Формула бессмертия. На пути к неизбежному
Шрифт:
Всем гражданам нынче известно, что наследственная информация записана в ДНК — очень длинной, двойной спиралеобразной молекуле. Эти молекулы могут удваиваться при делении клетки. Как это происходит? Да очень просто! К концу двойной пружинки ДНК, пыхтя, подъезжает специальный хитрый агрегат, молекулярная машинка под названием полимераза. И начинает резать молекулу ДНК вдоль — примерно также, как замочек, разделяющий пополам две части застежки-молнии — на две одиночные линии. Тут же из окружающего раствора к зубчикам-молекулам каждой одиночной нитки нашей «молнии» подплывают комплементарные молекулы и присоединяются, дополняя одиночную нитку до двойной.
Машинка проехала, разрезала спираль вдоль и не успела еще доехать до конца, как разделенные
ДНК — основа, сердцевина клетки, она сидит в клеточном ядре. С нее и начинается клеточное деление. Всегда считалось, что генетическая информация неизменна. Кроме того, было известно, что на концах ДНК находится информационный мусор — бессмысленный набор молекул, который ничего не кодирует. Эти «пустые» в информационном смысле концы ДНК называют теломерами. Зачем они нужны?.. Наконец экспериментально было выяснено, что соматическая (не половая) клетка не делится более пятидесяти раз. Раньше-то думали, что клетки бессмертны и могут делиться бесконечно, а значит, старение существует только на организменном уровне — как системная проблема государства клеток. И вроде бы опыты бессмертность клеток подтверждали. Но потом выяснилось, что опыты эти были «грязными», и если поставить эксперимент корректно, смертность клеток подтверждается — не могут клетки поделиться более полусотни раз! Этот факт конечного числа делений был назван по имени открывателя эффектом Хейфлика или пределом Хейфлика.
Если деление клетки на 25-м или 49-м делении остановить, клетку заморозить, подержать в замороженном состоянии год или два, разморозить и поместить в питательный раствор, она очнется и снова начнет делиться — ровно с того момента, с которого ее деление прервали. Если прервали на 25-м делении, клетка поделится еще 25 раз. А если на 49-м, то еще разок. Значит, смертные часы находятся где-то внутри самой клетки и считают количество делений.
Часовая бомба тикает внутри каждой клетки. Где она? Можно ли сломать этот самоубийственный механизм, и как он вообще выглядит?.. Именно эти вопросы и мучили Оловникова. После того как он прослушал лекцию известного гистолога Александра Фриденштейна об эффекте Хейфлика, Оловников, по его собственному признанию, вышел из здания МГУ в состоянии транса. Была золотая осень, землю покрывали сплошным ковром желтые листья, но Оловников не замечал красот природы. Его мозг напряженно и безостановочно прокручивал один вопрос: строение клеток неплохо изучено, где же там прячется эта самая мина, этот самый часовой механизм, который нас убивает?
В этом состоянии он спустился в метро, посмотрел на рельсы, на подходящий состав — и его осенило! Рельсы — двойная линия ДНК, соединенная шпалами химических связей, а поезд — та самая машинка, которая режет молекулу пополам. Допустим, резак стоит не в кабине машиниста, а в первом вагоне. Тогда, подъезжая к тупику, поезд не сможет «разрезать шпалы» до самого конца — паровоз помешает!
Молекулы ДНК своим хвостом крепятся к «тупику» — клеточной оболочке. И крепятся как раз теломерами — бессмысленными участками ДНК, не несущими никакой информационной нагрузки (как хвост магнитной ленты в катушечном магнитофоне, который нужен только для закрепления в катушке, а до магнитной головки не дотягивается и никакой записи не несет).
Значит, до конца молекула ДНК не режется и, стало быть, не копируется. Каждый раз она копируется во все более укороченном варианте, становясь все более и более ущербной. Пока ущерб касается информационного мусора, специально для этого находящегося на конце молекулы, ничего страшного не происходит. Но как только начинают страдать информационно значимые куски «текста», происходит жизненная катастрофа.
Вот в чем причина старения и умирания!
