Александр Марков: человеческой обезьяне нельзя полностью победить старение

Известный биолог, популяризатор науки, автор научно-популярных книг и лауреат премии «Просветитель» Александр Марков рассказал редакции «Технологий долголетия» о том, почему на человеке не применяют технологию, которую применили на нематодах для увеличения продолжительности их жизни, существует ли универсальный маркер старения, почему человечество деградирует, и сможем ли мы вырастить расу исключительно хвостатых людей.

Александр Марков: человеческой обезьяне нельзя полностью победить старение, изображение №1

— Недавно биологи увеличили продолжительность жизни нематод Caenorhabditis elegans на 500 процентов, искусственно подавив экспрессию гена DAF-2. Но почему такую технологию не применяют на человеке?

— Потому что у нематод есть такие гены, которые если выключить, жизнь увеличивается в 10 раз. У человека их нет. К сожалению, не нашли. Они являются самым ярким примеров того, что биохимик Скулачев Владимир Петрович называет острым феноптозом. У нематод старение очень напоминает самоубийство. В момент наступления половой зрелости у них начинается деградация кишечника. Она фактически съедает свой кишечник и пускает весь этот материал на производство желтка для яиц. Также с наступлением зрелости отключаются все системы репарации и поддержания организма в порядке, и все ресурсы бросаются на производство яиц. Сейчас коллеги-теоретики разработали очень хорошую теорию, почему у нематоды происходит резкое самоубийство. В силу довольно необычного образа жизни, с эволюционной точки зрения нематодам выгодно быстро отложить побольше яиц и поскорее умереть, чтобы освободить больше жизненного пространства своим потомкам. Они живут на специфически разлагающихся растительных субстратах, которые в пространстве и времени встречаются мелкими порциями и очень редко. У нематоды есть очень мало шансов попасть на подходящий субстрат. У нее есть покоящаяся стадия, так называемая даоровская личинка, которая впадает в спячку и ждет, пока какое-нибудь насекомое унесет ее на подходящий кусок субстрата. Там она проснется и начнет размножаться. Поэтому они стали гермофродитами. Их предки были раздельнополыми нормальными нематодами. Теперь вместо самок – гермофродит, который сам себя может оплодотворять, потому что очень мало шансов, что сразу две особи разного пола попадут на клочок субстрата. Они сначала производят спермии в небольшом количестве, запасают их, потом переключаются на яйцеклетки. Им хочется побыстрее начать производить яйцеклетки, поэтому спермий они откладывают немного. И когда спермии кончаются, а это происходит быстро, червяк больше не может размножаться. Ему выгодно побыстрее себя уничтожить, чтобы потомкам осталось больше места на субстратах. Поэтому у них старение протекает в очень острой форме. А у человека – нет. Похоже, что человек в своем эволюционном прошлом подвергался отбору на продление жизни. У нас пострепродуктивный период, менопауза у женщин, после которой она не умирает, а может и столько же прожить. Это очень редкая вещь в мире животных. Только некоторых китообразных есть что-то подобное. У них самки играют важную социальную роль, учат членов группы. У людей не найдены такие гены, чтобы можно было отключить, и жизнь в десять раз продлилась бы.

Есть ли какой-то универсальный маркер старения?

— Универсального в биологии нет ничего. Есть более-менее универсальные, но можно подобрать и комплекс. Есть вообще нестареющие животные. Это очень интересно, почему. Сейчас универсальный маркер старения ищут метилированием.

Американские ученые выяснили, что все маркеры старения можно разделить на четыре группы: связанные с иммунитетом, обменом веществ, дисфункцией почек или печени. Что Вы на это скажете?

— Не у всех есть почки и печень, и иммунитет есть только у млекопитающих. Старение – рост вероятности смертности с возрастом. То, как меняется вероятность смертности у животных, очень сильно варьирует. Поэтому можно разделить их на несколько групп: с выраженным старением, которые живут и не умирают, а потом резко погибают, не стареющие и с отрицательным старением, то есть, у которых вероятность смерти с возрастом снижается. У нас выраженное старение, особенно, если убрать внешнюю смертность: эпидемии, голод и прочие ужасы, которые убивали наших предков. Если человек будет умирать только от собственных внутренних проблем, то линия выживания будет такой, что он будет жить до 80 лет, а потом начнет резко сдавать, разваливаться. И к 100-105 годам резко умирать. Тогда старение будет проявлять во всей красе.

По Вашему мнению, можно ли победить старение?

— Смотря, какой ценой. На клеточном уровне можно. Есть человеческие клетки, которые победили его. Это раковая опухоль. Но на уровне целого разумного организма мы пока не можем этого сделать. Нужно будет менять оболочку, пересаживать сознание на флешку и переписывать в синтетический мозг. Не верю, что нашей человеческой обезьяне возможно сделать организм совсем нестареющим.

Накапливание отрицательных мутаций это зло или все-таки сезонное явление и с ним нужно бороться?

— Зло, потому что портится здоровье, качество жизни. Это сезонное явление, не всегда так было, так происходит сейчас и мы не очень представляем, что будет в будущем. С эти нужно бороться, но только гуманными методами – не при помощи искусственного отбора, разумеется.

