Начало конца

"Профиль", № 33, 08.09.2008

Подчиняется ли старение генетической программе?

В США вышла книга о молекулярном биологе, профессоре Элизабет БЛЭКБЕРН "История теломер", которая пользуется необычайным спросом даже у людей, не имеющих отношения к науке.

Элизабет Блэкберн сегодня в ряду самых признанных ученых США. Она получила, пожалуй, все возможные научные награды и считается одним из главных претендентов на Нобелевскую премию. Всю жизнь она изучает теломеры - окончания хромосом, которые напрямую влияют на продолжительность жизни клетки. Она перекинула мостик от клетки к человеку, из лаборатории в клинику и сейчас исследует молекулярные механизмы старения и продолжительности жизни на уровне организма.

- Профессор Блэкберн, теломеры уже с самого момента их открытия начали рассматривать как своеобразные ключики к продлению жизни не только на клеточном, но и на более высоком уровне организации материи. Старение клеток - старение организмов - старение человека, много ли здесь общего? Насколько схожи механизмы?

- Исследования последних лет предоставляют нам все больше доказательств в пользу того, что процессы, происходящие в клетке, непосредственно влияют на организм в целом. К примеру, дайна теломер, их активность связана с риском возникновения возрастных заболеваний - рака и других. Конечно, здесь задействовано множество разных факторов, но все-таки связь оказалась гораздо более выраженной, чем считалось прежде.

И тем не менее мы пока не можем напрямую перенести на целостный организм, тем более - организм человека, процессы, происходящие в клетке. Клетка в пробирке и клетка в организме могут вести себя совершенно по-разному. Проведя успешный эксперимент с клеткой в лаборатории, вы никогда не знаете, как она будет вести себя в теле, здесь существует огромное количество возможностей, и трудно предсказать, какая из них сработает.

- И все-таки старение генетически запрограммировано ?

- Это один из главных вопросов дня, и не только дая генетиков! Я лично уверена, что старение во многом определяется генетикой, но только частично и только в определенных аспектах.
Отсюда возникает и другой вопрос: в какой степени генетика влияет на продолжительность жизни. Однозначного ответа тоже пока нет. По результатам исследований, действительно, обнаруживается, что у людей, проживших 100 лет и около того (пока это очень небольшая часть населения, а значит - исключения), особенно у потомственных долгожителей и их семей, определенные гены представлены чаще, чем у большинства обычных людей. Независимо от того, курили они или нет, питались хорошо или нет, занимались ли физическими упражнениями и так далее, генетический фактор здесь налицо.

Но если посмотреть на обычных людей, многие из которых умирают не в сто лет, а раньше от обычных возрастных заболевании, то выясняется, что генетический компонент играет здесь гораздо меньшую роль. У большинства продолжительность жизни во многом определяется условиями, экологией, поведением и многими другими факторами, которые в комплексе дают хороший результат. Генетический компонент тоже присутствует, но в процентном отношении теряется среди других. Вы можете существенно продашь себе жизнь, следуя определенным правилам, культивируя определенное поведение, и гены в данном случае уже не будут играть большой роли, если у вас нет явных генетических отклонений. Видите, как много "если"! Мы все время пытаемся маневрировать на скользкой поверхности, и, продолжая этот образ, наука пока не ступила здесь на твердую почву. Еще один показательный и не вполне объяснимый момент: долгожители обычно умирают очень быстро, как говорится, в один день, они не болеют долго, потому что их организм не борется с болезнью.

Итак, продолжительность жизни определяется многими вещами, и я, как и многие другие ученые, пытаюсь понять, в какой степени и какими. Я хочу понять, как генетический фактор влияет не просто на продолжительность жизни, а на продолжительность здоровой жизни. Какие-то гены напрямую влияют на этот процесс, но это надо еще изучать. Есть гены, которые влияют косвенно, ускоряя или замедляя возникновение возрастных заболеваний. Но это лишь два начальных уровня, я уверена, что все гораздо сложнее.

- Возможно, наука нуждается в комплексном подходе к проблеме изучения продолжительности жизни? Что вы думаете о возможности создания единой комплексной междисциплинарной программы?

- Это действительно мультидисциплинарная проблема, причем не только научная, но и социальная, культурологическая, историческая. Но корень ее, конечно же, в биологии: мы все хотим выжить и жить долго, и это сильнейший биологический инстинкт, который движет людьми. Так что комплексная междисциплинарная программа просто необходима, она должна объединять не только молекулярных биологов и генетиков, но еще и нейрофизиологов, психологов, математиков, специалистов ряда других областей науки. И самое, на мой взгляд, важное - подключить клиницистов с широким кругозором, достаточно образованных, чтобы принять естественнонаучное мировоззрение и провести исследования на высоком уровне в клинике. Именно этим я сейчас занимаюсь.

- Сегодня даже молекулярные, клеточные биологи, генетики работают разрозненно и едва понимают друг друга, что уж говорить о представителях других дисциплин...  Возможно ли такое объединение?

- Глубокое проникновение в предмет еще не означает, что такие специалисты не могут сотрудничать. Наука - это прежде всего открытые глаза и рот. Я имею в виду стремление распространять и воспринимать идеи. Мой подход - смотреть по сторонам, а не зацикливаться на узком исследовании, результат которого предсказуем.

Кроме того, я считаю, что мы, биологи, должны опережать события и сами идти в клинику, а не ждать много-много лет, когда применение полученных когда-то результатов станет очевидным. Исследования теломеразы как раз являются прекрасной демонстрацией того, как трудно предсказать, из какой узкой области биологии могут появиться открытия, важные для медицины.

- Расскажите о вашем опыте сотрудничества с медиками. Насколько это было трудно? Каковы результаты?

- Конечно, молекулярные биологи, имеющие дело с отдельной клеткой, выращенной в культуре, и клиницисты, которые исследуют и лечат конкретных людей, говорят на разных языках. Но все-таки они могут найти общий язык и точки соприкосновения. В конце фундаментальных исследований в биологии - всегда живой человек, и ученому просто необходимо совершить прыжок в сторону клинических исследований. Мы это сделали в 2000 году: после долгих лет, проведенных в лаборатории, в ограниченном мирке, будучи узким специалистом, я была вынуждена изучить другую область.

Клинический психолог, профессор Эльза Эпел обратилась в нашу лабораторию с предложением о сотрудничестве. Она работала с пациентками разного возраста, матерями, имеющими хронически больных детей и вынужденными ухаживать за ними на протяжении многих лет. Эпел решила проверить, какое влияние оказывает хронический стресс на процессы, происходящие в клетке, и прежде всего - на теломеры. Мы провели очень много времени, разговаривая, пытаясь понять суть работы друг друга. Они учили меня, объясняя, в чем заключаются клинические исследования, а я - их, погружая в лабораторную работу. И мы взялись за это исследование и через четыре года получили и опубликовали результаты, которые поразили даже нас самих.
Дело в том, что еще в 1980 - 1990-х ученые предполагали, что между укорочением теломер и более быстрым старением и сокращением продолжительности жизни человека существует связь. Однако прямых экспериментальных доказательств этому не было. Так же, как не было доказательств и другого предположения, которое многим и вовсе казалось очевидным: длительный стресс укорачивает жизнь. Мы в одном исследовании объединили эти два пункта и показали, что у людей, находящихся под воздействием длительного стресса, теломеры укорачиваются гораздо быстрее, чем у их ровесников, находящихся в обычной ситуации. Длина теломер у женщин, испытывающих подобный стресс, эквивалентна их длине у тех, кто на 10 лет старше, но ведет нормальную жизнь. Так что можно сказать, что стресс сокращает жизнь на 10 лет.

Потом мы продолжили исследования и начали изучать длину и активность теломер у людей с различными заболеваниями, которые являются основными причинами смерти. Исследования еще не закончены, но уже на этом этапе ясно, что главные категории факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний связаны с низкой теломеразной активностью.

- Помимо клиники, что самое важное для вашей лаборатории сегодня, а, возможно, и для вашей области исследований?

- Главная задача - понять, как теломеры ведут себя в теле живого человека, какова их роль на молекулярном, клеточном, организменном уровне. Для этого нужно узнать, что же они в действительности собой представляют, получить не столько "портрет" теломер, сколько "фильм" с их участием. То есть мы изучаем и наблюдаем их в динамике, используя самые современные скоростные сверхчувствительные методы и оборудование.
Это задача представляется мне очень важной для молекулярной биологии в принципе, поскольку эта область становится все более горячей, и к ней каждый год подключаются тысячи и тысячи биологов. Это не случайно, поскольку она напрямую связана с вопросами жизни и смерти клетки и во многом - живого организма.

- Говоря обо всем этом, нельзя не упомянуть российского ученого Алексея Оловникова, который, по сути, является родоначальником этой области науки и на которого практически не ссылаются на Западе. Вам приходилось контактировать с ним?

- К сожалению, я не знакома с ним лично, хотя однажды он прислал мне очень приятное деловое письмо по поводу одного мероприятия. Но мы не сотрудничаем. Возможно, причина в том, что у него, насколько я могу судить, не очень много работ в англоязычных журналах, особенно в последнее время.
Теоретическая биология, в отличие, к примеру, от теоретической физики, не является отдельной, системной дисциплиной, ее попросту не существует, и это очень плохо. Но есть люди, которые именно этим занимаются, и Алексей Словников как раз один из них. Еще несколько десятилетий назад в Советском Союзе, когда никто еще не подозревал о существовании теломер - окончании хромосом, он теоретически предсказал их существование, и его догадка оказалась верной. Это произвело на меня сильное впечатление. Он человек глубоко мыслящий, обладающий богатейшими идеями - это в современной науке большая редкость.

- А каково работается мыслящим ученым сегодня в США? Известно, что вы были председателем президентской комиссии по биоэтике и покинули ее в знак протеста против ограничения исследований стволовых клеток.

- Я с удовольствием стала работать в этой комиссии, хотя стволовые клетки - немного не моя область. Но я как раз считала, что в этом случае могу быть объективной, и из-за этого к нашим выводам будут относиться с большим вниманием. Но их не просто проигнорировали - они были искажены. В результате огромная область исследований приостановлена, сотни ученых вынуждены заниматься другими вещами, некоторые уехали в Великобританию и другие страны Европы, где более благоприятный климат и большая свобода научных исследований. А сейчас, когда до конца президентского срока Дж. Буша остались считанные месяцы, многие клеточные биологи просто ждут, чтобы это время поскорей прошло.