Pages Menu
Categories Menu

Опубликовано 16 04 2014 в рубриках Featured, Наука о доголетии | 2 коммент.

Теломеры и продолжительность нашей жизни

Теломеры и продолжительность нашей жизни

В 1961 году ученый Леонард  Хэйфлик (Leonard Hayflick) обнаружил, что число делений человеческой клетки конечно. После примерно 70 делений клетка, полученная из эмбриональной ткани, теряет способность делиться, достигнув стадии клеточной старости. Хэйфлик также обнаружил, что число клеточных делений зависит от возраста клеток: клетки 25-летнего человека могут делиться больше раз, чем клетки 50-летнего человека, а те в свою очередь, способны делиться больше, чем клетки 90-летнего. Он открыл, выражаясь просто, часы, тикающие внутри каждой делящейся клетки нашего тела.

Процесс нашего старения – это не просто следствие накопленных в организме дефектов, а специфическое свойство наших клеток, которое определяет как долго мы можем жить. Гипотеза о природе  этого свойства была выдвинута независимо советскими и американскими учеными в начале 1970-х годов. Когда клетка делится, генетический материал, находящийся внутри нее, должен быть скопирован. Процесс копирования называется репликацией ДНК. Ученые предположили, что ограничение числа клеточных делений заложено в самой природе репликации. Энзимы, которые воспроизводят цепочку ДНК, не способны все время копировать всю цепочку до конца, что приводит к потере части ДНК.

Если уподобить ДНК длинному ряду кирпичей, а репликацию ДНК – каменщику, то можно получить наглядную картинку процесса. Этот каменщик-оригинал  укладывает очередной ряд кирпичей поверх предыдущего ряда, а сам при этом стоит на предыдущем ряду. Когда он дойдет до конца ряда, то обнаружит, что последний кирпич в ряду класть некуда – он сам стоит на том месте, куда надо класть кирпич. Он делает шаг назад и сваливается со стены, оставляя новый ряд более коротким, чем предыдущий. Также и с нашей ДНК: при каждом делении она неспособна скопировать себя в полном объеме, новая цепочка ДНК короче предыдущей. Если б мы теряли информацию, закодированную в ДНК при каждой репликации, человеческая жизнь была бы невозможна. К счастью, мы рождаемся с длинными повторяющимися последовательностями ДНК в каждом конце наших хромосом. Со временем они укорачиваются в процессе нормальной репликации ДНК. Эти последовательности называются теломерами.

Теломеры, как и ДНК,  состоят из единиц , называемых нуклеотидами, нанизанных как бусины на нитку ДНК. Нуклеотиды в человеческих теломерах расположены в повторяющейся последовательности ТТАГГГ (2 тиамина, 1 аденин, 3 гуанина) Эта последовательность повторяется сотни раз в каждой теломере. Каждый раз, когда наши клетки делятся, теломеры становятся короче. Когда  мы зарождаемся, теломеры в нашем одноклеточном эмбрионе имеют длину около 15000 нуклеотидов. Наши клетки быстро делятся в  материнской утробе и ко времени нашего появления на свет длина теломер уменьшается примерно до 10000 нуклеотидов.  Теломеры укорачиваются в течение всей жизни и, когда они достигают средней длины в 5000 нуклеотидов, наши клетки не могут дальше делиться и мы умираем от старости.

Леонард  Хэйфлик обнаружил тикающие часы в каждой делящейся клетке нашего тела. Укорачивание теломер объясняет, что заставляет эти часы тикать. Время, оставшееся до остановки «теломерных часов» можно узнать от клеток крови.  Когда  ученые провели такие измерения, они увидели значительную корреляцию между человеческим возрастом и количеством «тиков», которые осталось сделать клеточным часам.

