Насколько оправданны эти опасения? Велика ли вероятность того, что биологическое оружие будет применено террористами? Какие меры защиты можно было бы принять?
Секрет долголетия
Почему одни люди доживают до ста лет, а другие умирают молодыми? Почему в некоторых районах нашей планеты так много долгожителей? Почему в отдельных семьях люди из поколения в поколение достигают «мафусаиловых лет»? В чем здесь секрет? В здоровом образе жизни? В особой диете? В умеренности? В удивительном спокойствии, присущем некоторым людям, чей организм не расшатывают никакие тревоги? И где легче дожить до ста лет: в идиллическом сельском краю или в городе, где блага цивилизации рядом? И можно ли достичь столетнего рубежа, прибегая к помощи современной медицины? Или это суждено лишь счастливчикам, которым на роду написано: «Лет до ста расти нам без старости»?
Фонтан «Вечная жизнь» в Кливленде, США
На протяжении многих десятилетий ученые стремятся разгадать секрет долголетия. Однако сделать это необычайно трудно. Конечно, у людей, живущих в нищете и не имеющих доступа к медицинским услугам, мало шансов дожить до глубокой старости. Однако уровень жизни определяет не всё. Иначе как объяснить, что в отдаленных горных районах Кавказа, Сардинии или Пакистана так много долгожителей?
Что же такое есть у этих людей, чего не было в организме у других? Может быть, мы поймем это, изучив механизм старения?
Причина старения – сама жизнь. Эта фраза кажется глупой шуткой, но это – непреложный закон биологии. За долгие годы наше тело устает поддерживать жизненно важные функции. Оно изнашивается, как любая сложная машина. В нем множатся «поломки»: мутируют клетки, всё хуже работают отдельные органы. В нем накапливается «мусор» – ядовитые или просто «затерявшиеся», не выведенные вовремя продукты обмена веществ. Всё это мешает нормальной работе организма.
Одну из серьезных опасностей для нашего тела представляет «окислительный стресс». По разным причинам в его клетках распадаются молекулы кислорода и появляются чрезвычайно агрессивные ионы – свободные радикалы. Они атакуют всё, что встречается им на пути: клеточные мембраны, ферменты и даже ДНК. Эти самоубийственные атаки ведут к гибели целых клеток.
Кроме того, в последние десятилетия ученые обнаружили в клетках своего рода «внутренний счетчик». Он определяет, сколько раз клетка делилась. Как правило, все клетки в организме делятся 40–50 раз, потом их возможности исчерпаны.
Что же это за «счетчик»? Можно ли его остановить, обнулить?
На концах хромосом – молекул, расположенных в ядре клетки и хранящих гены, – имеются своего рода «защитные колпачки». Это – теломеры. Всякий раз, когда клетка делится, они становятся чуть короче. В этом нет ничего страшного, поскольку теломеры не содержат никаких важных генов. Но в один момент всё меняется. Как только теломеры будут израсходованы, то концы хромосомы оголятся и склеятся друг с другом. Теперь клетка не способна выполнять свою работу.
Однако позднее выяснилось, что у теломер тоже есть защитное средство. Такой фермент, как теломераза, помогает им стать чуть длиннее перед тем, как клетка будет делиться. В таком случае после деления клетки теломеры мало что потеряют.
Американская исследовательница Элизабет Блэкберн, лауреат Нобелевской премии, подчеркивает: «Клетки раковой опухоли бессмертны. Это означает, что они могут всё время делиться. В принципе их теломеры очень короткие, но эти клетки обладают огромным количеством теломеразы, а та защищает теломеры. Так что не только длина теломер определяет судьбу клеток; на это влияют еще и запасы теломеразы».
Теперь известно, что с возрастом у человека не только укорачиваются теломеры, но и снижается активность теломеразы. Если у новорожденного ребенка клетки могут делиться 80–90 раз, то у 70-летнего человека – всего 20–30 раз.
А как обстоит дело со столетними людьми? Может быть, теломераза у них так активна, что концы их хромосом не укорачиваются? В 2003 году американский генетик Ричард Коутон обследовал две группы пожилых людей. В одной были собраны люди с короткими теломерами, а в другой – с длинными. У тех и других с возрастом длина теломер уменьшалась. Однако люди с длинными теломерами жили в среднем на 5 лет дольше, чем другие.
По мнению Коутона, если бы мы могли защитить теломеры, помешать им укорачиваться, то продолжительность нашей жизни возросла бы на 10–30 лет. Однако остановить старение нам всё равно не удалось бы. Это – более сложный процесс, чем мы полагаем.
Японский остров Окинава – один из тех районов планеты, где проживает особенно много столетних людей. Их здесь более 400 человек. Тех же, кому за восемьдесят, и не счесть. Средняя ожидаемая продолжительность жизни тут выше, чем где-либо. Поразительно и здоровье живущих здесь пожилых людей: диабет и сердечно-сосудистые заболевания очень редки. Даже рак и болезнь Альцгеймера обходят местных стариков стороной.
