось, что у них только одна, замкнутая, хромосома, но затем были обнаружены виды с бо́льшим количеством (среди них встречаются как кольцевые, так и линейные). Наблюдение за непрекращающимся экспериментом самой природы – занятие, которое поистине захватывает дух⁵⁷.

С точки зрения естественного отбора доядерные клетки появились раньше прочих. Существуют и другие микроорганизмы без ядра – археи; они менее распространены и, возможно, возникли позднее бактерий, однако вместе с последними образуют надцарство прокариот. На эволюционном уровне также установлено, что около 4 млрд лет назад существовал последний универсальный общий предок – LUCA⁵⁸, от которого произошли все имеющиеся формы жизни: сначала прокариоты (бактерии и археи), а потом эукариоты (включая существующих животных и растений). В основном генетическом материале всех живых существ присутствует как минимум 355 изначальных геном от ДНК прародителя, которые составлены из четырех азотистых оснований: аденина (A), цитозина (C), гуанина (G) и тимина (T)⁵⁹.

На рис. 1.1 показано так называемое филогенетическое древо жизни, в котором четко прослеживаются две большие группы, называемые доменами, надцарствами, или империями. Это прокариоты (главным образом, одноклеточные организмы: бактерии и археи) и эукариоты (в основном, многоклеточные, представленные грибами, животными и растениями).

Биология очень сложна, эволюция длилась миллионы лет, и поэтому стоит отметить, что существуют как многоклеточные доядерные, так и одноклеточные ядерные организмы. Тем не менее большинство крупных эукариотов являются многоклеточными и содержат линейные хромосомы с теломерами на концах. И все они являют собою части великого филогенетического древа жизни, растущего от общего корня – LUCA.

Рис. 1.1. Филогенетическое древо жизни

С позиции воспроизведения при идеальных условиях выращивания бактерии могут считаться биологически «бессмертными». В наилучшей ситуации, когда при симметричном делении клетка производит две дочерние, новые возвращаются в молодое состояние. То есть при таком симметричном бесполом размножении каждое потомство эквивалентно юному родителю (за исключением некоторых вероятных мутаций при делении). Другими словами, микроорганизмы, которые используют подобный способ репродукции, можно считать практически вечными. Как мы увидим позже, в точно таком же ключе допустимо говорить о стволовых клетках и гаметах⁶⁰ многоклеточных.

Испанские микробиологи из Барселонского университета Рикардо Герреро и Мерседес Берланга объяснили прокариотическое «бессмертие» следующим образом⁶¹:

«Как ни странно, но конечные пункты назначения человека – старение и смерть – не были необходимы на заре жизни, и так продолжалось сотни миллионов лет. Классическое определение живого существа как того, кто “рождается, растет, размножается и умирает”, нельзя применять к доядерным организмам в той же мере, как к ядерным.

По мере роста прокариота ДНК закрепляется на мембране и транспортируется через нее, пока родительская клетка не расщепляется на две идентичные дочерние. Если позволяет окружающая среда, доядерные организмы будут расти и, не старея, размножаться. У бактерий это обычно происходит путем “бинарного деления” и приводит к двум одинаковым клеткам, хотя отклонения от общей картины все же случаются».

Однако не всем бактериям свойственно симметричное деление с интеркалярным⁶² ростом, результатом которого являются одинаковые, не стареющие при размножении, клетки-потомки. Герреро и Берланга уточнили:

«Теоретически, при интеркалярном росте клетки не погибают. Однако очевидно, что бактерии, как и прочие формы жизни, могут “умереть” от голода (отсутствия питательных веществ), жары (высокой температуры), повышенной концентрации соли, высыхания, обезвоживания и т. д.».

Отметим, что подобный процесс размножения присущ не всем бактериям, например, те из них, что делятся асимметрично, с полярным ростом, производят неодинаковое и способное к старению и смерти потомство.

Хотя многие подробности происхождения и развития всего живого нам неизвестны, с определенной точки зрения мы можем заявить, что жизнь возникла, чтобы жить, а не умирать. По крайней мере, это утверждение будет верно для тех бактерий, что размножаются симметрично и в идеальных условиях не стареют.

Очевидно, что смерть существовала всегда, но первые формы жизни сумели эволюционировать таким образом, чтобы, возможно, в идеальных условиях оставаться вечно молодыми. Однако суровые реалии – болезни или недостаток пищи – приводили к гибели все организмы без исключения.

От одноклеточных прокариот к многоклеточным эукариотам

Ученые считают, что первые организмы с истинным ядром, то есть эукариоты, появились около 2 млрд лет назад. Они являлись такими же потомками общего предка LUCA с тем же типом ДНК, как и все последующие формы жизни на Земле. Первые ядерные организмы тоже были одноклеточными. К ним принадлежали грибы и особенно первые дрожжи, которые также считаются биологически «бессмертными».

