Senėjimas nėra neišvengiamas gyvenimo faktas - daugelis gyvūnų jau rado būdą, kaip atidėti mirties akimirką. Jų patarimai gali padėti mums visiems džiaugtis ilgu ir sveiku gyvenimu. Pavyzdžiui, mažiausiai iki dviejų šimtų metų. Ar galite tai įsivaizduoti? Aš esu.
Praėjus vos 30 metų nuo „Moby Dick“paskelbimo, grupė Aliaskos banginių medžiotojų bandė sutramdyti savo vandenyno milžiną. Jų taikinys buvo petinis banginis, antras pagal dydį žinduolis Žemėje.
Ši rūšis garsėja nuostabiu ilgaamžiškumu: pasak inuitų tautosakos, šie banginiai gyvena „du žmogaus gyvenimus“, be to, dėl didžiulės jėgos yra išlaisvinti nuo harpūnų.
Šie banginių medžiotojai buvo apginkluoti naujausiomis technologijomis, ypač „ieties bomba“, kuri smūgio metu sprogo ir pervėrė storą banginių aliejaus sluoksnį. Tačiau to nepakako nugalėti banginį. Trys ieties fragmentai smogė jam į šoną, tačiau, kaip ir Moby Dickas, jis išsivadavo ir išėjo tik su paviršinėmis žaizdomis.
Banginis toliau gaudė nepagautas dar 120 metų, iki 2007 m., Kai grupė banginių medžiotojų jį galutinai pagavo. Ji rado net pačios ieties fragmentus, kurie liko banginių aliejuje.
Remiantis įvairiais vertinimais, šie banginiai gyvena mažiausiai 150 metų, o galbūt ir iki 210 metų. Be šiek tiek raukšlėtos odos, riebalų pertekliaus ir mūšio randų, banginiai rodo stebėtinai mažai blogo poveikio per ilgą gyvenimą. O tai savo ruožtu labai domina senėjimą tiriančius medikus.
„Jie gyvena daug ilgiau nei žmonės, tačiau gyvena laukinėje gamtoje nesikreipdami į gydytoją ir nesinaudodami žmonių visuomenės teikiamais pranašumais“, - sako João Pedro de Magalhaesas iš Liverpulio universiteto. - Taigi jie turi būti natūraliai apsaugoti nuo senatvės ligų “.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Tyrinėdami šiuos banginius ir kitus ypač ilgaamžius padarus, de Magalhaesas ir jo kolegos tikisi, kad galime rasti naujų vaistų, kurie panašiai sulėtins žmogaus kūno irimą ir atitolins mirtį.
„Senėjimas yra paslaptis, mes palyginti nedaug žinome apie su tuo susijusius biologinius procesus, ir tai tebėra pagrindinė kančios ir mirties priežastis šiuolaikiniame pasaulyje“, - sako de Magalhaesas. - Jei galėtume tai atidėti nors trumpam, tai būtų precedento neturintis stebuklas žmogui “.
Jam pritaria Vadimas Gladiševas iš Harvardo universiteto. „Tai yra kritinė biologinė problema, nes dauguma lėtinių žmonių ligų kyla dėl senėjimo. Biomedicinos mokslas organizuojamas sutelkiant dėmesį į konkrečias ligas, tokias kaip vėžys, Alzheimerio liga ar diabetas “, - sako jis. - Bet jei atidedate senėjimą, galite atidėti ir visas su juo susijusias ligas “.
Su senėjimu yra susiję įvairūs veiksniai. Pirma, aplinka: niekas negali gyventi burbule, todėl mūsų DNR ir kita molekulių inžinerija yra lėtai pažeista kenksmingų cheminių medžiagų ar radiacijos. Nors mūsų ląstelės turi įrankius taisymui, galiausiai sunaikinimas tampa per didelis, sukelia mutacijas ir ląstelės išauga į navikus.