Конечно должен существовать какой-то путь  удлинения теломер. Иначе наши сперматозоиды и яйцеклетки содержали бы  теломеры такой же длины , что и у остальных наших клеток, что сделало бы эмбрионы такими же взрослыми, как и мы сами. Из-за огромного количества клеточных делений , происходящих в организме плода, наши дети рождались бы более старыми, чем мы, их родители. Однако наши репродуктивные клетки не обладают укороченными теломерами и не показывают признаков старения. Они практически бессмертны. Причина их бессмертия в том, что наши репродуктивные клетки производят энзим под названием теломераза.

Теломераза  действует как  сборочный конвейер внутри клеток, добавляющий нуклеотиды к концам хромосом, удлиняя таким образом наши теломеры.  В клетках, вырабатывающих теломеразу,  теломеры удлиняются с разу же после укорачивания.  После каждого тика клеточных часов невидимая рука возвращает стрелку назад.

Все это хорошо, но можно ли вставить ген теломеразы во все наши клетки и увеличить  продолжительность жизни? Можно, но появляется большая проблема. Вставка такого гена в случайное или неправильное место часто вызывает рак в связи с тем, что при этом  могут быть отключены гены, подавляющие рак, или включены гены, рак вызывающие. К счастью, ген теломеразы уже существует в наших клетках. Это потому, что ДНК в каждой нашей клетке идентична: клетки кожи, мышц, печени содержат точно такую же генетическую информацию, как и остальные наши клетки. Таким образом, если клетки, которые создают сперму и яйцеклетки содержат код для теломеразы, все другие клетки должны тоже содержать этот код.

Причиной того, что большинство наших клеток не вырабатывают теломеразу, является подавление теломеразного гена. Один или более участков ДНК, соседствующих с геном теломеразы,  связывают  его по рукам и ногам и теломераза не может вырабатываться клеткой. В принципе, с соседями можно договориться и заслать маленькую молекулу для того, чтобы развязать и устранить путы и включить ген теломеразы в каждой клетке нашего организма.

Химические соединения, содержащие такие молекулы,  были обнаружены не так давно.  Одно из таких соединений под названием TA-65 открыто корпорацией Geron и лицензировано компанией TA Sciences.  Кроме того, компания Sierra Sciences,  используя роботизированную высокопроизводительную скрининговую систему, исследовала более 200 соединений в 29 отдельных группах  лекарств, которые вызывают выработку теломеразы  в нормальных клетках. Однако совершенный препарат еще не найден.  Ни одно из проверенных соединений не вызывает выработку теломеразы в количестве,  достаточном  для остановки или обращения вспять процесса старения. Кроме того, все они (за исключением  TA-65) довольно токсичны для клеточных культур и небезопасны для применения человеком.

Что же дальше? Смогут ли ученые создать совершенный механизм, вызывающий выработку теломеразы во всех наших клетках и вылечить нас от старения?  Вопрос, как говорит Билл Эндрюс (ученый , который очень активно занимается теломерным вопросом) , на триллион долларов.  Но отвечает на него ученое сообщество скорее утвердительно. Предотвращение укорачивания теломер может стать одним из лучших путей продления человеческой жизни за пределы видового максимума в 125 лет. При этом старость не будет дряхлой и беспомощной.

Дилетантский вывод: Мои теломеры так и ждут, чтобы их удлинили. Некоторые передовые борцы с собственным старением уже принимают капсулы ТА-65 американского производства, но я пока не приступил к их приему, ибо цена кусается ( около 22000 за пузырек, которого хватит на 15 дней приема в моем возрасте) да и побаиваюсь я как-то. Изучу вопрос поглубже и уж тогда пойму, а надо ли мне это. Ждите в ближайшее время свежий материал про этот препарат.

2 комментария

  1. Интересная статья, глубокая!
    Все это конечно хорошо — продление жизни, но мне,кажется, лучше быть бодрым, легким, активным, не дряблым, не заторможенным в свое время…в свои 100 лет! А вот когда живешь насыщенной жизнью, яркой и полной эмоций..весь свой отмеренный век, то не факт,что захочется жить «бесконечно»;))

    • Согласна я с Вами суслик)) Главное, что жить — это здорово и интересно ))

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *