Запрограммированная смерть

Участник:

Владимир Скулачёв – академик РАН

Александр Гордон: Доброй ночи! Жизнь, известная нам, устроена таким образом, что всё, однажды появившееся на свет, умирает. Закон этот, к сожалению, непреложен. Умрём и мы с вами. Кто раньше, кто позже. Кто в мучениях, кто нет. Кто счастливый, кто несчастный. Что это за сила такая? Что это за страсть природы убивать всё, однажды родившееся? Зачем? Насколько неизбежна именно эта сила? Давайте сегодня попробуем ответить на эти вопросы. Понимаю, что тема необъятная, но мы всё-таки сегодня говорим в рамках науки. Поэтому давайте, может быть, начнём с того, когда человечество обратило внимание на неизбежность гибели всего живого, а не только личности человека или сознания.

Владимир Скулачёв: Я думаю, что с тех пор как человечество себя помнит, эта трагедия сопутствует любым философским изысканиям. Поэтому трудно найти того, кто первый сказал, что всё живое и сущее должно умереть. Мне кажется, что гораздо существеннее сегодня подумать о том, кто первым сказал, что может быть и иначе. Который был в какой-то мере диссидентом что ли в сообществе других философов, принимавших смерть как нечто данное либо Богом, либо эволюцией. И я хочу процитировать Артура Шопенгауэра, замечательного немецкого философа. Вот что он сказал в 1818 году: «Особь не только гибнет вследствие самых незначительных случайностей, действующих тысячами разных способов. Но она ещё самой её природой предназначена к смерти, если эта смерть служит для сохранения вида». Если внимательно проанализировать сказанное, то легко прийти к заключению, что, в общем-то, это некий закон, изобретённый эволюцией. Это первое моё положение. Это не есть что-то, что изначально было вложено в любое живое существо. А отсюда и следующий тезис. Можно ли избежать этого страшного явления – смерти?

Почему? Потому что человек перестал полагаться на эволюцию. Когда мы хотим взлететь, мы не ждём миллион лет, пока у нас за спиной вырастут крылья. Мы строим самолёты. Тем более, собственная эволюция, эволюция мозга, эволюция органов человека. Это нечто, на что человек уже давно махнул рукой. Он решает свои проблемы иначе. И если смерть возникла в результате неких эволюционных обстоятельств, то закономерно ставить вопрос о том, нельзя ли (поскольку мы в эволюции самих себя более не заинтересованы), нельзя ли её отменить. Когда я это говорю, я умышленно заостряю проблему. Я говорю, во-первых, не вообще о бессмертии. Я считаю, что оно невозможно. Когда глыба свалилась на человека и раздавила его, то вряд ли имеет смысл говорить о возможности затем его реанимации. Я говорю о смерти от старости, о старении, о предотвращении старения. Вот что меня очень занимает несколько последних лет.

И вот тут я хотел бы процитировать ещё одного великого немца Августа Вейсмана, того самого, который «вейсманисты-морганисты», который в 1881 году прочёл свою знаменитую лекцию. Она на следующий год была издана в виде брошюры по-немецки, ещё через восемь лет – по-английски. И вот что писал в 1881 году Вейсман. «Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто приобретённое вторично в процессе адаптации. Я полагаю, что жизнь имеет фиксированную продолжительность не потому, что по природе своей не может быть неограниченной, а потому что неограниченное существование индивидуума было бы роскошью без какой-либо, проистекающей из неё, выгоды. Изношенные индивидуумы не только бесполезны для вида, но даже вредны, поскольку они занимают место тех, кто здоров». Итак, эволюция придумала смерть от старения. Для того чтобы молодым была дорога.

А.Г. Для того чтобы утверждать, что эволюция придумала смерть от старения, мы должны обладать некоторыми фактами, которые покажут нам, что существовали или существуют бессмертные организмы.

В.С. Да, это факт, давно известный науке. Бессмертны бактерии, у них нет старения. Так считается, по крайней мере. В оптимальных, по крайней мере, условиях бактерии не стареют. Они бесконечно размножаются простым делением, и явление старения им незнакомо. Бессмертны раковые клетки, которые вернулись к этому состоянию уже первоначально, будучи в составе нашего тела. И тут они как бы отменили старение. И в этом беда, в этом болезнь. И я бы хотел здесь сослаться на тоже диссидента, такого американского научного, Джефа Боулза, который всем своим статьям предпосылает эпиграф – «Никаким грантом не поддержано». И для американской системы это совершенно нелепое и странное заявление. Печатался он только в одном журнале «Medical hypotheses» («Медицинские гипотезы») который, видимо, однажды попробовав печатать эти статьи, потом убедился в том, что они чрезвычайно интересны. Там много фантазии, но некоторые пассажи просто замечательны.

В частности, он считает, что старение было изобретено эволюцией на вполне определённом и известном уже давно нам этапе. Когда из бактерий прокариот получились эукариоты. В чём отличие. Прокариот маленький, не имеет органелл, а вот эукариот – это более крупная клетка, которая тоже может быть одноклеточной, но это более крупная клетка. Там есть ядро, там есть митохондрии, органеллы. И есть одно, менее известное для публики, обстоятельство. У прокариот, как правило, гены представлены циклической молекулой ДНК. То есть, весь геном замкнут в кольцо. Нет ни начала, ни конца. А у эукариот – геном в виде ниточки линейной, с началом и концом.

Долгое время этому обстоятельству не уделялось специального внимания, но потом российский биолог, мой старый знакомый Алексей Матвеевич Оловников в 71-м году обратил внимание, что фермент – белок, который делает копию ДНК – у бактерий и у нас с вами действует одинаковым и очень странным для нас с вами образом. У бактерии он таки делает настоящую копию. Он садится на это кольцо и считывает точную копию этого кольца. Это он умеет делать. А у эукариот он тоже садится на ниточку ДНК и начинает печатать копию. Он не забыл, что когда-то он печатал копию с циклической молекулы. А чтобы получить точную копию линейной ДНК, нужно сесть на самый кончик ДНК. Вот этого он делать не умеет. Он садится так, чтобы обязательно справа и слева должно было немножко ДНК. Тогда он начинает считывать. И это Оловниковым было подтверждено, и это должно приводить к явлению недорепликации, когда с каждым следующим актом считывания информации, геном становится чуть короче. Не сильно, но короче.

И если очень долго печатать эти копии, то в конце концов мы придём просто к ситуации, когда он уже не будет этот фермент считывать. Как случилось, что за миллиарды лет эволюции важнейший биокатализатор, который есть в клетке, оказался так убого сработан? За эти времена, когда прокариоты перешли в эукариоты, потом эукариоты эволюционировали, было решено огромное количество проблем. Но эта проблема почему-то осталась нерешённой. И проблема трагическая, потому что именно из-за этого наше ДНК стареет. Наши клетки, они могут бесконечно, как бактерии, размножаться. В конце концов кончится их геном. И это обстоятельство позволило Боулзу утверждать, что не случайно этот фермент остался прежним. Его специально оставили таким, чтобы мы старели. Ну, не мы, вначале клетки.

Пока здесь тоже очень большая путаница есть – старение клеток, старение многоклеточных организмов. Но тут, с другой стороны, есть некий путь к упрощению. Можно рассматривать одноклеточный эукариот. Например, дрожжи, которые уже стареют в отличие от бактерий. Они такие же одноклеточные, как бактерии, но они стареют, и у них уже линейный ДНК. И у них уже неправильно работающий фермент. Не то что бы неправильно, а с неким дефектом работающий фермент. Так вот по Боулзу это не случайно. И вот это, как он считает, был первый механизм старения. Но сразу возникает резонный вопрос. А зачем стареть, если можно не стареть? Как хорошо было бы не стареть. Но здесь вступает точка зрения Вейсмана о том, что необходима смена поколений. Необходимо, чтобы старые уступали дорогу молодым. И поэтому то, что старые в конце концов исчезают, это положительное, с точки зрения эволюции видов, обстоятельство.

А.Г. Но здесь есть парадокс некий. Если организм многоклеточный или одноклеточный устроен таким образом, что он не стареет, он качественно ничем не отличается от своего потомства. Значит, нельзя говорить о том, что старые должны уступать дорогу молодым. Просто это механизм, который, так или иначе, регулирует численность популяции.

В.С. Это другая история, и вот это у бактерий уже есть. Это замечательное явление – чувство кворума оно называется. 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 больше. И 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 самоликвидации организмов. Вплоть до самоубийства людей, между прочим. Когда берётся пистолет или цианистый калий. Я считаю, что это всё 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 чём разница. Я долго думал на эту тему – почему старение медленное. Кстати, оно не всегда медленное. Тот же Боулз ссылается на одну океанскую птицу, очень крупную, живущую на островах. Она живёт, примерно, 50 лет и совсем не стареет. Где-то в районе 50 она просто внезапно умирает. Вот там нет старения. И то, о чём вы сказали, есть самоликвидация.

А старение – это мучительный и унизительный акт, когда шаг за шагом организм теряет свои силы, с тем чтобы в конце концов умереть. Если уж хорошо, чтобы, так сказать, старые уходили, почему они уходят таким мучительным образом? Кому это надо, как эволюция пришла именно к этому способу самоликвидации? И здесь, мне кажется, есть одно решение. Оно мне недавно пришло в голову, я как-то очень успокоился, когда это придумал.

Допустим, рассмотрим зайца и волка. Два молодых зайца. Один – поумнее, другой – поглупее. Физически – одинаковые. У них есть враг – волк или лиса. От волка они убегают. Пока они молоды, они оба убегут. Нет проблем. А вот, конечно, более вероятно, в старости спасётся от волка более умный. И даст потомство более умных, а более глупого съедят. Есть такая замечательная пословица российская: «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.

Раньше они были как бы в шумах, а нужно из-под шумов вытащить некое положительное свойство. И пока всё 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 эту проблему: как себя ускорить? Я абсолютно убеждён, это математики считали, что современный мир не мог возникнуть случайно. Конечно же, эволюция в своём процессе изобрела какие-то механизмы собственного ускорения. И ради этого она шла на очень большие жертвы. И я думаю, что мучения в старости – это и есть та жертва, которую заплатила эволюция за то, чтобы быстрее протекать. Интересно, что старение очень часто связано прежде всего с ослаблением менее важной функции для сохранения более важной функции. Типичный пример: как правило, люди в старости сохраняют ещё светлый ум, но уже не могут ни бегать, ни прыгать, теряются физические силы, в то время как мощь интеллекта сохраняется. И это, конечно же, должно было способствовать отбору тех людей, которые были умнее. И гомо сапиенс наверняка сформировался, если правильна эта точка зрения, также и при участии вот этого обстоятельства.

А.Г. Но тут тоже есть у меня одно наблюдение, которое, по крайней мере, противоречит тому, что я знаю о раннем существовании гомо сапиенс. Могли ли мы определить, с какого момента наступает процесс старости? Не старения, а, собственно, когда человека можно назвать старым или пожилым представителем гомо сапиенс?

В.С. А я думаю, что это не так важно.

А.Г. Дело в том, что планка среднего возраста выживаемого значительно повышена с тех пор, как возник гомо сапиенс. Тридцать, сорок тысяч лет назад. Ведь обстоятельства жизни были такие, что до старости доживали не многие.

В.С. Да, да, да. Это совершенно замечательный вопрос. Я имею на него ответ, к счастью. Я уверен, что на многие вопросы у меня нет ответа. Вообще, то, что я говорю, это некие размышления. Я бы не хотел, чтобы зрители считали это некоей истиной в последней инстанции. Я сам сомневаюсь, я совершенно не уверен, что я прав. Более того, я кладу 50 процентов на то, что я не прав. Но я считаю, что всё же есть вероятность в 50 процентов, что я прав. Стоит того, чтобы об этом думать и в этом направлении работать.

Что предлагает нам классическая геронтология – лечить старческие болезни. Когда они вылечат рак, начнём чаще умирать от инфаркта, инсульта. Когда вылечат инфаркт, инсульт, начнётся ещё что-то. То, о чём я говорю, имеет совсем другую перспективу. Если есть программа старения, нужно просто её сломать и не дать ей включиться. И тогда мы предотвратим и рак, и инфаркт, и инсульт. И все прочие бесчисленные болезни старения, которые одну вылечишь, другая только расцветёт ещё более мрачным цветом. Вы совершенно правы, что до старости доживают не многие. И именно это послужило тому, что вейсмановская идея была с самого начала раскритикована. Его обвиняли в страшном антидарвинизме. А такой Питер Медавар, нобелевский лауреат в 50-е годы 20-го века, написал целую книжку, что этого не может быть никогда просто потому, что в дикой природе не доживают до старости. Умирают по другим причинам. Нет необходимости в эволюции создавать специальный механизм смерти от старости.

А.Г. Это не обеспечивает преимущества в половом отборе.

В.С. Да, совершенно верно. Ну, что здесь сказать. Во-первых, Медавар неправ, потому что даже на первую вскидку, не для всех видов, дошедших до нас, его утверждение справедливо. Существуют особи и виды, которые умирают всё-таки от старости. Это тоже очевидно. И не только в лабораторных условиях, а в дикой природе. Особенно у растений это часто. Множество примеров есть.

Другая его ошибка, как мне кажется, состоит в том, что не нужно доводить до смерти от старости. Когда глупого зайца средних лет, который начал стареть, съел волк, то заяц умер оттого, что его съел волк. Но волк его съел потому, что он уже не такой бодрый, как молодой заяц. Вот в чём, так сказать, структура момента. Опять же – я думаю, что разные виды, которые дошли до нас, находятся на разной стадии своей эволюции. И для некоторых этот принцип очень важен и работает, для других он менее важен, а может быть, и вовсе не работает. Например, хорошо известно, что одним из специализированных механизмов эволюции служит половое размножение, если сравнить с вегетативным.