Speaker A
Есть такое сентиментальное клише: каждое рождение — это чудо. Но на самом деле с точки зрения биологии и генетики в этом есть доля правды.
Видео рассказывает о биологическом чуде омоложения, примерах бессмертных организмов и перспективах продления жизни человека.
Key Takeaways
- Омоложение возможно и происходит в природе через размножение и регенерацию.
- Некоторые организмы могут жить тысячи лет, обновляя свои клетки бесконечно.
- Предел Хейфлика ограничивает деление клеток, что связано с биологическим старением.
- Изучение механизмов омоложения на молекулярном уровне открывает перспективы продления жизни.
- Знание английского языка критично для доступа к научной информации и развитию в науке.
Summary
- Рождение нового организма — это процесс омоложения, при котором исчезают признаки старения.
- Некоторые организмы способны к бессмертному или очень долгому вегетативному размножению, например, королевский остролист и гриб Armillaria gallica.
- Морские звезды демонстрируют способность к регенерации и вегетативному размножению, что связано с омоложением.
- Чудо омоложения не обязательно связано с половым размножением — существуют организмы, которые обновляются бесконечно без секса.
- Предел Хейфлика ограничивает количество делений клеток взрослого организма, что связано с механизмами старения.
- Изучение молекулярно-генетических процессов омоложения может помочь в разработке методов продления жизни человека.
- Знание английского языка важно для изучения науки и доступа к актуальным исследованиям.
- Современные технологии позволяют оценивать биологический возраст организма и разрабатывать методы его омоложения.
- Активность теломеразы и процессы митофагии играют ключевую роль в обновлении клеток и борьбе со старением.
- Поддержка научно-популярного контента и изучение английского языка способствуют развитию знаний в области биологии и медицины.
Chapters
- 00:00Введение: биологическое чудо рождения и омоложения
- 02:00Примеры бессмертных организмов: королевский остролист и гриб
- 04:04Морская звезда и механизмы омоложения в природе
- 05:56Значение английского языка для науки и изучения омоложения
- 07:44Предел Хейфлика и его роль в старении клеток
- 09:54Молекулярные механизмы омоложения и перспективы продления жизни
- 19:54Заключение: борьба со старением и поддержка научного контента
Full Transcript — Download SRT & Markdown
Speaker A
Вот представьте себе: есть два взрослых организма, они встречаются и заводят вместе одну клеточку, у которой отброшены все признаки старения.
Speaker A
Потом эта клетка делится, делится, делится, делится, и в итоге получается новый организм, который состоит из триллиона клеток.
Speaker A
Потом такой организм встречается с каким-то другим организмом, они снова сходятся, и так по цепочке это может продолжаться на протяжении невероятного числа поколений, и, по сути, каждый из нас является продуктом такой непрерывной цепочки делящихся клеток, которая восходит к каким-то нашим очень далеким одноклеточным предкам, которые
Speaker A
существовали более миллиарда лет назад. И эта цепочка ни разу не прервалась, иначе бы нас с вами тут не было.
Speaker A
Мало того, что она не прервалась, но и каждый раз рождается-таки молодой организм. Для нас рождение молодого ребенка является чем-то естественным, привычным, не требующим какой-то особой рефлексии.
Speaker A
Но если подумать, а действительно, как так получается? Как в природе удается проворачивать вот этот прикол, что из двух старых организмов получается один молодой?
Speaker A
И как вообще удается поддерживать это чудо омоложения продолжительностью в миллиарды лет? Мы видим, что омоложение возможно в процессе размножения.
Speaker A
И тут кто-то скажет: ха, все дело в сексе. Взрослые занялись сексом, взяли свои одноклеточные яйцеклетку и сперматозоид, и вот, собственно, в этом и чудо, как все произошло. На самом деле чудо омоложения не требует полового размножения, оно не требует секса.
Speaker A
Существуют живые организмы, которые воспроизводят себя бесконечным копированием, и некоторые из них даже умудряются делать это на протяжении десятков тысяч лет.
Speaker A
Вот, например, в Тасмании растет такой симпатичный кустик, называется королевский остролист. Он может достигать в высоту 8 метров, блестящий, но что еще интересно, он абсолютно бесплоден.
Speaker A
У него нет ни семян, ни плодов. Размножается остролист черенками, поэтому все его потомство абсолютно генетически идентично оригиналу.
Speaker A
Надо сказать, что вообще популяция этого остролиста — всего несколько сот особей. Но при этом можно посмотреть, как давно жил первый оригинальный такой остролист, от которого клонированием таким получились все остальные эти остролисты, и получается, что возраст составляет 43 тыс. лет.
Speaker A
43 тыс. лет остролист как бы воспроизводил сам себя и оставался при этом неизменным. Или существует такой гриб, называется Armillaria gallica, или он же опёнок толстоногий.
Speaker A
В штате Мичиган обнаружили грибницу этого гриба, ее возраст, если ее оценить с помощью методов молекулярной датировки, составляет примерно 2,5 тыс. лет.
Speaker A
При этом масса всего этого гриба составляет около 400 тонн, и он занимает поверхность размером в 70 гектар.
Speaker A
И все это время это был один организм, который просто обновлял какие-то свои части, соединенные при этом вместе в такую единую грибницу. Пожалуй, один из самых ярких примеров животного, которое умеет воспроизводить самого себя, — это морская звезда.
Speaker A
Морская звезда обладает удивительной способностью к регенерации. Можно отрезать одну ножку этой морской звезды, и из нее вполне может получиться целая новая морская звезда.