Mes taip pat galėtume išspręsti savo metabolizmo problemas: kaip ir krosnis reikia reguliariai valyti, degant energijai, mūsų ląstelės sukuria daug atliekų. Laikui bėgant atliekos kaupiasi ir gali sutrikdyti svarbius biologinius procesus. „Žalos dydis kaupiasi ir organizmas nesugeba su tuo susidoroti“, - sako Gladiševas.
Galiausiai kūnas susiduria su organų atsinaujinimo problemomis: kiekvienos chromosomos galuose yra DNR ryšulys, vadinamas telomeromis, kurios elgiasi kaip plastikiniai antgalių ant nėrinių, kad jos neplistų.
Telomera trumpėja kiekvieną kartą, kai ląstelė dalijasi, kol galiausiai tampa tokia trumpa, kad ląstelė sutrinka arba miršta. Su tokiu rezultatu mes tampame pažeidžiami įvairių ligų.
Metuzalės žvėrynas
Visi požymiai rodo, kad kažkokia nenugalima jėga mus verčia mirtinai, tačiau keletas įrodymų rodo, kad yra stabdžių, kurie gali sulėtinti šį procesą. Pavyzdžiui, įprastas diabetinis vaistas metforminas gali šiek tiek sulėtinti pelių senėjimą.
Paprastas vieno geno, dalyvaujančio ląstelių apykaitoje aneliduose, pokytis gali labai prailginti jo gyvenimą; ir nors tie patys pokyčiai vargu ar padės sudėtingesniems organizmams, visa tai rodo, kad senėjimas yra gana valdomas. „Senėjimas yra stebėtinai lankstus ir valdomas“, - sako de Magalhaesas.
Tokie mokslininkai kaip Magalhaesas ir Gladyshevas ieško kitų kandidatų, vadovais pasitelkdami tikrus mafuzailistus (Metuzalė yra ilgiausiai gyvenęs Biblijos personažas).
Vien tik žinduolių gyvenimo trukmė yra labai skirtinga, pradedant kiršliais, gyvenančiais ne ilgiau kaip šešis mėnesius, iki ilgagalvių banginių, gyvenančių daugiau nei du šimtus metų. Kažkodėl natūrali atranka privertė tam tikrus padarus susikurti savo gyvenimo eliksyrus.
„Metforminas šiek tiek prailgina pelių gyvenimą, tačiau, pažvelgus į skirtingas būtybes, natūralios atrankos galimybė padidinti ilgaamžiškumą yra daug galingesnė“, - sako de Magalhaesas. - Jie greičiausiai sukurs kitus gyvenimo pratęsimo mechanizmus, pasipriešindami vėžiui ir kitoms su amžiumi susijusioms ligoms “.
Ir kiekvienas iš jų gali pagerinti mūsų vaistus. Arba, kaip pažymi Gladiševas, „gamta visą laiką keičia gyvenimo trukmę, tik klausimas, kaip ji tai daro. Ar galime vadovautis šiuo mechaniku, taip prailgindami žmonių gyvenimo trukmę?"
Įdomiausios būtybės yra tarp ypatingų šimtamečių; tam tikros rūšys gali išgyventi, atrodo, net artimiausi giminaičiai. Ir ne visada jie yra tokie didingi, kaip lankinis banginis.
Raukšlėta ir beplaukė oda apnuoginta molinė žiurkė visiškai neatrodo kaip vaikas sveikatos stiprinimo plakate - ji gyvena iki 30 metų, daug daugiau nei 2-3 metus, kuriuos gali sau leisti įprastos pelės.
Be to, apnuoginta molinė žiurkė yra ypač atspari vėžiui - tūkstančiuose laboratorijose ištirtų atskirų molinių žiurkių nebuvo nustatytas nė vienas vėžio atvejis. Net maudydamiesi stipriuose kancerogenuose, jie išliko imunitetai nuo vėžio.
