Святой Грааль генетики
Не уверен, что в «Монти Пайтон»
[34] знают об этом, но у комедийной группы есть ген, названный в ее честь. Причиной такого события явился эпизод из фильма «Монти Пайтон и Святой Грааль», где жертва чумы, перекинутая через плечо гробовщика, который собирался положить, как он думает, труп на телегу и увезти на кладбище, вдруг восклицает: «Я еще не умер!» Затем начинается жаркая дискуссия: умер-таки или нет?
Упомянутый ген впервые был обнаружен у плодовой мушки, и он действительно продлевает жизнь насекомого.
Выделение этого гена, произведенное Стивеном Гельфандом, отчасти стало возможным благодаря канонической работе Майкла Роуза в 1970-х годах и было тесно связано с сексом. Роуз серьезно относился к тому факту, что естественный отбор теряет к нам интерес после окончания детородного возраста. Он задался следующим вопросом: что, если взять группу плодовых мушек и не давать им спариваться до преклонного возраста? (В случае с плодовыми мушками этот срок не превышает пятидесяти дней, так что ответ можно получить быстро.) Только те плодовые мушки, которые окажутся достаточно крепкими, чтобы выжить, смогут передать свои гены следующему поколению. Насекомые, которые не могут спариваться, не отложат яиц. Если вы проводите такой «возрастной отбор» на протяжении многих поколений, то сможете ли вы вывести полностью способных к размножению старших особей, которые живут дольше остальных? Роузу понадобилось лишь двенадцать поколений, чтобы получить ответ. В конце концов он вывел популяцию насекомых, названную «Мафусаиловыми мушками», которые в большинстве случаев проживали 120 дней.
Эти данные сработали как запал, поднесенный к пороховой бочке. Прогресс многократно ускорился, и работы по продлению жизни стали более точными и подробными. Как раз тут в игру вступает «Монти Пайтон». В конце концов ученые нашли у насекомых такой ген, который при мутации позволял продлевать их жизнь без необходимости ждать, пока сменится двенадцать поколений. Он был назван Indy-геном, что является акронимом от фразы «Я еще не умер». Оригинальное название для гена долголетия.
Плодовые мушки не были единственными существами, успешно превращенными в библейских персонажей. В наши дни можно получить сходные результаты с многими лабораторными образцами, от дрожжей до мышей. Мыши имеют особенно важное значение, потому что они не только позвоночные, но и млекопитающие животные. Прямо как мы с вами.
Работа над мышами началась с обеда; вернее, с его отсутствия. Ученые отмечали, что грызуны с ограниченным рационом жили дольше, чем их собратья с регулярным питанием, – этот феномен мы обсуждали в главе о физических упражнениях. Было высказано предположение, что гены, принимающие участие в процессах роста и метаболизма, могут также влиять на долголетие. Как правило, мышь живет около двух лет. Ученые задумались, смогут ли они продлить жизнь грызунов с помощью специфического генного вмешательства.
С помощью «нокаутирующей» генно-инженерной технологии они смогли продемонстрировать это. Исследователи вывели лабораторную мышь, типичную во всех отношениях, кроме дисфункции одного гена, который был в буквальном смысле «нокаутирован». Их мишенью стал рецептор гормона роста у карликовой мыши, бесцеремонно названной GHR-KO11C. Животное успешно пережило второй день рождения и явно не собиралось умирать. После того как лаборатория отметила четырехлетний мышиный юбилей, исследователи поняли, что получили нечто особенное. Но они не знали, насколько оно особенное. Мышь GHR-KO11C прожила еще почти двенадцать месяцев и скончалась незадолго до пятого дня рождения. Если бы она была человеком, то дожила бы почти до 180 лет.
Теперь исследователи знают, как продлевать жизнь многих известных лабораторных животных. Одно существо, круглый червь с зубодробительным названием Caenorhabditis elegans продемонстрировал особенно выдающийся успех. Мутация гена age-1 продлевает его жизнь до 270 дней. Это поразительно, принимая во внимания, что обычно срок жизни круглого червя составляет 21 день. Если бы он был человеком, то прожил бы почти восемьсот лет.
Как ни странно, это ничто по сравнению с тем, на что способны раковые клетки.
Клетки Генриетты Лакс
Если бы кто-то сказал мне, что раковые клетки, которыми я пользовался для работы в должности научного сотрудника с ученой степенью, когда-нибудь попадут в шоу Опры Уинфри, пошатнут лидерские позиции Национального института здоровья и приведут к судебному иску с участием одного из ведущих научных изданий, я бы не поверил. А если бы я сказал, что эти клетки принадлежали женщине, умершей за годы до моего рождения, однако продолжали делиться с такой скоростью, что нам пришлось изолировать их от других лабораторных клеток во избежание загрязнения образцов, то вы бы, наверное, тоже не поверили мне. Но все было именно так. Клетки называются «клетками HeLa», и это одни из самых знаменитых человеческих тканей во всем мире.
Клетки HeLa имеют такое же скромное происхождение, как Опра Уинфри. Они принадлежали Генриетте Лакс, разводившей табак в Виргинии. В пожилом возрасте Лакс переехала в Мэриленд, где у нее обнаружили рак шейки матки, который должен был унести ее жизнь. Врачи (без ее разрешения) взяли образцы маточной опухоли во время лечения и передали их в научную лабораторию. Отсутствие разрешения впоследствии привело к судебному иску, о котором я упомянул. Исследователи поместили клетки в стеклянные блюдца с разновидностью питательного бульона (он называется тканевой культурой) в попытке разобраться в механизме действия рака.
Генриетта Лакс умерла в 1951 году, но ее клетки не умерли. В отличие от других клеточных линий того времени, выращиваемых на тканевой культуре, клетки этой дамы поразительным образом продолжали расти и делиться. Они делятся до сих пор, поэтому я, будучи молодым ученым, мог пользоваться ими через десятки лет. Они чрезвычайно жизнестойкие! Ученые замораживали и оттаивали клетки HeLa, разделяли их и отправляли другим ученым; при надлежащем уходе их можно выращивать до бесконечности. Это похоже на фантазию, но ученые говорят, что клетки HeLa обрели бессмертие. Теперь мы знаем, что многие виды человеческих клеток можно обессмертить, если вы имеете омерзительное намерение сделать их раковыми.
Да, обессмертить. И вы можете не сомневаться, что исследователи прилагают все силы, пытаясь узнать, почему это происходит.
Подсчет ходов
Частичное решение было предложено ученым, который обладал мощным интеллектом и блестящей интуицией. Леонард Хэйфлик, легендарный исследователь процессов старения, был первым, кто доказал, что здоровые клетки умирают в тканевой культуре, потому что у них есть молекулярный счетовод, который следит за количеством делений. Когда клетки пересекают определенный порог деления, счетовод сообщает клеткам, что пора прекратить делиться. Порог, за которым клетка уже не может делиться дальше, называется «пределом Хэйфлика».