Но почему? Японский ученый Макото Судзуки вместе с коллегами из Гавайского университета (Брэдли Уилкокс и Крейг Уилкокс) в 1975 году приступили к обширному исследованию столетних жителей острова.
Очень быстро стало понятно, что их долголетие отчасти объясняется образом жизни, который они ведут. Ведь во всем, что касается питания, физической активности, умения справиться со стрессом, столетние люди могли бы служить образцом для нас. Их пища бедна жирами, содержит не так много калорий, зато изобилует антиокислительными веществами. Кроме того, японцы, по старинному обычаю, выходят из-за стола с легким чувством голода. Как следствие, жителям Окинавы (по крайней мере, тем, кто придерживается традиций) неведомо ожирение. То же самое можно сказать о жителях Кавказа или Сардинии.
Несомненно и влияние генов. Ученые оценили его в 20–30 %. Вот только какие гены придают человеку силы так долго жить?
Одним из них может быть ген FOXO3A, на который обратили внимание еще в 1990-х годах. Он кодирует протеин, который, в частности, побуждает мутировавшие или больные клетки совершать самоубийство и тем самым не дает им бесконтрольно делиться. Если этот ген перестает выполнять свою работу, у человека может развиться рак.
В 2008 году Брэдли Уилкокс обнаружил особый вариант этого гена, изучая пожилых американцев японского происхождения.
Но, может быть, такой ген встречается только у японцев? Ученые из университетской клиники города Киля (Германия) опровергли это предположение, исследовав ДНК 380 европейцев, достигших столетнего возраста. У них тоже очень часто обнаруживался тот же редкий вариант гена FOXO3A.
Разумеется, это – лишь один из множества генов, которые награждают человека долголетием. Внимание ученые привлекли уже сотни генов. Возможно, некоторые из них также способны продлить нам жизнь до глубокой старости.
Впрочем, сами геронтологи признают, что даже в обозримом будущем нам вряд ли удастся понять, почему отдельные люди устроены так, что могут прожить до ста и более лет. Вероятно, когда-нибудь ученые найдут возможность, проводя нехитрые генетические манипуляции, добиваться того, чтобы любой человек (за соответствующую плату) мог стать долгожителем. Однако пока говорить об этом слишком рано. Тайна «мафусаиловых лет» велика. К ней трудно подступиться, словно столетний возраст – это крепость, возведенная на острой скале, и попасть туда, а не сорваться в пропасть можно, даже делая все доступные нам усилия (строгая диета, занятия спортом, умеренность во всем, всегдашнее спокойствие), только при изрядной удаче.
Но, конечно, если вы родились на Окинаве, удача внимательнее к вам…
Быть бессмертным? Почему нет?
Даже статистика показывает, что мы постепенно движемся по направлению к бессмертию, хотя от него нас отдаляет всё та же пропасть – смерть. Только лежит она теперь гораздо дальше от нас, чем, например, от современников Пушкина или Гоголя. Тогда, в XIX веке, уже сорокалетних людей считали стариками. Даже в фильмах 1930-х годов матери юных героинь выглядят обычно древними старухами – тем более что они и впрямь родились до «потопа», до революции. Нынешние матери годятся в подруги своим дочкам. Нынешние сорокалетние «старички» то и дело ведут себя как мальчишки.
Ожидаемая продолжительность жизни во многих странах неуклонно растет. Демографы отмечают, что молодые люди 20–30 лет в ведущих странах мира будут жить, как правило, лет до девяноста. Раньше этот жребий выпадал единицам.
Всё это понемногу расшатывает в нас представление о том, что человек, как биологический вид, обречен прожить строго определенное число лет. Наоборот, в нас брезжит мысль, что хитрости науки, ее спасительные приемы, помогут отодвинуть, одолеть положенный нам предел – понемногу заровняют пропасть, в которую все летят.
Почему вообще все живые существа умирают? Ведь их клетки все время обновляются, воспроизводятся. Человеческий организм за свою жизнь вырабатывает многие триллионы клеток взамен отживших свое. В слизистой оболочке желудка, например, клетки живут всего два дня. Зато новые клетки костной ткани нарождаются очень медленно. У взрослого человека скелет полностью обновляется лет за 25–30. Итак, наше тело, как организм любого другого многоклеточного существа, постоянно ремонтируется. С молекулярно-биологической точек зрения мы, люди, не должны никогда стареть, пишет канадский биолог Майкл Роуз. Почему же все мы смертны? Куда смотрела эволюция?
Старики умирают, чтобы уступить место молодым, считалось когда-то. Персонажи некоторых мифов древних народов убивали стариков, чтобы те не становились им обузой. Так, в Японии в трудные времена, по легенде, стариков уносили на отдаленную гору и оставляли там умирать. В некоторых эскимосских племенах в прошлом их приканчивали в голодное время, чтобы они не отнимали пищу у молодых. Однако эти мрачные предания, хоть и втолковывают нам, дико глядящим на те времена, для чего нужна смерть, ничего не говорят о том, почему люди стареют, прежде чем умереть. Если смерть – это пропасть, ожидающая нас, почему в нее нельзя броситься с разбега, а надо согбенно брести, опираясь на палку?