Tai iš dalies galima paaiškinti tuo, kad jų ląstelės nustoja augti, kai tampa per tankios - šis mechanizmas sustabdo naviko dauginimąsi ir kontroliuoja augimą. Atrodo, kad jis kilo iš ypač „sunkios“cheminės medžiagos, vadinamos hialurono rūgštimi, versijos.
Ši molekulė yra narvelį supančių pastolių dalis, kuri iš pradžių galėjo prisidėti kuriant nuogos molinės žiurkės odos elastingumą, kad būtų lengviau ją išspausti per griežtas duobes.
Šiandien atrodo, kad tai yra signalizacijos sistemos dalis, kuri sustabdo ląstelių nekontroliuojamą dauginimąsi. Kitaip tariant, net jei mutacija leidžia susidaryti navikui, hialuronas sustabdo tolesnį jo vystymąsi.
Gladyshevas taip pat tyrė Brandto šikšnosparnį - mažą padarą, gyvenantį daugiau nei 40 metų, nepaisant to, kad jis sveria šiek tiek daugiau nei kubas rafinuoto cukraus. "Atsižvelgiant į jo dydį, tai yra pats kraštutiniausias atvejis", - sako Gladiševas.
Jis nustatė aplink pelių receptorius neįprastas mutacijas, kurios tarpininkauja hormonų augimui ir į insuliną panašiam augimo faktoriui - pokyčiams, kurie gali paskatinti mus galvoti apie tai, kaip kontroliuoti medžiagų apykaitą gyvūnuose, apribojant žalą, kuri paprastai kyla dėl amžiaus.
Ar rekordinis banginis pasiims tokių užuominų? Didžiulis banginio dydis - 20 metrų ilgio ir iki šimtų tonų svorio - sukelia tam tikrų unikalių biologų, tokių kaip Magalhaes ir Gladyshev, problemų. Pavyzdžiui, jei jo ląstelės degintų energiją tokiu pat greičiu kaip ir pelių ląstelės, šilumos perteklius užvirintų aplinkinį vandenį, todėl evoliucija banginiame lėtą medžiagų apykaitą ir žemą kūno temperatūrą.
Toks didžiulis kūnas dėl paprastos matematikos taip pat patiria didžiulę vėžio riziką: kuo daugiau ląstelių turite, tuo didesnė tikimybė, kad sukursite kenksmingas mutacijas. (Tiesą sakant, vienas tyrimas netgi parodė, kad dėl šios priežasties aukšti žmonės labiau linkę susirgti vėžiu nei žemo ūgio žmonės.)
O problema paūmėja, jei gyvenate ilgiau, patiriate „daugiau ląstelių dalijimosi, todėl vėžio tikimybė dramatiškai padidėja“, - sako Leonardas Nanni iš Kalifornijos universiteto Riverside, tyrinėjantis vėžio raidą.
Nemirtingas zoologijos sodas
Ar gali koks nors padaras gyventi amžinai?
Lankinis banginis gali gyventi ilgiau nei du šimtmečius, todėl jis yra seniausias žinduolis. Bet kaip tai palyginti su kitų tipų organizmais? Tyrimas iki 4700 metų gyvenančios bristlecone pušies sėklų neatskleidė jokių specifinių ląstelių mutacijų, kurios galėjo išsivystyti laikui bėgant.
Kolonijiniai gyvūnai, pavyzdžiui, koralai, gali gyventi daugiau nei 4000 metų. Tačiau atskiri polipai truks ne ilgiau kaip kelerius metus.
Kasyklos moliuskas laikomas seniausiu vienišu gyvūnu. Šiai vandenyno ilgakepienei buvo 507 metai, kai biologai ją 2006 m. Paėmė iš pakrantės vandenų netoli Islandijos.
Remiantis žmogaus vėžio išsivystymo greičiu, visi didieji banginiai prieš gimimą turėtų būti apaugę augliais, tačiau jie ir toliau gyvena ir gyvena. Šis faktas yra žinomas kaip „Peto paradoksas“ir rodo, kad banginiai, kaip ir nuogos kurmių žiurkės, turi savo rankoves gudrius evoliucinius triukus, kad susidorotų su žalingomis mutacijomis.
