..
ЗАПРОГРАММИРОВАННАЯ СМЕРТЬ
рассказывает
Владимир Петрович Скулачев – доктор биологических наук, профессор, академик РАН. Декан факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ. Директор НИИ физико-химической биологии им А.Н.Белозерского МГУ.

У бактерий есть замечательное свойство – оно называется чувство кворума. Бактерии измеряют количество себе подобных в популяции. Очень простым способом. Они выделяют некое вещество. Пока их мало, концентрация вещества тоже маленькая. Когда их становится много, вещества этого, которое выбрасывается бактериями в среду, становится тоже больше. А когда его совсем много, то происходит насыщение неких специальных рецепторов на поверхности бактериальной клетки. И немедленно наступает смерть. Это не старение, это самоубийство.

Я называю это явление феноптоз. Я хочу отделить смерть от старения и других случаев самоликвидиации организмов. Вплоть до самоубийства людей, между прочим. Когда берется пистолет или цианистый калий. Я считаю, что это все одного сорта явления. Это очень интересная, кстати, проблема. Так вот, уже бактерии способны к самоубийству, но они не способны к старению. Старение – это медленное самоубийство. Вот, в чем разница. Я долго думал на эту тему – почему старение – медленное. Кстати, оно не всегда медленное. Боулз ссылается на одну океанскую птицу, очень крупную, живущую на островах. Она живет примерно 50 лет и совсем не стареет. Где-то в районе 50-ти она просто внезапно умирает. Вот там нет старения. Это самоликвидация.

Допустим, рассмотрим зайца и лисицу. Два молодых зайца. Один – поумнее, другой – глупее. Физически – одинаковые. У них есть враг – лиса, от которой они убегают. Пока зайцы молоды, они оба убегут, нет проблем. А вот в старости более вероятно, что спасется только более умный. И даст потомство более умных, а более глупого съедят. Есть такая замечательная русская пословица: «Сила есть, ума не надо». Я думаю, что старение было выдумано как способ самоликвидации организмов именно для того, чтобы постепенным снижением общей мощности что ли, жизнеспособности организма дать возможность проявиться неким преимуществам, которые случайно возникли у данной особи.
В молодости эти преимущества были на уровне случайного шума, а нужно из-под шумов вытащить некое положительное свойство. И пока все хорошо, это положительное свойство не существенно влияет на жизненные ситуации. Когда организм слабеет, то тот, кто обладает положительными свойствами, получает некие, уже ощутимые, преимущества. Может быть, таким способом и решила эволюция проблему своего ускорения.

Смерть в преклонном возрасте может иметь и другую положительную функцию. Чтобы, в конце-концов, когда уж совсем велика вероятность уродов в потомстве, чтобы все-таки прекратить размножение.
Я хотел прочесть одну выдержку. Это написал один из моих учеников, который сейчас работает в Соединенных Штатах – зовут его Ким, а фамилия у него Льюис: «Вполне возможно, что главная опасность, подстерегающая одноклеточный организм, это не конкуренция, патогенны или отсутствие пищи, а их собственное сообщество, превратившееся в безнадежных монстров, вызывающих гибель популяции». Тут я приведу один очень интересный пример. Это ошибка Медавара.
Он считал, что если подавляющая часть популяции не подчиняется вейсмановскому закону, то можно о них забыть. Такая проблема есть: как быстрее выращивать сельскохозяйственных животных. Существует гормон роста, который впрямую стимулирует рост животных. Гормоны роста очень похожи у всех позвоночных. Давно уже известен гормон роста человека, известен его ген. И решили, чтобы осетры быстрее росли, при помощи генной инженерии ввести им ген гормона роста человека. И это было сделано. Правда, начали не с осетров, а с золотой рыбки. Чтобы уж потом перейти на осетров. Ну, и слава Богу, что начали с золотой рыбки.
Оказалось, что действительно рыбка стала расти быстрее после того, как у нее кроме собственного гена гормона роста, появился еще ген гормона роста человека. Теперь, казалось бы, взяться за осетра. Но не тут-то было. Оказалось, что есть два обстоятельства против того, чтобы принять такого рода методику в практическом рыбоводстве. Первое: оказалось, что самцы растут так быстро, что каждый третий из них умирает, не достигнув половой зрелости. И второе: самки предпочитают крупных самцов.
А дальше заложили в компьютер простую задачку. Что будет, если в стадо из 60 тысяч золотых рыбок выпустить 60 мутантных самцов. Через сорок поколений стадо исчезнет. Можно выпустить одну рыбку. Если, не дай Бог, она не порет случайным образом, то она одна погубит все 60 тысяч, но, правда, не сорок поколений потребуется, а больше. Вот ошибка Медавара: хвост Гауссова распределения нужно обязательно учитывать. Так же как добрый гений может вызвать то, что популяция прорвется на новый уровень, так монстр, злой гений, может ее погубить. Вполне допускаю, что есть некий специальный механизм, запрещающий бессмертие. А те, которые его утратили, были погублены монстрами. Вот еще одна функция для генов смерти…
Гены смерти, только что за их открытие Хорвату и его коллегам, Бренеру и Солстену, дали Нобелевскую премию. Все работали в Кембридже, в Англии. Потом самый старый из них, Бренер, уехал в Беркли, Хорват поменял Кембридж английский на Кембридж американский. Это район Бостона. И только Солстен остался в Англии.
А что они сделали? Они стали исследовать червячка. Это нехороший червячок. Он более или менее трупный червь. Но очень знаменитый. Миллиметр длинной, абсолютно прозрачен, под микроскопом все видно. И живет всего пару недель. И состоит всего из 959 клеток. И судьба каждой клетки была прослежена. От яйцеклетки вплоть до взрослого организма. И когда стали смотреть, сколько же клеток должно быть, если бы не некое обстоятельство, оказалось, что их должно быть на 131 клетку больше. Кстати, сам факт, что нечетное число получилось, показывает, что что-то там неладное. Если бы все клетки сохранялись, то их было бы четное число.
Оказалось, что 131 клетка кончает с собой при развитии этого червячка. И были найдены специальные гены, которые отвечают за то, что клетка кончает с собой. Оказалось, что очень похожие гены есть и у человека. Есть другие гены, которые удерживают клетку от этого шага. И они тоже есть у человека. То есть от червячка до человека проследили эту поразительную закономерность.