Оловников был так возбужден, что прибыв домой, тут же написал об этом статью, которая была опубликована в 1971 году в докладах Академии наук и в американском журнале «TheoreticalBiology».
У внимательного читателя может возникнуть вопрос: а откуда берется самая первая — молодая клетка, от которой начинает отсчет пятидесяти делений? Она образуется от слияния двух половых клеток. Половые клетки, раковые клетки и стволовые клетки — бессмертные. Почему? Отчего в них не укорачиваются ДНК при делении? А оттого, что там существуют специальные молекулярные машинки, которые достраивают теломеры — «пустые» концы ДНК. Машинки эти Оловников назвал теломеразами. И настоятельно рекомендовал науке их открыть.
Оловников бегал кругами и просил всех проверить его теорию. Но над ним только посмеивались. «Ведь в Америке проверят!» — грозил Оловников. Так и случилось. Проверили там, и нобелевка уплыла туда. Впрочем, мы по широте душевной потеряли не одну нобелевку…
— Вот Ванин, работающий в соседнем корпусе, — продолжает копаться в истории этих стен и в старых обидах Мамаев. — Он открыл радикалы NO. С одной стороны это типичный радикал, с другой — медиатор. Нитропрепараты вам известны?
— Да, их от сердца принимают.
— Точно. А их действие на организм объяснил именно он. Он сделал более семидесяти работ в этом направлении. Потом это подхватили испанцы. И уж затем американцы. После чего американцы получили за это Нобелевскую премию, а испанцы и Ванин нет. Испанцы возмущались: за что дали американцам, которые были в этом деле последними, когда уже все было ясно и сформулировано до них? А у нас никто даже не возмутился… А знаете, почему Оловников не получил нобелевку за открытие предсказанной им теломеразы? Потому что ее решили дать троим американцам, экспериментально подтвердившим его теоретические выводы, а по нобелевским правилам премию могут разделить только трое ученых. Оловников был четвертым лишним.
Думаю, американцы так часто получают Нобелевские премии исключительно из-за собственного пиара. Если спросить простого человека, кто открыл антиоксиданты, он скажет: американцы. А на самом деле у нас антиоксидантами занималась еще Бурлакова в те далекие времена, когда Семенов заведовал кафедрой химической кинетики на химфаке. У него работал Эммануэль, а дипломницей была Бурлакова.
(Да-да, читатель! Это та самая Бурлакова, о которой упоминал биофизик Зенин в первой части книги и которая занимается влиянием сверхмалых доз на организм. Мир науки тесен.)
— Ее Фросей не дразнили? — спросил я, вспомнив чернобелый советский фильм.
— Да, так ее в кулуарах и называли. Тем более что она всегда любила правду-матку резать. Так вот, у нее были знакомые на кафедре биофизики. А завкафедрой биофизики — Тарусов — под влиянием работ Семенова предположил, что радиационные поражения клеткам наносятся семеновскими цепным реакциями. Аккурат тогда, в 1956 году, Семенов получил свою Нобелевскую премию, все это было на слуху — атомная бомба, радиация, цепные реакции — все этим увлеченно занимались, и Тарусов, как я уже сказал, пытался объяснить радиационные поражения цепными реакциями. Это же чистая биофизика — повреждения, наносимые физическим фактором биологическому объекту. А юная Леночка Бурлакова тогда делала дипломную работу и тоже смотрела в ту сторону — думала, как все это можно смоделировать или на это повлиять. Пошла серия работ, созвали конференцию, на которой в 1957 году впервые была изложена точка зрения о свободно-радикальных процессах. После этого старые академики-биологи, которые редко когда могут воспринять что-то новое, возмутились: какие еще свободные радикалы и цепные реакции?!. Человек, по-вашему, атомная бомба, что ли? Почему он не взрывается, если там идут цепные реакции?.. И на следующий год они собрали антиконференцию, где собрали доклады, которые доказывали, что все это — мура и лженаука. И что никаких свободных радикалов нет и быть не может, поскольку это все высокоэнергетические реакции, которые присущи физике, а не биологии. И никакой связи между физикой и биологией нету и быть не может.