Диалоги (июль 2003 г.) - Гордон Александр - Страница 19

А.Г. Вы говорите – гены смерти…

В.С. Только что за них Хорвату дали нобелевскую премию. Может, покажем их?

А.Г. Да, если есть такая возможность, давайте покажем гены смерти, попугаем на ночь глядя.

В.С. Нет, я имею в виду, покажем нобелевских лауреатов.

А.Г. Покажите нам нобелевских лауреатов, пожалуйста, которые получили нобелевскую премию за открытие гена смерти.

В.С. Вот это Бренер, Хорват, Солстен. Все работали в Кембридже. В Англии. Потом самый старый из них, Бренер, уехал в Беркли, Хорват поменял Кембридж английский на Кембридж американский. Это район Бостона. И только Солстен остался в Англии.

А что они сделали? Они стали исследовать червячка. Это нехороший червячок. В общем-то, он, более менее, трупный червь. Но очень знаменитый. Миллиметр длиной, абсолютно прозрачен, под микроскопом всё видно. И живёт всего пару недель. И состоит всего из 959 клеток. И судьба каждой клетки была прослежена. От яйцеклетки вплоть до взрослого организма. И когда стали смотреть, сколько же клеток должно было быть, если бы не некое обстоятельство, оказалось что их должно быть на 131 клетку больше. Кстати, сам факт, что нечётное число получилось, показывает, что что-то там неладное. Если бы все клетки сохранялись, то, думаю, их было бы чётное число.

И оказалось, что 131-я клетка кончает с собой по дороге при развитии этого червячка. И были найдены специальные гены, которые отвечают за то, что клетка кончает с собой. И оказалось, что эти гены имеют аналоги у человека. Очень похожие гены есть и у человека. Есть другие гены, которые удерживают клетку от этого шага. И эти тоже есть у человека. То есть, от червячка до человека проследили эту поразительную закономерность. И есть гены, которые, в общем-то, нужны только для того, чтобы убить клетку. Это, правда, не организм. Тут опять-таки нужно быть очень аккуратным, поскольку смерть клетки в многоклеточном организме может быть полезной для организма, и в этом нет ничего, так сказать, поразительного.

Но совсем недавно, весной этого года, Фёдор Северин и другая группа Мадео, Фрёлих и сотрудники показали, что у дрожжей, которые одноклеточные, тоже существует механизм запрограммированной смерти. И вот там уже говорить о том, что это, как говорят, апоптоз (апоптоз – это термин для самоубийства клеток в многоклеточных организмах)… Здесь уже этот термин неприменим, поскольку дрожжи живут сами по себе.

А.Г. То есть, погибает не клетка, а организм.

В.С. Погибает организм, а не клетка. Я это называют феноптоз – гибель организма. И когда Северин стал исследовать, как же устроен этот ген самоубийства, то он оказался поразительно похож на наш с вами.

Вот, пожалуй, самое главное по поводу того, что смерть от старения может быть частью некоей программы. И если это так, то программу эту можно сломать. Мы ответили на один из вопросов. Что получится, если заняться этим делом? И имеем ли мы право замахиваться на это? Ну, во-первых, я считаю, что если это так, то мысль остановить нельзя и рано или поздно кто-то сломает этот механизм и обеспечит людям вечную молодость.

А.Г. Ну, сначала дрожжам, я полагаю.

В.С. Это тоже спорный вопрос. Я думаю, что нужно идти тем и другим путём. Конечно, мы сейчас занимаемся этим активно. И можно, конечно, работать на дрожжах, но ни в коем случае не забывать о человеке. Кстати, на этой картинке показан ещё один пример феноптоза. Это самоубийство бамбука. Бамбук живёт 15–20 лет. Эти 15–20 лет он размножается вегетативно. А затем вдруг начинается цветение. Эту фотографию сделала моя сотрудница Ира Смирнова в ботаническом саду в Гётеборге. Это разгар лета, начало июля. Вы видите зелёное буйство вокруг. И вдруг жёлтый, совершенно осенний куст. Это бамбук решил зацвести. Он зацвёл, получились семена, и тут же умер. Вокруг, но тут не видно, масса воробьёв, которые склёвывают эти семена. Там огромное количество семян. И довольно понятно, зачем он умер. Ведь вы видите, как плотно растут эти бамбучины одна к другой. Но если бы он не умер, то все эти семена не могли бы просто взойти, потому что всё уже покрыто бамбуком. Вот это очень яркий пример феноптоза без старения. Безусловно, запрограммированная смерть, но нет этого мучительного медленного процесса старения.