Speaker A
Они могут размножаться как вегетативно, от них может отваливаться кусочек, из него вырастает целая взрослая особь, генетически идентичная оригиналу, так и половым процессом, то есть сексом, и тогда получаются генетически разнообразные особи.
Speaker A
Все это ведет к тому, что в природе чудо омоложения встречается, и оно встречается не только в контексте того, что обязательно должны быть половые клетки и яйцеклетки, которые должны сливаться между собой.
Speaker A
В общем, некоторые земные организмы вполне могут жить очень долго, воспроизводя самих себя. И люди, которые говорят, что все тлен, есть какой-то закон биологии, который заставит обязательно организм непременно состариться, они ошибаются.
Speaker A
Да, можно сделать такой организм, который, в общем-то, будет обновляться, обновляться, обновляться индифферентно, пока будут какие-то ресурсы, которыми он может пользоваться извне.
Speaker A
Возможно, если мы изучим, как устроено это чудо омоложения, в том числе на молекулярно-генетическом уровне у разных животных, в том числе и у человеческих эмбрионов, мы поймем, как нам омолодить самих себя.
Speaker A
Я убежден, что один из самых полезных предметов, который проходит в школах, — иностранный язык, особенно если вы планируете изучать науку и тем более, если хотите ей серьезно заниматься.
Speaker A
Так сложилось, что именно английский — мировой язык науки. Какой предмет ни возьми, ведущие научные журналы по нему издаются именно на нем.
Speaker A
А как еще проверить, не перевирают ли коварные популяризаторы науки исходные исследования? Свои научные статьи я тоже пишу на английском языке, а теперь вот и новую книгу пишу на английском.
Speaker A
Правда, тут обязательно сделаю перевод. Мне с этим очень повезло, потому что я несколько лет учился в американской школе, и этот язык мне почти как родной.
Speaker A
Но, конечно, английский нужен не только в науке. Например, я не представляю, как я бы путешествовал без знания языка, а с английским я находил понимание не только в англоязычных странах, но и во многих странах Европы и Азии, поэтому я с удовольствием призываю всех учить английский язык.
Speaker A
А поможет здесь онлайн-школа английского языка Skyeng, которая предлагает индивидуальные занятия английским для взрослых и детей.
Speaker A
В Skyeng можно заниматься с любым уровнем языка. Школа гарантирует, что за полгода вы улучшите свое владение английским минимум на один уровень.
Speaker A
Если же вдруг этого не произойдет, Skyeng научит вас за свой счет. Учебная программа создается персонально для каждого студента на основе современных и актуальных материалов по истории, экономике, цифровым технологиям и многому другому.
Speaker A
Но интересные темы выбираете вы, так что учеба становится не скучной, а полученные знания вы сможете сразу же использовать на практике.
Speaker A
Преподаватели тоже подбираются по вашим интересам, чтобы было что обсудить. Никаких дополнительных учебников и тетрадей, все материалы уже есть на собственной платформе Skyeng.
Speaker A
Помимо курсов, которые помогут вам в бытовой жизни, сможете легко путешествовать, заводить новые знакомства и смотреть сериалы в оригинале, в Skyeng также есть более 100 специализированных курсов для айтишников, маркетологов, фармацевтов и других профессий.
Speaker A
Запишитесь на бесплатную консультацию с экспертом по промокоду на экране или по ссылке в описании.
Speaker A
Ну а чтобы дополнительно поддержать вашу мотивацию учить английский, Skyeng разработал бесплатный бокс. С ним вы сможете в легкой и понятной форме сделать изучение английского приятной ежедневной рутиной.
Speaker A
Внутри бесплатного бокса вы найдете гайд с основными временами, браузерное расширение, с которым читать любые статьи или смотреть фильмы станет приятно, подборки фильмов и сериалов под ваш уровень языка и даже гайд с ругательными словами.
Speaker A
Скачивайте бесплатный бокс, записывайтесь на занятия и прокачивайте ваш английский язык с удовольствием. Спасибо Skyeng за поддержку научно-популярного контента.
Speaker A
Какие вообще могут быть преграды на пути к такому бесконечному омоложению? Ну, например, в 1961 году биологи Леонард Хейфлик и Пол Мурхед показали, что существует некоторый предел количества делений у клетки взрослого организма.
Speaker A
Клетки, которые изучали эти ученые, могли поделиться где-то 40-60 раз и после этого больше делиться не могли.
Speaker A
Этот предел в 40-60 делений в итоге вошел в литературу как так называемый предел Хейфлика.
Speaker A
Ученые сделали предположение, что это может быть одним из механизмов старения, одним из встроенных ограничителей, что в какой-то момент наши клетки больше не могут делиться.
Speaker A
Поэтому мы не можем обновлять те клетки нашего организма, которые износились, ну и в итоге организм со временем разваливается.
Speaker A
Тут можно задать такой вопрос: а вообще вот эти 40-60 делений — это много или мало?
Speaker A
Если взять среднее значение 50 делений, взять клетку, поделить ее последовательно 50 раз, то мы получим 2.
Speaker A
Это сколько? Это примерно 1126 трлн. клеток. В человеке по современным оценкам, около 37 трлн. клеток.
Speaker A
Получается, что из одной клетки можно было бы сделать 30 людей, но при этом у человека клетки постоянно обновляются и обновляются достаточно быстро.
