Таким образом, теломераза – это фермент-Златовласка
[60]: слишком мало – и быстро делящиеся ткани разрушаются; слишком много – и рак легко берет верх над организмом. К счастью, у большинства из нас он находится в пределах нормы. Хотя существует некоторая естественная вариация в населении, т. е. у каждого из нас немного разные уровни теломеразы, в целом это не имеет большого значения. Если вы посмотрите на человеческие популяции, то можете сравнить людей с тонкими вариациями ДНК, которые немного увеличивают или уменьшают активность теломеразы. Более активная теломераза немного увеличивает риск смерти от рака, но не имеет большого значения для риска смерти в целом, потому что вы чуть лучше защищены от других проблем, таких как сердечно-сосудистые заболевания, которые связаны с короткими теломерами.
Итак, если длина теломер и уровень теломеразы подобны хождению по канату между старением и раком, то какие практические меры могут помочь нам удержаться и не упасть? Если вы хотите проследить историю попыток превратить теломеразу в конкретный метод лечение, можно изучить карьеру молекулярного биолога Марии Бласко. В 1993 году она переехала из лаборатории в Испании, где защитила докторскую диссертацию, в США, чтобы работать в постдокторантуре
[61] у Кэрол Грейдер, которую вы помните по ее открытиям теломеразы у тетрахимены.
Бласко не испугалась, когда иллюзии насчет теломеразы, казалось, испарились в начале 2000-х. Убежденная в том, что понимание теломер может привести к созданию новых лекарств от болезней, вызванных их укорачиванием, ее лаборатория продолжала эксперименты с ферментом. В 2008 году группа опубликовала статью, показывающую, что теломераза может продлить жизнь мышей – при условии, что они также генетически модифицированы, чтобы быть устойчивыми к раку. Мыши, генетически измененные так, чтобы иметь как дополнительную теломеразу, так и три дополнительных гена защиты ДНК, которые заставляют клетки умирать или стареть, если у них есть предраковые мутации, жили в среднем на 40 % дольше, чем их немодифицированные собратья. Это дает надежду – битва между раком и старением, похоже, не является игрой с нулевой суммой, где каждая победа над одним приводит к смерти от другого. В сложной биологической системе усиление двух конкурирующих эффектов может дать – и в данном случае действительно дает – синергию для получения чистой выгоды.
В последующем эксперименте на взрослых мышах был опробован другой вид генной терапии. Грызунам вводили миллиарды вирусов
[62], которые, вместо того, чтобы вызывать инфекцию, доставляли в их клетки дополнительный, временный ген теломеразы. Те, кому делали инъекцию в возрасте одного года (примерный эквивалент 40 человеческих лет), жили в среднем на 20 % дольше, чем сверстники. У мышей, получавших лечение теломеразой, также наблюдалось укрепление здоровья: улучшался контроль уровня сахара в крови, повышалась плотность костной ткани, кожа становилась более плотной, улучшались результаты ходьбы по натянутому канату. Самое главное, не было никакого очевидного роста риска развития рака.
Это многообещающе и может быть осуществимо на взрослых людях, но, как говорится, мыши – это не просто крошечные люди. Одна потенциальная трудность применения на людях этого открытия, которое стало возможно благодаря мышам, заключается в том, что мыши живут значительно меньше. Там, где средняя мышь, обработанная теломеразой в этом исследовании, прожила еще полтора года после лечения, у человека, получившего лекарство в эквивалентном возрасте, впереди были бы десятилетия, когда могли бы накопиться вызывающие рак мутации. Может ли это означать, что теломераза безопасна для короткоживущих мышей, но опасна для долгоживущих людей?
Чтобы предотвратить эту критику, лаборатория Бласко опробовала ту же самую вирусную генную терапию на взрослых мышах, генетически модифицированных и имеющих значительно повышенную восприимчивость к раку. Не было никакой заметной разницы в частоте развития рака между мышами, получавшими дополнительную теломеразу, и теми, кто получал контрольную дозу вируса, не содержащего ДНК, – показатели в обеих группах были одинаково и ужасно высокими. Это говорит о том, что даже в среде с высокой склонностью к раку этот вид генной терапии теломеразой по крайней мере не ухудшает ситуацию, и наводит на мысль, что генная терапия у взрослых людей может быть не такой канцерогенной, как первоначально опасались.
Последний эксперимент лаборатории Бласко включал создание мышей с очень длинными теломерами, но совершенно нормальной теломеразой. Эти подопытные жили в среднем на 13 % дольше, чем грызуны с теломерами нормальной длины. Также наблюдался ряд преимуществ для здоровья: меньший вес, более низкий уровень холестерина, меньшее повреждение ДНК и, что особенно важно, более низкий риск развития рака. Этот эксперимент показывает, что очень длинные теломеры по сути не являются проблемой, но именно гиперактивная теломераза повышает риск развития рака, как мы видели на примере немецкой семьи. Таким образом, если бы мы могли увеличить длину теломер, не обращаясь к существующим генам теломеразы, возможно, можно было вообще обойти теломеразную дилемму – выбор между раком и дегенерацией.
Со всеми этими захватывающими доказательствами, полученными в экспериментах на мышах, сейчас необходимо провести больше испытаний, чтобы изучить теломеразу у животных, более похожих на нас. Одним из вариантов может быть переход прямо к людям. Как мы уже видели с другими признаками, существует множество случаев, когда теломеры ответственны за болезни более страшные, чем медленное старение до самой смерти. Начать можно с людей, страдающих врожденным дискератозом или несколькими сопутствующими заболеваниями, непосредственной причиной которых становится недостаток теломеразы.
Другая возможность – идиопатический легочный фиброз, заболевание легких, его вы, возможно, помните как первый вариант, на котором опробовали сенолитическую терапию. (Обнадеживает то, что короткие теломеры и чувствительные клетки оказываются в одних и тех же местах, учитывая, что одно может вызвать другое.) Эксперименты с генной терапией и теломеразой на мышах предполагают, что она может обратить вспять ИЛФ.
И учитывая, что в настоящее время у пациентов нет хороших вариантов лечения, некоторые, вероятно, захотят рискнуть и попробовать терапию теломеразой. За пациентами, включенными в эти исследования, будут очень тщательно наблюдать на предмет любого увеличения риска развития рака, и, если этого не произойдет, мы могли бы начать заранее предписывать лечение более широким группам людей. Поскольку более короткие теломеры подвергают риску сердечно-сосудистых заболеваний, на очереди могут быть пациенты из этой группы. Если люди с повышенным риском сердечных заболеваний, получающие теломерную терапию, не начнут умирать от рака, мы можем представить себе, что теломеразу начнут назначать всем нам в качестве профилактики.
