Гидрыразмножаются клетками, выпуская их в окружающую среду. При этом до сих пор не удалось рассчитать срок их жизни – лабораторные гидры прошлого столетия по-прежнему живы.
В зависимости от относительной силы всех этих и других факторов пренебрежимое старение не кажется таким уж странным результатом. Измените относительную вероятность выживания и важность размножения организмов разных возрастов, и эволюция построит вам оптимальный для этого жизненный путь – с огромным спектром различных результатов, от поденок, живущих всего несколько минут, до деревьев, которые достигают возраста тысяч лет.
Если есть эволюционный смысл в ряде случаев иметь риск смерти, который постоянен с возрастом, можем ли мы сделать следующий логический шаг – существует ли возможность отрицательного старения, риска смерти, что уменьшается с возрастом? Хотя мы не знаем большого количества форм жизни, достаточно удачливых в этом отношении, кажется, есть некоторые обладающие этим свойством. Например, лучшие данные, что у нас есть о пустынном западном гофере, виде сухопутной черепахи, предполагают слегка отрицательное старение на протяжении всей взрослой жизни. Вероятно, нет ничего особенного в пренебрежимом старении, и было бы немного странно, если бы существовали жесткие ограничения для изменения риска смерти с возрастом. Вероятно, в мире есть еще больше существ с отрицательным старением, просто нужно провести тщательные демографические исследования, чтобы обнаружить их. Будем надеяться, что расходование ресурсов человеком или разрушение окружающей среды не уничтожит их до того, как мы получим шанс сделать это.
Таким образом, эволюционные теории старения не только объясняют, почему некоторые животные стареют, но и дают шанс для замедления или даже полного устранения старения. Существуют реальные примеры организмов, избегающих старения, и у нас есть твердые теории о силах, которые подавили тенденцию деградировать со временем. Для всех, кто интересуется ходом старения человека, это невероятно волнующая новость: пренебрежимое или даже отрицательное старение не нарушает законов не только физики, но и биологии.
Природа также показывает нам, что продолжительность жизни сильно различается даже между довольно близкородственными видами. Сравнение мышей с летучими мышами и голыми землекопами – яркий пример того, как животные с одинаковыми размерами и относительно недавними общими предками могут, тем не менее, стареть совершенно по-разному. Это демонстрирует нам, что старение не является каким-то неизменным и неизбежным процессом: различия между животными доказывают, что научиться избегать старения возможно. Они также дарят вдохновение: сравнение биологии видов с различными темпами старения позволит нам выявить гены и механизмы, которые способствуют долголетию долгоживущих видов. И мы постараемся разработать лекарства или методы лечения, чтобы имитировать эти приспособительные способности.
Однако самое важное, что дает обращение к эволюции для объяснения этого механизма, – это понимание того, что такое старение и чем оно не является. Теперь мы знаем, что не у всех видов есть какие-то тикающие внутренние часы, запрограммированные убивать родителей, чтобы освободить место для детей. Все, что нам нужно сделать, – это найти бомбу замедленного действия в наших генах, обезвредить ее, и старение будет излечено.
Вместо этого старение является эволюционным недосмотром: результатом накопленных мутаций, которые ухудшают физическую форму в пожилом возрасте, но от которых эволюция не может избавиться; антагонистически плейотропных генов, которые максимизируют успех размножения в молодости, даже если имеют неблагоприятные непреднамеренные последствия в дальнейшей жизни; и механизмов, отдающих приоритет рождению детей над поддержанием доступных соматических клеток. Поэтому нет никаких оснований полагать, что старение должно иметь единственную причину. В действительности мы должны ожидать, что оно будет состоять из совокупности синхронизированных, но лишь в некоторой степени связанных процессов. Наша задача – выявлять и лечить их.
Однако такое уверенное отношение стало распространяться только в течение последних двух десятилетий. Эволюционные теории старения были разработаны в середине двадцатого века и, несмотря на значительные успехи в нашем понимании, имели ироничный и неприятный побочный эффект. Старение долгое время в значительной степени игнорировалось биологами, рассматривалось как явление постепенного ухудшения жизнеспособности, не поддающееся изучению. Эволюционные теории подчеркивают эту безнадежность: они предполагают, что многие процессы, вероятно, будут способствовать старению, без очевидного ограничения их числа. Могут существовать сотни или даже тысячи различных факторов, взаимодействующих мириадами различных способов, и все они сговорились покончить с нами. Эволюционная теория усложняет представление о старении как о процессе настолько запутанном и многогранном, что оно вряд ли когда-либо окажется понятым, не говоря уже о том, чтобы лечиться.
Если мы хотим быть уверенными в понимании старения и в конечном счете в его излечении, то должны быть убеждены в том, что с ним можно справиться в иных, не в эволюционных временных рамках. Открытия, которые позволяют нам вообразить это, являются предметом следующей главы.
3
Рождение биогеронтологии
Современные исследования старения – они часто называются «биогеронтология» – биологическое подмножество геронтологии, которое охватывает все: от медицинской помощи пожилым людям до социальных аспектов старения. Безрассудно выбирать точную дату зарождения научной области. Но формирование биогеронтологии как отдельной важной дисциплины, возможно, началось в 1990-х годах – шокирующе недавно для области, которая занимается одним из самых значительных, почти универсальных явлений, поражающих живых существ.
Трудно точно определить, почему исследования старения так долго оставались в тени биологии. Существовавший ранее скептицизм в отношении того, что старение слишком сложно для серьезного изучения, подчеркиваемый эволюционным пониманием этого явления, предполагающим, что этому способствует почти бесконечное число процессов, безусловно, сыграл свою роль. Кроме того, существуют социально-научные факторы: ни у кого из ученых или политиков, финансирующих их, нет родителей или бабушек и дедушек, которые умерли от старости как таковой, поэтому исследования таких заболеваний, как рак, которые непосредственно ответственны за смерть, как правило, привлекают больше внимания. Ученые также склонны группироваться по темам исследований: в науке есть тенденции и причуды, так же как в музыке и моде. Возможно, исследования старения имели невысокий статус отчасти потому, что по какой-то причине они так и не достигли научной критической массы?
Оглядываясь назад, можно сказать, что ученым, прежде чем приступить к работе над старением, требовалось хотя бы какое-то доказательство: доказательство того, что старение можно изменить, и того, что это можно сделать с научной точки зрения интересным и приемлемым способом в лаборатории. Два ряда экспериментов, которые дали это доказательство, служат основой современной биологии старения. Таким образом, эта глава разделена на две части: мы начнем с долгоживущих крыс на диете, которые предоставили первые прямые доказательства того, что можно повлиять на процесс старения, а затем перейдем к долгоживущим генетически модифицированным червям, которые продемонстрировали, что его не только можно изменить, но и что можно сделать это удивительно простыми способами – фактически заменив одну букву ДНК.