Speaker A
По современным оценкам, 0,25% в сутки наших клеток заменяется. И если мы это учтем, то получается, что тогда 50 делений одной клетки достаточно, чтобы обеспечить взрослому человеку клеток на 30 лет жизни.
Speaker A
Если добавить еще одно деление, не 50, а 51, то будет 60 лет жизни. Ну а если еще раз удвоить, 52 деления, то это как раз будет примерно на максимальную продолжительность жизни человека, которая наблюдалась к сегодняшнему дню, 120 лет. Мы все начинаем из одной единственной клетки.
Speaker A
Если бы, например, эта клетка могла поделиться всего 40 раз, то просто бы не хватило клеток для того, чтобы получить хотя бы одного человека, поэтому от того, как много раз смогут поделиться наши клетки, конечно же, может зависеть наше с вами будущее.
Speaker A
И мы как раз имеем среднее количество делений для клетки взрослого организма примерно в том диапазоне между "опа, клеток недостаточно", и "о, клеток как раз достаточно для того, чтобы мы могли прожить достаточно долго".
Speaker A
Хотя тут тоже нужно оговориться еще раз, что предел Хейфлика на самом деле относится к клеткам определенного типа, но об этом чуть позже.
Speaker A
Откуда же берется предел Хейфлика, как он возникает? Еще в 1971 году отечественный ученый Алексей Оловников обратил внимание на некоторый встроенный баг при копировании молекулы ДНК.
Speaker A
Ну, может быть, не баг, а фича, но, в общем, проблема, которая заключается в том, что для того, чтобы удвоить молекулу ДНК, необходима затравка. Затравка такая называется праймер.
Speaker A
В норме такая затравка синтезируется из РНК. У нас есть однацепочечная молекула ДНК, которую мы хотим удвоить, есть праймер, который подобен какому-то участку ДНК, и дальше, начиная с него, происходит синтез второй цепочки, так, чтобы напротив одной буковки ДНК, старой, была какая-то буковка ДНК новой.
Speaker A
Напротив А - T, напротив Г ставится Ц, напротив Ц - Г, напротив Т - А, идет достраивание.
Speaker A
А что происходит с этой затравкой, с этим праймером? Он потом удаляется. Проблема заключается в том, что если такая затравка была где-то в середине длинной молекулы ДНК, то потом можно в качестве праймера использовать левый конец той молекулы ДНК, которая до нее была синтезирована.
Speaker A
Но на самом кончике молекулы ДНК, левее которого ничего нет (опять же лево-право здесь я обозначаю условно, у ДНК по-другому называются концы, но сути это не меняет) возникает участок на конце, где мы обрезали и туда ничего вставить не можем, потому что ДНК синтезируется, только если
Speaker A
левее этого момента есть уже имеющаяся заготовка. С такой проблемой не сталкиваются, например, бактерии, потому что у них молекула ДНК кольцевая.
Speaker A
Это значит, что всегда есть что-то левее того участка, откуда ты запустил свой синтез. А вот у нас с вами молекулы ДНК находятся в виде хромосом, которые линейные молекулы очень компактно упакованные, и возникает вот эта проблема укорачивания до кончиков хромосом.
Speaker A
Оловников предположил, что неизбежно при копировании ДНК кончики хромосом должны укорачиваться в силу самого устройства механизма копирования ДНК.
Speaker A
А из этого вытекает, что будет предел количества делений. Оловников все также предположил, что если мы найдем способ, как избавиться от этого предела деления и что вообще на самом деле такой способ должен быть в природе, потому что природа как-то решает этот вопрос, то,
Speaker A
возможно, это поможет нам в борьбе со старением. И действительно, вскоре ученые по имени Элизабет Блэкберн и Кэтрин Грейдер обнаружили фермент под названием теломераза, который, собственно, и умеет достраивать самые кончики хромосом.
Speaker A
Сначала они обнаружили этот фермент у одного вида инфузории, а потом показали, что этот фермент есть и у человека.
Speaker A
Оказалось, что вот эта теломераза - это не какой-то священный Грааль, который никому недоступен, нет.
Speaker A
Гены-то есть во всех наших клетках, у которых вообще есть ДНК, но при этом работает этот ген не во всех клетках.
Speaker A
Да, действительно, те клетки, которые изучались Хейфликом, в них теломераза, по-видимому, особо не работала, и поэтому у них был предел по количеству делений.
Speaker A
Но у нас есть, во-первых, стволовые клетки, которые могут иметь некоторую теломеразную активность и поэтому могут делиться больше, чем тот предел, который был установлен Хейфликом, а вот наши клетки гермальной линии, то есть те клетки, которые, собственно, участвуют в процессе передачи генетической информации
Speaker A
в следующее поколение, половые клетки и их предшественники, то, что образует эту самую цепочку бесконечной передачи генетического материала от родителей к потомкам, и их потомкам, и так далее во всей этой эволюционной цепи, в этих клетках теломераза как раз очень активна, и поэтому там кончики хромосом не укорачиваются.
Speaker A
Сегодня накопилось достаточно большое количество подтверждений тому, что теломераза работает, что это очень важный и полезный фермент.
Speaker A
Ну, например, какое-то время были скептики по отношению к клонированию, которые говорили, что с клонированием ничего не получится, потому что у вас есть взрослый организм, у него есть взрослые клетки, у этих клеток уже часть предела Хейфлика отыграна, и поэтому ничего из них хорошего не получится.
Speaker A
"Овечка Долли, по идее, если посчитать количество делений, должна была умереть от старости еще в утробе матери".
