Стареть не обязательно! Будь вечно молодым (или сделай для этого всё возможное) - [55]

Хейфлик считает, что своими «бессмертными» куриными клетками Каррель фактически догматизировал мошенничество, поскольку, как выяснилось впоследствии, его ассистенты неумышленно пополняли эту культуру новыми живыми клетками{84} при введении питательного вещества. Но как бы то ни было, ошибочные идеи Карреля во многом задали направление научным усилиям в изучении феномена старения. Проще говоря, Каррель не верил в реальность старения. Скорее, как он написал в 1911 г., он считал его «явлением, обусловленным другими факторами». При наличии правильных условий, утверждал он, можно поддерживать голову человека в живом состоянии вечно, точно так же, как он делал это с клетками куриного сердца.

«Старение и смерть тканей не есть предопределенное явление», – писал он; старение является результатом действия внешних причин и повреждения клеток. И многие ученые верили в это на протяжении многих десятилетий, даже после того как Хейфлик опубликовал свои работы. В 1950-х гг. считалось, что старение вызывается главным образом солнечной и ядерной радиацией (не забывайте, что это были времена холодной войны).

Работа Хейфлика показала, что процесс старения заложен в самой клетке и запускается внутри нее. Значение этого открытия для исследований старения было огромно. Наши клетки подвержены старению, они смертны. «Я думаю, что открытие Хейфлика стало ключевым поворотным пунктом именно потому, что оно указало на возможность изучения старения на клеточном уровне», – говорит Стивен Остед.

Открытие Хейфлика стало поворотным пунктом не только в человеческой биологии, но и в его отношениях со многими коллегами. Для Хейфлика обнаруженный им предел делимости клеток, по существу, является доказательством того, что замедлить или остановить процесс старения невозможно, поскольку старение – это естественное и неизбежное следствие того факта, что наши клетки стареют и умирают. «Вмешиваться в процесс старения? – саркастически говорит он. – Это худшее, чему мы можем научиться. Вы хорошо подумали о последствиях? Например, вы бы хотели, чтобы Гитлер жил вечно?»

К счастью, не все смотрят на эту проблему так же, как он.

Между тем работы Хейфлика оставляли без ответа два важных вопроса: почему существует «предел Хейфлика»? И как, собственно говоря, он связан со старением?

Сам он был глубоко озадачен одним странным наблюдением: казалось, что клетки знали свой возраст. Когда он замораживал партию клеток WI-38, скажем, после 30-го цикла деления, а затем размораживал их несколько недель, месяцев или даже лет спустя, они снова начинали делиться – но не больше 20 раз. «Они все помнят», – сказал он мне, и в его голосе по-прежнему скользнула нотка удивления.

У клеток должен существовать какой-то счетный механизм, наконец решил он. И этот механизм не зависит от времени, как показали его эксперименты с замораживанием и размораживанием клеток. Другими словами, биологический возраст клетки практически никак не связан с ее хронологическим возрастом, и единственное, что имеет значение, – это количество пройденных делений. Следующие десять лет Хейфлик и его ученики потратили на поиск этого «счетчика» делений, который он назвал «репликометром», но безуспешно. Прошло еще четверть века, прежде чем был найден ответ на этот вопрос, причем найден в весьма неожиданном месте – в прудовой тине.

В конце 1970-х гг. молодая исследовательница из Беркли по имени Элизабет Блэкберн изучала уникальный простейший микроорганизм тетрахимену, который любит обитать в стоячей воде (поэтому Блэкберн и называет его прудовой тиной). Блэкберн обратила внимание, что на концах хромосом тетрахимены имеется очень много повторяющихся последовательностей ДНК. Эти последовательности построены из одинаковых блоков «два тимина – четыре гуанина» (TTGGGG), которые повторяются много раз. Поначалу она сочла их «мусорными» ДНК, которые ничего не кодируют и не выполняют никаких функций.

«Теломеры», как впоследствии были названы эти повторы{85}, закрывают концы хромосом, защищая их так же, как пластиковые наконечники защищают концы шнурков. Теломеры не несут никакой значимой генетической информации и просто представляют собой повторяющийся ряд аминокислот (у человека эта теломерная последовательность имеет вид TTAGGG, отличаясь от теломерной ДНК простейших всего одной аминокислотой). Но оказалось, что они далеко не бесполезны: они служат жертвенным барьером, защищая собой основную, несущую информацию, часть ДНК. При каждом последующем делении клетки теломерные «наконечники» немного укорачиваются. Когда они полностью исчезают, начинают разрушаться сами «шнурки» – кодирующие участки ДНК, и, когда повреждения становятся достаточно серьезными, клетка перестает делиться и погибает.

Но, как это обычно бывает в науке, каждое открытие лишь порождает множество новых вопросов. Если наши теломеры разрушаются при каждом делении, почему мы продолжаем жить? Значит, у наших клеток имеется какой-то способ восстанавливать свои теломеры и наши ДНК остаются нетронутыми?

Десять лет спустя, благодаря тем же прудовым тетрахименам, Блэкберн вместе со своей аспиранткой Кэрол Грейдер нашли ответ на этот вопрос, открыв и описав фермент под названием теломераза. Его работа состоит в том, чтобы восстанавливать концы хромосом путем добавления к ним новых последовательностей TTAGGG. Другими словами, теломераза помогает сохранять «наконечники» на концах нашей ДНК, защищая сами «шнурки» от разрушения.