Предисловие профессора А.М. Оловникова, автора теломерной теории старения
В этой книге рассмотрены основные проблемы современной науки о старении. Написал ее в научно-популярном стиле высокопрофессиональный врач-исследователь, мировой эксперт по клиническому применению теломеразы. Майкл Фоссел – широко известное в мире геронологическое перо, увлекательно и точно рассказывает он про науку. Но, замечу, там, где речь идет о ее солдатах, автор местами предпочитает художественный вымысел – из серии «ради красного словца не пожалею и родного отца». Я хоть и не отец ему, но словцо коснулось и меня. Не внял Майкл просьбе не фантазировать в английском варианте на тему советской/российской жизни. Про меня ни с того ни с сего написал, что обитаю в крохотной квартирке, хотя никогда у нас не был. Как и в стране вообще. Но зато отослал меня в ГДР, куда как беспартийный я как раз не был допущен.
Но перейдем к науке. В чем можно с автором согласиться безусловно, так это в том, что исследования старения сейчас на пороге действительно серьезного прорыва. Успехи этой главы биологии и медицины уже позволяют рисовать карты осваиваемого материка, прокладывающие разные пути к постижению мистерий старения, а то и к самому фонтану юности, усыпанному молодильными яблоками из полузабытых сказок. И автор, умело тасуя все эти карты, раскладывает свой увлекательный пасьянс. И, как правило, выносит справедливые вердикты. Например, верно то, что весьма популярная долгие годы митохондриальная (свободнорадикальная) теория старения, отлично исполняя описательную функцию, предсказательной силы не выказала и не смогла указать на истинную движущую силу старения.
Автор ведет читателя от истории ранних попыток противостоять старению до мира современных врачебных вмешательств. И не просто констатирует состояние вопроса, а, что особенно ценно, везде высказывает свою четкую позицию. И все это перемежается то усмешкой Вуди Аллена, то философским прищуром Шопенгауэра, то рассказом о потере контракта на 1 млрд долл. США. Текст богат вопросами, и на многие из них предложены авторские ответы. Почему старик может сломать ребра после сильного приступа кашля? Почему старая кожа очень нежная и легко рвется? Читатель узнает, что у лабораторных мышей, например, теломеры длинные, а живут они недолго, а вот у человека теломеры много короче, но живут люди подольше мышей. Почему? По мнению Фоссела, дело не в длине теломер, а в изменении их длины. Последовательно и доходчиво он объясняет свой взгляд на то, как и почему стареют органы бренного тела. Под углом старения оценивается и роль диеты, и роль физкультуры и много чего еще. Кстати о физкультуре. Автор отмечает, что хотя тренировки помогают пожилым чувствовать себя лучше, что очень важно, они все же не способны повлиять на неотвратимость даже одного только мышечного старения. На острый и распространенный вопрос: не вызывает ли теломераза рак, в книге дан следующий ответ. Нет, теломераза не вызывает рак, и она может даже предотвратить появление большинства видов раков, поскольку клетки с длинными теломерами лучше защищены от геномной нестабильности. Раздел про возрастные изменения сосудов, про гипертонию и инсульты читается вообще, как триллер, так что особо слабонервным лучше его пропустить. Как и текст о том, что старение творит с мозгом. Научный анализ развития старческого слабоумия писатель предварил леденящим зачином: болезнь Альцгеймера «словно тать в ночи, крадет наши души, оставляя лишь пустую телесную оболочку». Хотя в книге лавина фактов, перед нами не учебник, а доверительная беседа с пытливым слушателем, в которой автор и ставит вопросы, и тут же отвечает на них, ведя нас, как Вергилий, по кругам старения.
Некоторые положения книги дискуссионны, что, впрочем, автор и не скрывает. А некоторые строки, касающиеся истории, следовало бы формулировать четче: при упоминании работы Барбары Мак-Клинток по теломере сказано, что позже Мак-Клинток получила Нобелевскую премию. Истина в том, что великая Барбара действительно получила премию за исследование хромосом, но читатель в этом контексте может подумать, что премировали за теломеру, хотя на самом деле – за открытие мобильных элементов генома.
Так или иначе, но с каждой страницей перед читателем развертывается панорама пульсирующей жизни науки о старении. Фоссел глубоко прав, указывая на ошибочность поиска генов, вызывающих старость; проблема не в том, что геронтологам не хватает финансирования, а в том, что биогеронтология и биомедицина пока «ищут ключи под фонарем». Говоря словами самого автора, «мы просто атакуем не ту клиническую цель». То есть нужна смена парадигмы. Но не должна ли за описываемой «теломеразной революцией» последовать еще одна? Возможно, решающая.