Jei juos priskirtumėte kitų gyvūnų kontekstui, jie tikrai gyvens ilgai. Jie turi turėti tam tikrus navikų augimo slopinimo mechanizmus, kurių mes neturime.
Būtent šiuos mechanizmus ir daug daugiau Magalhaes bando rasti žvilgtelėdamas į banginio genomą. Iš pradžių jis bandė eksperimentuoti su audiniu. Ir galiausiai jis rado komandą, kuri jau užmezgė ryšius su inuitų medžiotojais.
Siekdamos išsaugoti savo tradicijas, čiabuvių bendruomenės aplink Arktį kasmet gaudo ir nužudo ribotą lankinių banginių skaičių. Nors iš pradžių įtarūs pašaliniai asmenys, medžiotojai galiausiai sutiko padėti mokslininkams paimti dalį grobio audinio.
Net surinkusi medžiagą, grupė susidūrė su nepaprastu genetinės sekos iššūkiu. Atsižvelgiant į didžiulį duomenų kiekį, užduotis buvo panaši į šimtų ar tūkstančių „Moby Dicks“kopijų pjaustymą ir atskirų sekų išdėstymą prasminga tvarka.
Rezultatas buvo daugybė išvadų, kurios gali atverti kelią būsimai medicinai. Mokslininkai ypač domėjosi geno, vadinamo ERCC1, pokyčiais. Šis genas yra žinomas dėl molekulinių įrankių, galinčių užtaisyti nedideles pažeisto genomo dalis, kodavimo. Panašu, kad viena banginių banginių mutacija nuėjo dar toliau ir gali užkirsti kelią kenksmingų mutacijų, sukeliančių vėžį, kaupimuisi.
Mokslininkai taip pat atrado PCNA geno, kuris dalyvauja ląstelių dauginime, pokyčius. Jis koduoja baltymą, kuris veikia kaip tam tikras spaustukas, jungiantis molekulines mašinas, kurios sukelia DNR replikaciją. Lankiniai banginiai dubliuoja šio geno regionus, ir jų mutacijos, atrodo, padeda sąveikauti su kitomis DNR taisymo priemonės dalimis.
Mokslininkai teigė, kad šis vienas pokytis gali išprovokuoti ląstelių augimą be žalos, atsirandančios per metus. Atsižvelgiant į kitas svarbias adaptacijas, tai galėtų padėti banginiams sumažinti ląstelių stresą, o tai savo ruožtu gali sukelti ilgą žinduolių gyvenimą.
Ilgaamžiškumo ženklas
Už Atlanto, Harvarde, Gladyševas neseniai atliko savo tyrimą apie lankinių banginių „transkripciją“; ne tik tiriant genus, bet ir tiriant jų veiklą. Jei matote, kad tam tikri genai yra ypač aktyvūs, žinote, kad jie taip pat gali vaidinti svarbų vaidmenį senstant. Mokslininkas nustatė tuos pačius insulino signalizacijos sistemos pokyčius, kuriuos pastebėjo Brandto šikšnosparniuose.
„Galbūt taip keičiasi metabolinė ląstelių aplinka, kažkaip jos tampa ilgaamžės. Tačiau šias išvadas reikia atidžiai išanalizuoti “. Rezultatai, pasak mokslininko, sukelia „ilgaamžiškumo ženklą“, todėl gali būti naudojami tolesniuose tyrimuose.
Šios išvados sulaukė pagrindinių medicinos veikėjų dėmesio. Sužavėtas buvo JAV nacionalinių sveikatos institutų direktorius Francisas Collinsas, rašydamas, kad Gladiševo darbai mus „nukreipia tiesiai į naujų atradimų apie sveiką ir ilgą gyvenimą slenkstį“.