Speaker A
Но оказалось, что в процессе клонирования, когда образуется эмбриончик, в нем активируется теломераза, кончики хромосом достраиваются до нормального размера для данного вида, и все стабилизируется, снова получается омолаживание, и эмбриончик дает вам молодую овечку Долли или еще кого-нибудь.
Speaker A
Кстати, оказалось, например, что у морских звезд, про которых я говорил чуть раньше, когда они повреждаются, когда им нужно отстраивать дополнительные конечности, очень сильно работает фермент теломераза.
Speaker A
Существует и обратная ситуация, когда из-за генетической мутации кончики хромосом не могут достраиваться, и поэтому теломеры очень быстро укорачиваются, гораздо быстрее, чем обычно это происходит у обычного человека.
Speaker A
И в итоге мы получаем достаточно серьезные врожденные заболевания. Примером такого заболевания является врожденный дискератоз.
Speaker A
При нем у человека могут появляться пятна на коже, у него быстро седеют волосы, у него могут отсутствовать ногти.
Speaker A
Выглядит это все не очень приятно, но при этом еще больше повреждений происходит внутри, а не на поверхности.
Speaker A
В частности, из-за нарушения работы костного мозга возникает иммунодефицит, примерно в 70 раз увеличивается риск некоторых онкологических заболеваний, в 500 раз увеличивается риск некоторых заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Speaker A
Человек реально ускоренным образом стареет и живет гораздо меньше, чем обычно живет человек. Получается, что теломеры, теломераза и старение связаны, как и предполагал Алексей Оловников.
Speaker A
И более того, оказалось, что, например, у разных видов животных, чем животное дольше живет, тем, скорее всего, у него медленнее укорачиваются теломеры, и наоборот.
Speaker A
И тогда же возникла идея: а давайте мы будем бороться со старением путем того, что мы будем активировать теломеразу, наращивать теломеры животным, и вот они будут жить дольше.
Speaker A
На это также сразу возникло и теоретическое возражение, потому что, знаете, где еще активна теломераза? В раковых клетках.
Speaker A
Потому что раковые клетки должны очень активно делиться, это полезно для раковой клетки, иметь возможность неконтролируемо, без ограничений воспроизводить самих себя.
Speaker A
Ожидали, что если мы возьмем и активизируем теломеразу в какой-нибудь клетке, то она станет раковой.
Speaker A
Поэтому ученые использовали специальных мышей, у которых изначально были продублированы некоторые противораковые механизмы, и также на фоне этого добавляли к ним дополнительную копию гена теломеразы.
Speaker A
Идея была такая, что вот эти гены подавят развитие рака, и на фоне этого теломераза будет не так опасна, не так вредна, и тогда мы посмотрим, продлевает ли это жизнь.
Speaker A
И оказалось, что продлевает жизнь. Если взять мышей, которым ввели три гена, подавляющих развитие опухолей, и добавить активацию теломеразы, то продолжительность жизни мышей возрастает на 9-20% с лишним по сравнению с тем, что было, когда просто работали эти гены, подавляющие развитие опухолей.
Speaker A
Кроме того, оказалось, что если сравнить совокупный эффект, и подавление опухолей, и активация теломеразы, то продолжительность жизни мышей увеличится вообще аж на 40%.
Speaker A
Совместно эти интервенции действовали особенно эффективно. Были и работы, где просто наращивали мышам теломеры, и оказывалось, что потомки мышей с более длинными теломерами тоже живут чуть- чуть дольше, примерно на 10%.
Speaker A
Причем в последнем случае еще и оказалось, что мыши даже чуть-чуть реже болеют раком, а не чаще вопреки теоретическим представлениям. Это более свежие работы, но тогда, когда все ученые еще сомневались в этом, пытались придумать и генную терапию по доставке теломеразы в клетки взрослой мышки.
Speaker A
Сначала опасались, что это будет приводить к увеличению риска онкологических заболеваний, поэтому за этим очень тщательно наблюдали.
Speaker A
Но по факту получилось следующее: если взять ген теломер и засунуть его в вирусную оболочку, доставить вирусом эту теломеразу в разные клетки мышки, то мышка будет жить дольше и не будет болеть раком чаще.
Speaker A
Если раньше использовали такой вирус, который незаразный, и просто оболочка от вируса, который доставляет генетический материал в клетки и все, то в более новой работе использовали вирус заразный, который умеет себя воспроизводить.
Speaker A
С этим вирусом тоже доставили теломеразу в клетки мыши, и там получилось продление жизни больше 40%. И опять-таки без какого-то увеличения риска онкологических заболеваний.
Speaker A
То есть у нас есть две хороших новости. Изучая чудо омоложения, мы обнаружили, что существует фактор старения, который можно откатывать назад.
Speaker A
Можно как угодно достроить эти самые кончики хромосом, и, что еще немаловажно, это можно сделать очень дешево.
Speaker A
Недавно мы все столкнулись с пандемией коронавируса. Вы могли обратить внимание, как легко и быстро стали доступны вакцины от коронавируса.
Speaker A
Многие из этих вакцин, это были достаточно сложные биотехнологические продукты, которые представляли из себя как раз что? Вирусную оболочку, в которую засунули какой-нибудь ген коронавируса. Но все сделать то же самое, взять оболочку вируса, запихнуть туда ген теломеразы будет стоить столько же,
Speaker A
как в разработке, так и в плане проведения исследований или для того, чтобы масштабировать производство и конечный продукт. Укол, который нужно будет себе сделать для того, чтобы потенциально продлить жизнь, может стоить столько же, сколько стоил укол условно вакцины Sputnik.