В исследовании, опубликованном в 2013 г. в научном журнале Cell, группа ученых из США и Великобритании сообщила о следующих результатах опытов по размножению так называемых делящихся дрожжей⁶³:

«Многие одноклеточные стареют: с течением времени начинают делиться медленнее и в конце концов умирают. При почковании дрожжей асимметричная сегрегация клеточных повреждений приводит к старению материнских клеток и омоложению дочерних. Мы предполагаем, что организмы, в которых подобная неравномерность отсутствует или поддается настройке, могут вовсе не подвергаться возрастным изменениям.

Увеличение срока жизни также наблюдается у видов, развивших более эффективные механизмы устойчивости к стрессу, и мутантов с повышенной способностью справляться со связанными с ним травмами. В организмах, которые не подвержены старению, его может запустить перенапряжение – как за счет ускоренного возникновения повреждений, так и из-за изменения способа их распределения.

Современная модель научной деятельности в области геронтологии гласит, что износу подвержены все организмы. Но, не обнаружив того в клетках делящихся дрожжей S. pombe, которые были выращены в благоприятных условиях, мы усомнились в данной точке зрения и доказали, что асимметричная сегрегация большого количества повреждений запускает в S. pombe переход от нестарения к старению. Дальнейшие исследования прояснят механизмы, лежащие в основе этой трансформации, и ее зависимость от условий окружающей среды.

Соматические клетки человека проявляют возрастные изменения после определенного количества делений in vitro⁶⁴, тогда как раковым, половым и самообновляющимся стволовым клеткам, наоборот, согласно предположениям, свойственно репликативное бессмертие. ‹…› Сравнительные исследования стареющей и нестареющей жизненных стратегий у одноклеточных помогут прояснить, что определяет потенциал размножения и износа клеток в высших эукариотических организмах».

Авторы исследования сделали следующие выводы:

● клетки делящихся дрожжей не стареют при благоприятных условиях роста;

● отсутствие старения не зависит от симметричности деления;

● старение происходит после вызванной стрессом асимметричной сегрегации повреждений;

● после стресса совокупные наследуемые показатели связаны со старением и смертью.

Одноклеточные дрожжи были одними из первых ядерных организмов, и предполагается, что они сохранили возможность деления без старения при идеальных условиях. В ходе эволюции, примерно 1,5 млрд лет назад, появились первые многоклеточные эукариоты. Позднее, около 1,2 млрд лет назад, они обзавелись герминативными⁶⁵ и соматическими клетками и приобрели способность к половому размножению. (Здесь, как и везде в биологии, имеются исключения: не все ядерные многоклеточные организмы размножаются именно так.)

В конце XIX в. ученые стали исследовать клетки зародышевой линии так, как если бы те полностью отличались от остальных. В основном многоклеточные организмы состоят из множества соматических клеток, но для сохранения и выживания вида фундаментальное значение имеют малочисленные гоноциты⁶⁶, производящие необходимые для размножения гаметы (яйцеклетки и сперматозоиды). Кроме того, гоноциты считаются биологически «бессмертными», и это означает, что они, в отличие от смертных соматических клеток, не знают старости, хотя и умирают вместе со всем организмом.

Как правило, соматические клетки, давая начало большинству клеток тела, делятся митозом (геноматериал в потомстве распределяется аналогично родителю). Гоноциты делятся мейозом (половым путем) и таким образом производят яйцеклетки или сперматозоиды с половиной хромосом, которые сливаются во время оплодотворения гамет.

У полового размножения много преимуществ (например, оно позволяет ускорить эволюцию), но и недостатков не меньше: так, скажем, выживание требуется только клеткам зародышевой линии. С биологической точки зрения при половом размножении соматические клетки идут в расход, в то время как бессмертные, не стареющие гоноциты, передают генетический материал из поколения в поколение.

Согласно идеям английского натуралиста Чарльза Дарвина, половая селекция эукариотических организмов – такой тип естественного отбора, при котором одни особи за счет выбора самок размножаются успешнее других. Половое размножение можно рассматривать как эволюционную силу, не присущую бесполым популяциям. В то же время прокариотические организмы, клетки которых могут нести дополнительный материал или в результате мутаций преобразовываться с течением времени, размножаются путем симметричного или асимметричного агамогенеза⁶⁷. (В особых случаях, таких как горизонтальный перенос генов, могут происходить процессы, называемые конъюгацией, трансформацией или трансдукцией, которые в чем-то похожи на половое размножение.)