Самоубийство включается не только в случае нарушения генома, но и нарушения любых других, достаточно узловых биохимических систем. Некоторые факты никто никогда не принимал, и я тоже, пока не пришел к этой философии. А многие бактерии образуют определенный яд и антидот к этому яду. И то и другое – белки. При этом антидот всегда в избытке. Поэтому ядовитый белок себя не проявляет. Но если замедляется скорость синтеза белков, то оказывается, что антидот исчезает, поскольку он короткоживущий. Есть специальный белок. А белка, который ел бы яд, нет. Тот белок, который ест антидот, всегда делает это медленно. Обычно это не страшно, так как он заново компенсируется мощным синтезом белка-антидота.

Только что появилась очень интересная, парадоксальная работа Донехауэра из Хьюстона, что в США. Он, вмешавшись как генный инженер, в геном мыши, изменил активность одного из генов так, что некий белок, он называется п-53, стал работать активнее. А белков в мыши десятки тысяч разных. И только один единственный изменил свою активность. После этого мыши перестали в старости умирать от рака. А так, каждая вторая мышь умирала от рака. Это одна из главных причин смерти старых мышей. И, казалось бы, это должно было резко продлить жизнь мышам, поскольку главная причина исчезала. Но парадоксально, что мыши стали жить на 20 процентов меньше. Почему это случилось?
Донехауэр заметил, что мутантные мыши умирают странной смертью. Мышь несколько усыхает, становится горбатенькой. У нее развивается очень сильный остеопороз. Ослабляется работа жизненно важных органов, мышь так слабеет, что умирает как бы просто от слабости. Это редкий случай среди людей, когда человек просто увядает, так сказать. Вот он дожил до ста лет и потом уснул и не проснулся. Легкая смерть, как говорится.
Белок п-53 отслеживает повреждения в ДНК. Именно он посылает сигнал самоубийства, если в ДНК что-то неблагополучно. И как фантастически коварно поступила эволюция. Один и тот же белок предохраняет нас от рака, потому что он выбраковывает клетки, в которых нарушена ДНК. Они кончают с собой, и рак не возникает. Поэтому если этого белка много, если он будет активен, то рака не будет.
Но этот же белок выбраковывает какие-то другие клетки, в которых, скорее всего, тоже есть некоторое повреждение, но не очень сильное. Такие клетки могли бы еще жить и жить, а их посылают в «расход». Клеток в органах становится слишком мало для нормальной жизнедеятельности, и вот вам летальный исход. То есть, куда ни кинь, всюду клин. И идея состоит в том, чтобы так сынженерить белок п-53, чтобы он все еще предохранял нас от рака, но перестал бы нас посылать в смерть от старости.

© по материалам книги и телепередачи "ДИАЛОГИ" Александра Гордона