Speaker A
Потенциально у нас есть инструменты для создания дешевых доступных лекарств для борьбы с одним из факторов старения.
Speaker A
Плохая новость заключается в том, что этого недостаточно. Недостаточно удлинить теломеры для того, чтобы победить старение, потому что укорачивание теломер - это лишь один из многих факторов старения.
Speaker A
У нас есть много разных типов клеток. Генетически вроде бы клетки все эти идентичны, но при этом в них работают разные гены.
Speaker A
Почему в них работают разные гены? Потому что к генам, к ДНК могут приделываться в том числе разные белки, а также разные химические метки, которые влияют на их работу.
Speaker A
Метки, которые приделываются к ДНК, их еще называют эпигенетическими метками, то есть надгенетическими, могут говорить: вот в этих условиях в такой-то ткани такой-то ген должен работать, такой-то ген там работать не должен.
Speaker A
И в итоге мы получаем специализированные клетки, которые к тому же еще и настраивают свою работу в зависимости от окружающих условий, сигналов, которые эти клетки получают.
Speaker A
Проблема в том, что когда мы стареем, то вот эти метки эпигенетические могут стираться или образовываться в ненужном месте.
Speaker A
И в итоге вся эта четкая, настроенная регуляция, она начинает немножечко протекать: где-то в какой-то клетке начинают работать гены, которые не должны в ней работать или перестают работать какие-то гены, которые должны в ней работать.
Speaker A
Возникает такое эпигенетическое старение. Причем это эпигенетическое старение, оно настолько, по-видимому, существенно и ярко выражено, что ученые придумали способ померить биологический возраст по этим самым эпигенетическим меткам.
Speaker A
Причем я не просто так сказал биологический возраст, потому что, да, можно померить хронологический возраст, прикинуть, сколько человеку лет, но это не настолько интересная задача, как предсказать, сколько человеку жить осталось.
Speaker A
Тут можно сделать интересные предсказания и проверить, насколько оно верно. И оказалось, что-таки да, можно сделать эпигенетические часы, например, такие как GrimAge, которые по эпигенетическим данным могут сказать примерно, каков биологический возраст организма, и достаточно точно предсказывают, в какой группе людей будет смертность выше, например.
Speaker A
Хорошая новость заключается в том, что эти эпигенетические метки можно сбросить до заводских настроек. Причем в эмбрионах это происходит естественным образом в несколько волн, то есть существует во время эмбрионального развития, процесс, при котором эпигенетический возраст откатывается до нуля.
Speaker A
И самое прекрасное, что мы умеем этот процесс воспроизводить более или менее с любым типом клеток.
Speaker A
Это открытие сделал ученый по имени Синья Яманака. Он обнаружил, что можно взять четыре гена, ввести их в клетку взрослую, и суммарная работа этих четырех генов приведет к тому, что клетка откатится до эмбрионального состояния.
Speaker A
Это состояние называется состоянием индуцированной плюрипотентной стволовой клетки. И дальше такую индуцированную плюрипотентную столовую клетку можно дифференцировать, то есть специализировать в разные типы клеток этого организма.
Speaker A
Можно превратить эту клетку в мышечную, в нервную, еще какую-нибудь. Таким образом, мы можем потенциально омолаживать организм. С факторами Яманаки тоже, кстати, были опасения, что может привести к каким-то крайне нежелательным последствиям, в том числе к онкологическим заболеваниям.
Speaker A
Потому что кто еще у нас пытается себя омолодить? Раковые клетки, все то же самое, что с теломерами.
Speaker A
В принципе, из четырех генов, которые в оригинальный коктейль Яманаки входили, действительно один, по крайней мере, является онкогеном, и оказалось, что если его выкинуть, на самом деле даже трех генов достаточно, чтобы сделать существенную часть этого генетического отката и при этом
Speaker A
существенно снизить онкогенные свойства вот этих факторов Яманаки. И все равно остается проблема, которая заключается в том, что если взять организм и все его клетки, откатить в молодое состояние, то ничего хорошего не получится.
Speaker A
Потратите эти специализированные клетки и превратитесь, я тут шучу, но условно в такую бесформенную клеточную массу.
Speaker A
Так, конечно, не происходит, но понятно, что вам нужны специализированные клетки, и поэтому нужно как-то ограничить действие факторов Яманаки.
Speaker A
И для этого ученые придумали, что можно активировать факторы Яманаки циклически. Например, можно сделать так, чтобы эти гены работали только в присутствии некоторого вещества.
Speaker A
Это вещество в норме организму не дается, поэтому факторы Яманаки неактивны, но потом ему дают это вещество, допустим, раз в неделю или раз в две недели, факторы Яманаки активируются, делают свое дело в какой-то части клеток.
Speaker A
После этого вещество перестаем давать, гены эти инактивируются, и мы сделали неполное, а такое частичное омоложение, такой частичный откат в сторону молодости.
Speaker A
И вот с таким подходом действительно ученым удавалось достигнуть некоторых положительных результатов в плане здоровья подопытных мышей.
Speaker A
Но и это еще не все, на этом наука не закончилась, потому что недавно вышла статья, авторы которой сказали, слушайте, ну вот у нас есть факторы Яманаки, которые требуют такой генной терапии, нужно несколько генов куда-то вводить, сложные генетические конструкции
Speaker A
придумывать, все это не очень просто. А можно пытаться разработать маленькие молекулы, которые будут имитировать действие факторов Яманаки, просто на них организм будет реагировать похожим образом.