Peržengus šią ribą galime atrasti daugybę galimų būdų, kaip pagerinti gydymą. Gladyshevas teigia, kad galėtume pamatyti, ar tam tikra dieta ar mankšta gali padėti mūsų kūnams išsiugdyti banginiams būdingą gyvenimą.
Pavyzdžiui, kai kurie teigė, kad pasninkas arba „kalorijų ribojimas“lėtina senėjimo procesą, ir būtų įdomu palyginti medžiagų apykaitos pokyčius, ar jie panašūs į tuos, kurie leidžia banginiams taip ilgai gyventi. Šia prasme lankiniai banginiai galėtų būti mūsų ilgo ir laimingo gyvenimo vedliai.
Be to, šios ilgaamžės būtybės galėtų įkvėpti mus radikalesniam gydymui. Pirmasis žingsnis, pasak de Magalhaeso, bus žmogaus audinių auginimas su mutais, matomais lankiniuose banginiuose, Brandto šikšnosparnyje ir nuogoje kurmių žiurkėje.
"Jei pakeisime žmogaus baltymus į panašius į gyvūnus, galime pamatyti DNR pokyčius", - sako jis. - Ir aš norėčiau paimti lankinių banginių genus ir įdėti juos į peles, kad pamatytume, ar jie gyvena ilgiau “.
Po šių pradinių bandymų kita kliūtis bus rasti būdą sukurti tuos pačius pokyčius itin sudėtingame žmogaus kūne, galbūt naudojant vaistus, imituojančius genetinį poveikį.
Kai kuriais atvejais organizmai, pavyzdžiui, mielės, gali būti genetiškai modifikuoti, kad išaugintų dominančius baltymus dideliuose induose, kurie savaime išsivalys žmonėms vartoti, arba galima rasti vaistų, imituojančių šį poveikį.
Ateityje genų terapija gali netgi leisti mums sutvarkyti gyvų žmonių DNR; mes galėtume pasiskolinti genų banginius, kuriuos jie gamina milijonus metų. Atsižvelgiant į naujausius genų terapijos pasiekimus, „nėra pagrindo manyti, kad tai neįmanoma“.
Akivaizdu, kad laukia pats sunkiausias dalykas. Nors evoliucijos požiūriu mes esame gana glaudžiai susiję, tai, kas tinka banginiams ar nuogoms molinėms žiurkėms, žmogaus organizmui gali būti naudinga ribotai arba visai ne.
"Visada galite rasti skirtingų būdų, kaip skirtingi organizmai slopina vėžį, tačiau ar jie bus naudingi terapiškai, iš anksto nežinote", - sako Nanni.
Natūralus atsakas į vėžį buvo sukurtas per „laimingą procesą“, kai unikalus sprendimas atsirado dėl unikalių kiekvieno organizmo aplinkybių. Visa tai jis palankiai vertina naują požiūrį į sprendimų paiešką gamtoje.
"Manau, kad vėžio biologai pradeda suprasti, kad evoliucinių idėjų įtraukimas bus vaisingas darbas".
De Magalhaesas ir Gladyševas neturi iliuzijų apie kelio sudėtingumą, tačiau nepraranda vilties. "Istorija yra pilna ekspertų, kurie manė, kad kai kurie dalykai yra neįmanomi ir galiausiai buvo neteisingi, tvirtinimų", - sako de Magalhaesas.
Pagalvokime apie medicinos padėtį prieš 120 metų, kai kai kurie šiandieniniai lankiniai banginiai buvo tik vaikai. Tada gyvybei pavojingos infekcijos buvo įprasta. Šiandien antibiotikai yra naudojami jiems sėkmingai gydyti.
Galų gale de Magalhaes senėjimą laiko galutine liga - liga, kurią galima išgydyti atskirai.
„Mes ne tik prailginame nykumą“, - sako jis. „Mes norime, kad 70-mečiai turėtų 50-mečių sveikatos - tai tikslas“.
Galbūt 2120 metais mes stebėsimės pirmaisiais žingsniais šio tikslo link.