А.Г. Поправьте меня, если я ошибаюсь, но, скажем, у лососёвых происходит почти то же самое.

В.С. Да, вы читаете мои мысли. У меня просто нет картинки лосося, но это хорошо известный случай. Тихоокеанский лосось после нереста погибает. И такая расхожая точка зрения была, что так трудно ему плыть вверх по реке, что он уже истощился и, значит, больше он не может жить, кончились его жизненные силы. Так было до тех пор, пока не выяснилось, что если у него не в порядке с надпочечниками, то он не умирает. Для того чтобы умереть, ему нужен сигнал, гормональный сигнал через надпочечники. Это явная программа, это тоже программа.

Можно говорить, почему эта программа возникла, и если есть ещё несколько минут, то я может быть… Это очень интересная проблема. Дело в том, что действительно отчасти правы те, кто считает, что дело в том, что очень долго и трудно работал этот лосось. Фокус в том, что при такой сверхтяжёлой работе резко повышается вероятность нарушения генома за счёт активных форм кислорода. Потребляется животным огромное количество кислорода для того, чтобы совершить эту работу. Чем больше принял кислорода, тем больше вероятность того, что в процессе возникнут активные формы кислорода. Так устроено наше дыхание, что всегда возникают ядовитые продукты, и чем больше их возникнет, тем больше вероятность того, что будет под ударом наш геном. И поэтому, я думаю, действительно лосося убивают, потому что он слишком сильно работал. Но не потому, что кончились жизненные силы, а потому что слишком опасно. Что, не дай Бог, дальше что-то случится с его потомством. Он должен умереть и больше не дать уже потомства. Я думаю, что в этом и специальный механизм, отслеживающий состояние нашего ДНК. И когда возникли достаточно серьёзные нарушения, идёт сигнал самоубийства. И этот механизм есть уже у бактерий. И он унаследован эукариотами, и у нас с вами он тоже есть.

А.Г. То есть, любая ошибка в репликации это…

В.С. Не любая. Есть некий допуск, выше которого уже идёт сигнал на самоубийство. И вообще, эта проблема самоликвидации, мне кажется, очень интересная проблема. Мы исследовали её на примере митохондрий. Такие маленькие органеллы, которые есть в клетке. И оказалось, что у них тоже есть программа самоубийства. Когда мы доходим уже до того, чтобы поглощать кислород и образовывать АТФ или некие конвертируемые формы энергии. Она обеспечит энергией клетку за счёт дыхания. Вот оказалось, как только мы доходим до этого, начинают образовываться слишком большие количества ядовитых форм кислорода в процессе дыхания. И она кончает с собой. Причём, для этого ей никто не нужен. Это её собственное решение.

И из всей популяции митохондрий, а их бывает тысячи в клетках, выбраковываются те, которые опасны, которые образуют яд. Есть другая наша работа – Ольга Юрьевна Плетюшкина очень успешно этим занимается, Лена Фетисова и ещё несколько человек. Оказалось, что запрограммирована смерть не только на субклеточном уровне (митохондрии, допустим), но и надклеточном уровне. Есть коллективное самоубийство клеток. И это самоубийство распространяется, как волна в ткани, как инфекция. И инфицирующим началом служит очень простое вещество – перекись водорода. Оказалось, что клетка, погибая самоубийственным этим способом, начинает образовывать огромное количество перекиси водорода, которая, подобно воде, легко проникает сквозь клеточную мембрану, уходит в соседние клетки и там вызывает самоубийство.

А.Г. Цепная реакция.

В.С. Цепная реакция. И прекрасно известно, что при онтогенезе исчезают органы. Вот был хвост у головастика, нет хвоста у головастика. Так что, на самом деле это явление самоликвидации даже органов давно известно биологам. Новизна состоит в том, что это не только индивидуальное развитие. И после его завершения также эти программы оказываются востребованными и работают. Я даже придумал такое вначале шутливое, а потом серьёзное определение – «самурайский закон в биологии – лучше умереть, чем ошибиться».