Speaker A
Они провели такую разработку, и оказалось, что-таки да, можно. Некоторые из тех эффектов, которые мы видим при воздействии факторами Яманаки, да, можно сделать и с помощью малых молекул, хотя все это, конечно, нуждается в дополнительных исследованиях.
Speaker A
Еще одна очень классная, как мне кажется, важная работа заключалась в том, что использовали эти три фактора Яманаки без того четвертого, который немножко онкогенный для того, чтобы омолаживать сетчатку.
Speaker A
Оказалось, что можно улучшить зрение у грызунов, у которых это зрение пострадало, так что это очень перспективная история и опять же, основанная на изучении того, как устроено в реальном мире чудо омоложения.
Speaker A
Итак, мы обсудили два очень важных элемента этого чуда омоложения: это встраивание кончиков хромосом с помощью теломеразы, это эпигенетический откат.
Speaker A
Но на этом все не заканчивается. Сейчас мы обсудим еще одну очень важную тему. Но сначала я хотел бы предложить такую вам метафору.
Speaker A
Представьте себе: "Титаник" несется в сторону айсберга. "Титаник" - это мы с вами, а айсберг - это, соответственно, смерть.
Speaker A
И на "Титанике" есть огромное количество пассажиров. Это, собственно, клетки нашего тела. Вроде бы все клетки должны быть равны, но нет, есть клетки привилегированные, пассажиры первого класса, у которых есть спасательные шлюпки.
Speaker A
Они сядут на них, уплывут на какой-нибудь соседний остров и продолжат там человеческую цивилизацию. Им обеспечат хороший уход, о них заботятся, причем заботятся еще задолго до столкновения с этим самым айсбергом, чтобы у них волосы были причесаны, чтобы, не дай бог, у них какая-нибудь была болячка,
Speaker A
поэтому постоянное медицинское обслуживание. Еще задолго до этого крушением выдают шлюпку и говорят, вот вам, плывите, и спасайтесь, вы сперматозоиды с яйцеклетками.
Speaker A
Но мы - это, в общем-то, 99,99% всех остальных клеток, которые остаются на этом самом "Титанике".
Speaker A
Мы - это наш, прежде всего, мозг, наша нервная система с нашими воспоминаниями, опытом и так далее, и так далее.
Speaker A
И кажется обидным, что мы вынуждены погибнуть в этом процессе, и только привилегированные пассажиры спасутся.
Speaker A
Хорошая новость заключается в том, что вообще-то те блага, которые предназначены эволюцией только для привилегированного класса, вообще-то могли бы быть доступны и всем остальным клеткам нашего организма.
Speaker A
Дело в том, что из-за того, что эволюция так печется об этих яйцеклетах и сперматозоидах, чтобы они и передали гены в следующие поколения, в них работают многие механизмы, которые помогают им сохранять свою молодость гораздо лучше, чем они работают в других клетках, которые как бы такой расходный материал.
Speaker A
Какое дело эволюции до этого грузчика, который таскает уголь, чтобы питать этот "Титаник"? Хоть он там и работает, старается, но кому он сдался, пусть помирает.
Speaker A
Мы можем подсмотреть за тем, какими привилегиями природа наделила этот самый привилегированный класс, и украсть эти привилегии для других клеток нашего тела, устроить такой, скажем, организменный коммунизм. В половых клетках некоторые механизмы исправления ошибок в ДНК или устранения мусора работают лучше.
Speaker A
Тут мы подходим к третьему фактору чуда омоложения. В наших клетках накапливается мусор. Мусор имеет форму очень разную.
Speaker A
Иногда это какие-то плохо свернутые белки, иногда это поврежденные митохондрии. При этом он имеет тенденцию накапливаться в разной степени в разных типах клеток в зависимости от условий, в которых они находятся.
Speaker A
Какие у нас есть способы избавиться от этого мусора? Один способ - это, конечно, когда клетки делятся, это мы уже обсудили.
Speaker A
Именно поэтому, может быть, восстановление теломеразной активности, это один из факторов, который может продлевать жизнь: клетки больше делятся, и мусор разбавляется между клетками, которые получаются, когда исходная клетка поделилась.
Speaker A
Но и у этого тоже есть свой определенный предел, потому что все равно мусор где-то остается в каких-то клетках.
Speaker A
Вторая вещь заключается в том, что у нас внутри клеток есть такие штуки, которые называются аутофагосомы.
Speaker A
Как они работают? Грубо говоря, мусор заключается в такой мембранный пузырек, этот мембранные пузырек сливается с другим мембранным пузырьком, в котором находятся пищеварительные ферменты.
Speaker A
Они сливаются вместе, эти ферменты перерабатывают то, что находилось в этом мембранном пузырьке. А дальше это как-то либо утилизируется, либо выбрасывается.
Speaker A
В общем, мусор устраняется. Одним из любимых объектов у ученых являются круглые червяки. Они маленькие, быстро размножаются, быстро умирают, на них легко ставить всякие опыты, и на них активно изучали процессы, в том числе аутофаги.
Speaker A
И оказалось очень интересно. Для того, чтобы это хорошо работало, нужно закислять среду вот в этих пузырьках, в которых находятся ферменты, которые должны все переваривать.
Speaker A
И для этого существуют специальные ферменты, которые находятся на поверхности вот этих встроенных в мембрану пузырьков, и они могут расходовать энергию в виде молекул АТФ, такая разменная монета для того, чтобы накачивать протоны внутрь этого пузырька для того, что там все
Speaker A
закислилось, чтобы ферменты активировались, чтобы все хорошо переваривалось. Оказалось, что в половых клетках гермальной линии это работает очень хорошо.
Speaker A
Но в других клетках взрослого организма, в тех, которые отвечают за все остальное, кроме передачи генов в следующее поколение, сложнее, на это энергию жадничают.
Speaker A
То есть как только происходит процесс зачатия, вот именно тогда этот клининг и включается на максимум.
Speaker A
Ну, это как знаете, вы квартиру сдаете, и вы перед тем, как заселить новых жильцов, генеральную уборку проводите.
Speaker A
Вот то же самое и здесь. Хорошая новость заключается в том, что все гены, которые участвуют в этой генеральной уборке, они, в принципе, есть в любой обычной клетке червяка и есть и у нас с вами тоже, но просто они не работают в той мере, в которой они работают в гермальной линии.
Speaker A
Если мы найдем способ, как эти гены заставить работать в остальных клетках, то, возможно, это приведет к радикальному продлению жизни.
Speaker A
Аутофагия - это не единственный процесс, который позволяет клеткам осуществлять генеральную уборку и который при этом гипертрофирован у привилегированного класса.
Speaker A
Еще один очень важный элемент внутренней чистки у клеток, - это так называемые протосомы. Протосомы - это такие шредеры, которые нарезают белки на мелкие компоненты и помогают таким образом их утилизировать.
Speaker A
И оказалось, что в эмбриональных клетках, а также в клетках, которые откатили в эмбриональное состояние с помощью, например, фактора Яманаки протосомы работают на максимальной мощности.
Speaker A
Они гораздо более активно занимаются этим шредингом ненужных белков. Так что еще одна вещь, которую можно подсмотреть у привилегированного класса и позаимствовать для простого народа.
Speaker A
Но вообще обычный мусор не так страшен, как страшен один его конкретный подвид, это испорченные митохондрии. Митохондрии - внутреклеточные органеллы, которые занимаются дыханием, очень важны, имеют свою собственную ДНК, эта ДНК может мутировать, поэтому митохондрии иногда могут портиться, ломаться, утрачивать свои функции.
Speaker A
И что самое неприятное в этом, что обычным мусором клетка поделилась, мусор там разбавился пополам.
Speaker A
Но митохондрии - это такие, по сути, клетки внутри клеток. Они тоже делятся, а они свои ошибки могут воспроизводить.
Speaker A
Плохая митохондрия поделилась, получилось две плохих митохондрии, и дальше эти плохие митохондрии передались в следующие поколения клеток.
Speaker A
Поэтому в нашем организме со временем могут появляться все более и более поврежденные митохондрии во все более и более большом количестве.
Speaker A
При этом дети тоже получают свои митохондрии от родителей, точнее, преимущественно от матери. Есть редкие исключения, когда отцовская линия тоже задействована, но в целом от матери мы получаем свои митохондрии.
Speaker A
И очень важно было бы придумать способ, как бы не допустить, чтобы детям доставались плохие митохондрии.
Speaker A
То есть должен быть способ избавления от этих самых нефункциональных, неработающих, испорченных органелл. Потому что действительно существуют врожденные генетические заболевания из-за поврежденных митохондрий, которые приводят к серьезным последствиям для здоровья.
Speaker A
Но эти заболевания встречаются очень редко. То есть все-таки действительно механизм, который избавляется от плохих митохондрий, по-видимому, очень эффективен, раз редко встречаются такие заболевания.
Speaker A
И даже были эксперименты на мышах, где им специально повреждали какие-то митохондрии и наблюдали, как через очень небольшое количество поколений все нормализуется, остаются только хорошие митохондрии.
Speaker A
Как же удается в рамках чудо-омоложения избавляться от плохих митохондрий, особенно у привилегированного класса? Тут есть два очень важных процесса.
Speaker A
Первый заключается в том, что женский организм на самом деле штампует гораздо больше предшественников яйцеклеток, чем необходимо.
Speaker A
Создается их огромное количество, у них будут немножечко разные митохондрии, а дальше между ними устраивается очень жесткая конкуренция.
Speaker A
Выживают те яйцеклетки, у которых самые хорошие митохондрии. Как горец: "Выживет только один"... ...правда, не один, много все равно выживет яйцеклеток, но выживут наиболее жизнеспособные, с хорошими митохондриями.
Speaker A
Получается такая клеточная евгеника. К сожалению, из этой клеточной евгеники мы мало чего можем взять, потому что мы не можем устроить естественный отбор в пользу хороших митохондрий наших с вами клеток.
Speaker A
Но есть и второй процесс, который помогает клеткам избавляться от плохих митохондрий, потому что можно на самом деле отличить хорошую митохондрию от плохой.
Speaker A
Тут природа придумала очень элегантное решение. Ведь что такое хорошая митохондрия? Это та, которая занимается своим делом, то есть дыханием.
Speaker A
А когда митохондрии занимаются дыханием, то на ее мембране возникает разница потенциала между внутренней и внешней средой.
Speaker A
Есть такой белок, который называется PINK1. Этот PINK1 садится на митохондрии, и если разница потенциалов существует, то он по градиенту и потенциалу отправляется внутрь, и деградирует, и не накапливается на поверхности этой самой митохондрии.
Speaker A
Но если митохондрия неактивна, в ней нет дыхания, нет разницы потенциала, то тогда этот PINK1 начинает накапливаться на ее поверхности.
Speaker A
Это накопление PINK1 распознает еще один белок. Кстати, обратите внимание на его название - паркин.
Speaker A
Он является такой меткой для того, чтобы всю эту митохондрию взяли и разобрали на части в процессе, который называется митофагия, утилизации митохондрий.
Speaker A
Не просто так этот паркин называется паркином. Дело в том, что болезнь Паркинсона связана в том числе с нарушением работы митохондрий в нейронах в головном мозге.
Speaker A
И поэтому, может быть, изучая болезнь Паркинсона, в поисках лекарства от болезни Паркинсона, если мы найдем какой-то способ активировать митофагию, избавиться от плохо работающих митохондрий более эффективно для большинства клеток нашего тела, то тогда это тоже приблизит нас к победе над старением.
Speaker A
Итак, мы хотим воспроизвести чудо омоложения, и мы уже научились удлинять теломеры, мы поняли, как можно сделать эпигенетический откат, как можно попробовать простимулировать уборку мусора, в том числе избавление от вредных митохондрий и поломанных митохондрий, которые не выполняют свои функции.
Speaker A
Что еще остается? Одна из проблем, которые мы еще не решили, - это проблема накопления ошибок в самой ДНК, то есть мутации.
Speaker A
И с мутациями дела обстоят, конечно, плохо, потому что если мутация уже возникла, то дальше, когда клетка будет делиться, эта мутация будет себя воспроизводить.
Speaker A
Поэтому хотелось бы скорее предотвращать мутации, а также их каким-то образом научиться исправлять. И тут тоже есть все та же история про привилегированный класс, что на самом деле многие из механизмов, которые занимаются починкой ДНК, гораздо лучше работают в половых клетках, чем не в половых.
Speaker A
По идее, надо подсмотреть эти механизмы и просто активировать их... Опять же, я сказал "просто", это, конечно же, будет непросто, но "просто" активировать их в других клетках нашего тела.
Speaker A
Вот, например, есть такой ген, который называется AТМ. Что он делает? Он фиксирует повреждения в ДНК и сигнализирует о том, что, ой-ой-ой, ДНК повреждена, нужно что-то предпринять.
Speaker A
Что можно предпринять? Можно активировать ферменты, которые чинят ДНК, исправляют ошибки. Ну а если не получается, то тогда можно клетку просто грохнуть.
Speaker A
ATM в опытах на круглых червяках работал более активно в клетках гермальной линии, чем в клетках взрослого организма.
Speaker A
И это понятно почему, потому что если что-то сломалось в клетке взрослого организма червяка, который и так живет две недели, то ничего страшного, даже если он раком заболеет, тоже его не волнует, он все равно вскоре помрет.
Speaker A
А вот если такая проблема возникает в гермальной линии, то тогда мы потратили ресурсы на воспроизведение нежизнеспособного потомства, которое ничего хорошего для передачи наших генов в дальнейшие поколения не сделает.
Speaker A
Поэтому очень важно следить за чистотой ДНК именно в этой линии, чем природа как бы и занимается.
Speaker A
У нас с вами тоже есть такой ген ATM, но мы как бы не червяки, и есть между нами принципиальная разница, в частности, у нас ATM достаточно активно работает во всех клетках, не только в клетках гермальной линии.
Speaker A
Но что интересно, с возрастом активность этого гена, как показывает ряд исследований, снижается. То есть это тоже может быть одним из факторов, который влияет на наше с вами старение.
Speaker A
Меньшая активация этого гена, меньшая активация ферментов, которые чинят ДНК, хуже чинится ДНК, больше накапливается мутаций, повышается риск онкологических заболеваний.
Speaker A
Если же ген ATM человека вообще поломан от рождения, например, то это приводит достаточно серьезному заболеванию, которое называется синдром Луи Бара.
Speaker A
Ген важный. И история не про то, что конкретно этот ген, скорее всего, хранит в себе чудо омоложения, а про то, что, в принципе, это еще одна иллюстрация того, что да, действительно, в нашем организме могут быть клетки более привилегированные
Speaker A
и менее привилегированные, что механизмы починки ДНК, а также устранения других дефектов могут работать неодинаково в разных типах клеток.
Speaker A
И если мы поймем, при каких обстоятельствах те или иные механизмы починки ДНК (и не только) активируются, то мы сможем повысить продолжительность жизни всех остальныхх клеток.
Speaker A
Не только этого привилегированного 1%, которые зажрались и планируют передавать свои гены в следующие поколения, но и всем остальным трудящимся клеткам, которые занимаются тем, чтобы наши мышцы сокращались, чтобы наши нейроны посылали сигналы и обрабатывали информацию, чтобы наше сердце билось.
Speaker A
Труженики! Они все заслуживают того же бессмертия, которое есть у гермальной линии. И именно над этим наука сейчас и работает.
Speaker A
И все же существование вот этого элитного менее чем 1% клеток, оно обнадеживающее, оно говорит о том, что наши клетки не исчерпали свой запас по живучести, что можно кое-что улучшить.
Speaker A
Для этого нужно, конечно, бороться за права всех остальных клеток. Так что, пролетарии всего тела, объединяйтесь!
Speaker A
Я пойду писать клеточный манифест, а вы подписывайтесь на канал.
Topics:омоложениебессмертиебиологиястарениепредел Хейфликарегенерациятеломеразамитофагиякоролевский остролистArmillaria gallica