Если так, то чего же именно следует ждать дальше? На мой взгляд, нужно сделать еще один шаг – перейти к новой парадигме в понимании старения. В ее рамках укорочение теломер совершается параллельно с укорочением особых структур – принтомер. Это небольшие молекулы экстрахромосомных ДНК-амплификатов, которые лежат на хромосоме, примерно как рыба-прилипала на огромной акуле. С принтомер транскрибируются регуляторные РНК, важные для поддержания клеточной дифференцировки и регулирующие экспрессию хромосомных генов. Принтомеры являются копиями небольших вну-трихромосомных оригиналов, и именно поэтому присутствие принтомер не распознается при рутинном определении последовательности генома. Укорочение принтомер, как и теломер, происходит из-за концевой недорепликации ДНК. Концы принтомер защищены небольшими теломероподобными последовательностями. Теломераза предотвращает клеточное старение и иммортализует клетки, как можно полагать, только потому, что она удлиняет и защищает от укорочения теломероподобные концы принтомер одновременно с концами теломер. А вот когда принтомера критически укорочена и клетка не может более делиться, утрачивая некоторые из своих прежних, молодых, признаков, вот тогда клетка стареет. Именно поэтому клетки с укороченными, но с вполне еще функциональными теломерами, казалось бы, загадочным образом начинают проявлять признаки дисфункциональное™. То есть экспрессия генов стареющей клетки, исчерпавшей свой лимит удвоений, меняется из-за утерянной активности принтомер, а не из-за параллельно происходящего укорочения теломер.
Укорочение же длины теломер – просто удобный индикатор происходящих с клеткой перемен. Если постаревшую клетку, лишившуюся одной из ее принтомер, принудительно заставить делиться (а такие условия in vivo возникают, например, в зоне хронического язвенного воспаления), то может даже создаваться предпосылка к возможному раковому перерождению. Это все к вопросу о клеточном старении, но кроме того есть еще и старение организма как целого. Согласно предположению, организменное старение обусловлено тиканием в мозге хронографа, запрограммированно теряющим из своих неделящихся нейронов ДНК-амплификаты. В соответствии с этими потерями нейроны хронографа модифицируют иннервируемые структуры тела. Именно поэтому с возрастом появляются морщины, меняется гормональный профиль организма и приходит бездна иных перемен.
Несмотря на многоообразные усилия геронтологов, диета и тренировки по-прежнему остаются, как подчеркивает Фоссел, наилучшими на сегодня способами оптимизировать здоровье. В диету, кстати, входят и БАДы, и он вспоминает в этой связи про напичканность американцев пищевыми добавками, отразившуюся в шутке фармакологов: «у американцев самая дорогая моча в мире». Но ни диеты, ни тренировки, ни медитации, ни добавки не остановили процесс старения. Наибольшие надежды автор книги возлагает на такие антивозрастные средства, как применение теломеразных активаторов и лекарств против атеросклероза сосудов.
О болезнях старения, их истоках и следствиях в книге рассказывается ясно, просто и нередко с неожиданными поворотами проблемы. Описывая остеопороз – потерю костной массы с возрастом, ту самую болезнь старения, которая увеличивает риск перелома кости, автор откровенно поясняет, что живи люди дольше, риск переломов достиг бы 100 %. В этом месте, кстати, нельзя не задать риторический вопрос: так, может, усилия науки, стремящейся удлинить жизнь, тщетны и напрасны, и ведут лишь в тупик, если, допустим, тот же скелет всех читателей все равно обречен? Нет, усилия не напрасны, и вот почему: если остановить часы старения, то отменится и возрастное замедление обновления кости, а с ним отпадет и угроза скелету. Как именно осуществляется работа упомянутых мной часов – эта тема далеко выходит за рамки предисловия к «Теломеразной революции». Возникнет ли следующая, «хронографическая революция»? Сможет ли она остановить старение организма, а затем, пусть частично, обратить его вспять? Это покажет будущее. Возможно, не очень далекое.
У Майкла Фоссела своя позиция, четко артикулируемая на каждой странице, и многие специалисты с ним согласны. По его мнению, в отношении старения мы сейчас находимся вблизи переломной точки в истории медицины. Хочется надеяться, что в этом он бесспорно прав. Своими трудами он внес неоценимый вклад в трансформацию взглядов западного общества на старение, которое начинает восприниматься теперь как потенциально управляемый процесс. Эта книга – про медицинский аспект теломер и про перспективы борьбы со старением вообще – уже получила свою аудиторию в мире, и, конечно, найдет ее и в России. В особенности среди тех, кому не хотелось бы стареть слишком быстро.
А.М. Оловников,
ведущий научный сотрудник Института биохимической физики РАН, кандидат биологических наук, биолог-теоретик.
Лауреат Демидовской премии РАН за 2009 год