Обходной путь к бессмертию: старость попробовали лечить сероводородом
Современные теории старения (а их, к несчастью, так много, что большинство неизбежно окажутся неверными) можно условно разбить на две группы. Теории первого типа исходят из того, что старение — результат естественной порчи клеток под действием факторов среды или неумолимого бега времени. Если это так, то чтобы спастись от старости, надо просто научиться защищать свой организм от этих факторов.
Другая группа исходит из того, что старение запрограммировано: те самые факторы среды не просто портят клетку, а запускают в ней встроенные механизмы, не позволяющие страдающей клетке портить жизнь остальному организму. Общий результат действия таких клеточных механизмов на протяжении жизни и есть старение. Если это действительно так, у нас есть шанс вмешаться в работу этих механизмов таким образом, чтобы оптимизировать их работу ради нашего счастливого долголетия. Возможно, некоторые перспективы такого развития событий открывает работа ученых из Университета Эксетера (Великобритания), где описан элегантный способ продлить жизнь эндотелиальных клеток — тех, что выстилают изнутри наши кровеносные сосуды.
В прошлом веке умами геронтологов владела идея, относящаяся к первой группе, — свободно-радикальная теория старения Дэнхема Хармана. Именно она по сей день побуждает некоторых людей принимать большие дозы витамина Е и других антиоксидантов, хотя их бесполезность в деле продления жизни вполне убедительно установлена. Согласно идее Хармана, самая горячая точка клетки, от которой зависит срок ее жизни, — это митохондрия, энергетическая станция, где происходит сжигание питательных веществ кислородом. На мембране митохондрии возникает электрическое поле такой же напряженности, как в канале молнии. Побочный продукт процесса — те самые свободные радикалы, то есть испорченные молекулы, ради борьбы с которыми когда-то было принято принимать антиоксиданты. Но если сама свободно-радикальная теория старения подвергнута всесторонней критике, то ключевую роль митохондрий в этом процессе никто под сомнение не ставит.
Агент, который использовали английские биохимики, представляет собой типичный «ион Скулачева».
Именно туда, в самую митохондрию, и проникают вещества, использованные британскими биохимиками. Там они выделяют сероводород — тот самый газ, что выделяется при гниении. Выделяют они его, впрочем, очень аккуратно и понемножку. Результат вполне нагляден: количество стареющих (то есть переставших делиться) клеток в культуре уменьшается вдвое.
Идея доставить что-то полезное прямо внутрь митохондрии не нова: именно этот подход, например, используется в так называемых «ионах Скулачева», геронтологические препараты на основе которых разрабатывает российская компания Mitotech. Агент, который использовали английские биохимики, в сущности, и сам представляет собой типичный «ион Скулачева» — он содержит тот самый положительно заряженный остаток фосфония, который, согласно идее академика Владимира Скулачева, легко вонзается прямо в отрицательно заряженную мякоть митохондрии. Однако есть и существенная разница. Вещество, которое доставляют наши российские ионы Скулачева, — опять же антиоксидант, хоть и предназначенный для точечного действия. Но с сероводородом, который доставляют предложенные англичанами препараты, все гораздо сложнее.
В большинстве научно-популярных сообщений об этой работе говорилось, что сероводород внутри митохондрии становится топливом, то есть окисляется кислородом или пресловутыми свободными радикалами. На самом деле авторы статьи особо подчеркивают, что для подобного действия концентрация этого вещества слишком мала. Что именно делает сероводород внутри митохондрии, ученые пока точно не знают. Но определенные идеи высказывают: по их мнению, сульфид модифицирует митохондриальные белки — те, что несут клетке-хозяину сигнал о том, что в митохондрии происходит что-то неладное, и заставляют ту прекратить деление.
Ни один шанс вмешаться в природу не будет упущен: все же жить дольше — очень заманчивая перспектива.
Это лишь гипотеза; зато то, что происходит затем, — твердо установленный факт. В обработанных препаратом клетках повышается количество двух белков, называемых «сплайсинг-факторы», от них зависит, какие именно продукты будет клетка синтезировать на основе информации, записанной в ее генах. Исследователи показали, что если эти сплайсинг-факторы удалить, то эффект антистарения тотчас исчезает. Значит, именно от них зависит выбор клеткой программы развития: считать ли себя здоровой или поставить на себе крест и навсегда прекратить делиться.
Картина вырисовывается такая: сероводород слегка меняет один из белков митохондрии, который сигналит о ее здоровье; белок через посредников передает оптимистический сигнал в ядро клетки, запуская производство сплайсинг-факторов, и уже они дают понять всем клеточным процессам, что стареть пока рановато. Вспомним о двух группах теорий старения: очевидно, результаты английских биохимиков не просто свидетельствуют в пользу второй группы теорий (то есть программируемой старости), но и указывают, в каких именно точках мы можем попробовать повлиять на клеточные процессы, чтобы заставить их работать на себя.
Разумеется, разработанные английскими исследователями вещества послужат непосредственным прототипом для разработки фармакологических препаратов: очень много заболеваний имеют в своей основе процессы клеточного старения. Однако не менее важный результат — идентификация ключевого компонента клеточных процессов, заставляющих клетку стареть и умирать. С какой стороны подступятся к ним другие ученые, предсказать пока нельзя. Но очевидно, что ни один шанс вмешаться в природу не будет упущен: все же жить дольше — очень заманчивая перспектива.
Комментирует генеральный директор компании Mitotech Максим Скулачев:
— Желание английских коллег сделать конкурента нашему SkQ вполне понятно, и мы это всячески приветствуем. Отрадно, что при этом они тоже пользуются «ионами Скулачева», хотя, собственно, как еще доставить что-то в митохондрии?
Эта работа вполне подтверждает наши наблюдения, что доставка антиоксиданта в митохондрии препятствует старению. Коллеги пытаются предложить немного другой подход, ставя под сомнение антиоксидантный механизм действия сероводорода. На мой взгляд, данных, представленных в работе, для такого вывода недостаточно. У нас тоже работают сверхмалые дозировки вещества: дело в том, что митохондрии, как насосы, накапливают внутри себя «ионы Скулачева», к которым относятся и эксетерские препараты.Тем не менее мы тоже склоняемся к мысли, что снижение количества радикалов в митохондриях носит также и регуляторный характер. То есть, как и предполагают англичане, важна не сама по себе защита от свободных радикалов, а скорее сигнал: «У нас тут в митохондриях все по-молодому, в полном порядке».
Что касается выводов об участии в процессе факторов сплайсинга, мне кажется, они немного преждевременны. Сплайс-факторы — командиры очень высокого уровня, влияющие на сотни разных генов. То, что удаление этих факторов изменило картину регуляции старения, может быть связано просто с наступившим беспорядком во внутриклеточных делах.
В целом результаты англичан вполне согласуются с нашими представлениями о старении. Рискну сказать, что в чем-то мы, возможно, опережаем их на много лет, и я предвижу трудности, с которыми им предстоит столкнуться при разработке препарата. Тем не менее от души желаю им успеха.