Никита Nordraven Бабуев
Кардиолог, писатель, гуманист. Руководствуюсь принципом: "Научный подход к познанию материального, творческий - к познанию души".

Эликсир бессмертия или теломеразный феномен

В этом кратком обзоре я рассмотрю процесс старения с точки зрения молекулярных теорий как непреложный факт гибели клеток и организма в целом. За последние 50 лет были сделаны попытки открытия механизмов данного явления, а за последние несколько лет уже активно разрабатываются лекарства, позволяющие замедлить процесс старения.

Эликсир бессмертия или теломеразный феномен

В 1961 годупрофессор анатомии Калифорнийского университета Леонард Хейфлик (Leonard Hayflick) обнаружил замечательный эффект. Он экспериментально установил, что соматические (телесные) клетки могут делиться только ограниченное число раз. Как будто в клетках существует своего рода молекулярный счетчик. Он фиксирует, сколько делений уже сделано. И не дает клетке делиться сверх определенного предела. Так, фибробласты (основная клеточная форма соединительной ткани организма) клеток кожи делятся примерно 50 плюс-минус 10 раз, после чего останавливаются.

В дальнейшем Хейфлик взял клеточные культуры, которые были заморожены после того, как клетки разделились 25 раз. Оттаяв, эти клетки продолжали делиться, пока не достигли предела в 50 делений, а затем неизменно погибали. Этот предел называется "лимитом Хейфлика". Российский биолог Алексей Оловников в 1971 г. предположил, что ограниченное количество делений клетки связано с механизмом удвоения ДНК. Он устроен так, что концы линейных хромосом (теломеры) с каждым делением укорачиваются. Поэтому после некоторого количества делений (около 50), клетка больше делиться не может.

Открытие молекулярным биологом Кэролом Грейдером (Carol Greider) в 1985 г. теломеразы - фермента, который достраивал укороченную теломеразу в половых клетках и клетках опухолей, обеспечивая их "бессмертие", вдохнуло новую жизнь в гипотезу А.М. Оловникова. Было выполнено огромное количество работ, в которых были установлены следующие основные факты:

  1. Концы линейных хромосом заканчиваются повторяющимися последовательностями нуклеотидов, получившими название теломер, которые синтезируются специальным ферментом теломеразой.
  2. Соматические клетки, имеющие линейные хромосомы, лишены теломеразной активности. Их теломеры укорачиваются как в процессе старения in vivo, так и при культивировании in vitro.
  3. Половые клетки, а также клетки опухолей, имеют высокоактивную теломеразу, которая достраивает конец ДНК, на котором реплицируется (воспроизводится) комплементарная цепь при делении.
  4. Структуры теломер сильно различаются среди простейших, однако у всех позвоночных они одинаковы.
  5. Имеются существенные межвидовые различия в длине теломер, причем у мыши общая их длина в несколько раз превышает таковую у человека.
  6. Подавление синтеза фермента теломеразы определяет клеточное старение в культуре (лимит Хейфлика).
  7. Клетки больных синдромом преждевременного старения Хатчинсона-Гилфорда и синдромом Дауна имеют укороченные теломеры.

Исследования показали, что теломераза аномально активирована при основных типах рака и отсутствует в нормальных тканях кроме репродуктивных, а также транзиторно активирована в гемопоэтических клетках, клетках кожи и желудочно-кишечного тракта.

В 1997 г. американские ученые из университета Колорадо получили ген теломеразы. Затем в 1998 г. исследователи из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета в Далласе встроили ген теломеразы в клетки кожи, зрительного и сосудистого эпителия человека, где фермент в обычных условиях "не работает". В таких генетически модифицированных клетках теломераза находилась "в рабочем состоянии", поэтому длина теломер от деления к делению не менялась. Таким способом ученым удалось увеличить жизнь обычных клеток человека в полтора раза.

Из этого следует несколько важных выводов:

  1. Можно создать ингибитор теломеразы для лечения опухолевых процессов (и, соответственно, по активности теломеразы выявлять эти процессы), причём сразу же появляется вопрос: не навредит ли это выключение фермента нормальным клеткам? Учёные утверждают, что нет, т.к. теломераза для этих тканей играет незначительную роль, следовательно и её ингибирование не будет давать должный эффект. Раковые клетки же после такого ингибирования должны неуклонно "стареть".
  2. Разработка механизмов "продления жизни" собственным клеткам без влияния на их озлокачествление, ведь помимо активации теломеразы для превращения нормальной клетки в раковую необходимы дополнительное воздействие мутагенов для возникновения поломок в генах.

Уже в настоящее время разрабатываются лекарства-ингибиторы и активаторы теломеразы. Как пример приведу компанию из Сан-Франциско Geron corp. В фазе клинических испытаний находится эксперементальный препарат ингибитор теломеразы "Иметелстат" (Imetelstat) для лечения миелофиброза и миелодиспластического синдрома. Из активаторов теломеразы можно привести в пример препарат компании из г. Нью-Йорк T.A. Sciences "TA-65", который уже доступен в продаже.

В любом случае здесь мы ступаем пока на скользкий лёд, ведь новое всегда чревато опасностями. Другой вопрос, остановит ли это поиск, когда на кону стоит потенциальное бессмертие?