Какие масштабы у генетически нейтральных мутаций (не полезных и не вредных), которые в будущем могут привести к каким-то изменениям, но сейчас они никак не проявляют себя?

— Секвенируется все больше геномов людей. Иногда это не полный геном, а двадцать миллионов полиморфных локусов, их аллельное состояние регистрируется. Это чуть хуже полного генома. Создаются огромные базы данных по генетике современных людей. Они дают возможность понять, как разные полиморфизмы, вариации геномов, влияют на специфические признаки. Большинство интересных для нас признаков очень полигенны. На них влияют сотни разных генов. Каждый ген влияет совсем немного. Влияния переплетены и зависимы. Также они опосредуются средой, то есть в каких-то условиях ген подействует, а в каких-то – нет. Чтобы в этом разобраться, нужны гигантские выборки. Сотни тысяч, а лучше миллионы человеческих геномов, и для каждого нужно знать фенотипические признаки. Нейтральных полиморфизмов сейчас огромное количество, они не влияют на приспособленность сейчас. Какие-то из них при изменении условий могут оказаться либо вредными, либо полезными.

Через какое время, предположительно, мы мутируем настолько, что будем разительно отличаться от нас в нынешнем виде?

— Это сказать трудно, поскольку мы не знаем, куда дальше пойдет эволюция. Будет зависеть от направленности и силы отбора, а это в свою очередь будет исходить от нашей культуры и поведения, а предсказать это мы точно не можем. Может быть, через три года изобретут искусственный супер интеллект и все изменится, или, например, сделают какие-то серьезные научные открытия, которые полностью перевернут нашу жизнь. Если оглянуться в прошлое, то можно сказать, что 300 тысяч лет назад жили люди, которых мы бы не отличили от ныне живущих. Нам не хватило этого времени, чтобы произошли какие-то радикальные изменения.

Будем ли мы эволюционировать дальше. Если да, то в кого?

— Все больше накапливается фактов о том, что в цивилизованных обществах человеческая популяция эволюционирует в сторону деградации. Накапливаются мутации, которые нарушают работу всех систем организма, в первую очередь нейронов мозга. Мозг – орган, в работе которого задействован очень большой процент генов и поэтому именно мозг и когнитивные возможности особо уязвимы к мутационному грузу, деградации. Случайная мутация с большей вероятностью что-то нарушит в мозге, чем, например, в почке.

Поскольку сейчас есть тенденция уменьшения объемов человеческого мозга из-за того, что мы узкоспециализируемся и нам, по сути, думать не нужно, есть ли какие-то прогнозы о том, когда человечество может окончательно вымереть?

— Это очень интересный вопрос, но точных прогнозов никто дать не сможет. Это нужно довольно долго исследовать, а это сейчас становится все труднее и труднее, потому что эта тема не очень полит корректная, вступающая в конфликт с господствующими представлениями о прекрасном. Поэтому я не могу точно сказать, сколько еще у нас есть столетий. Но о вымирании никто не говорит, говорят об «оглупении», деградации. Если цивилизация рухнет, а от 10 миллиардов останется всего 200 миллионов, которые опять вернутся в пещеры, то в таком случае отбор опять начнет работать в хорошую для нас сторону. Глядишь, и через тысячи лет опять появится цивилизация. Это фантазия, но можно представить цикличное развитие: варварство, цивилизация и снова. Пока не было цивилизации, империи рушились под напором варваров с хорошими генами, которые приходили откуда-то со стороны. Потом варвары обосновывались, строили цивилизацию и у них тоже начинался отбор на деградацию.

Есть люди, у которых вырастает рудиментный хвост, дает ли он какое-то эволюционное преимущество, если убрать настороженное отношение общества?

— Вряд ли он даст какое-то преимущество. Наши предки утратили хвост очень давно. Уже 20 или 30 миллионов лет у нас его нет, то есть задолго до того, как мы стали людьми. Отсутствие хвоста — признак всех человекообразных обезьян. У всех позвоночных есть сходство определенной стадии эмбрионального развития. В частности, есть стадия, где у всех зародышей позвоночных есть хвост. У человека тоже. Сначала формируется система кровообращения, как у рыбы. Это стандартная стадия фарингулы, на которой все позвоночные похожи друг на друга. На самых ранних стадиях вариабельность большая. То есть, самые ранние стадии дробления и гаструляции могут разительно различаться. А потом, на стадии фарингулы, сходства резко возрастают, когда хвост, основные органы и жаберные дуги закладываются, потом снова возрастает разнообразие. В онтогенезе хвост есть у всех.

Если мы будем скрещивать исключительно хвостатых людей, получим ли мы хвостатую расу?

— Очень возможно, что получится. Если есть какая-то наследственная компонента. Я не знаю, атавизм. Если в современных человеческих популяциях есть какая-то генетическая изменчивость, влияющая на вероятность этого признака, есть какие-то генетические варианты, аллели, которые повышают вероятность того, что у человека будет такой хвостик, то, что Вы предлагаете, скрещивать хвостатеньких индивидов друг с другом, отбирать из их потомства самых хвостатеньких, это может сработать. Это называется генетическая ассимиляция морфоза. Даже если этот признак сейчас практически не наследственный, а средовой или случайный, то есть, как повезет, то отбор по этому признаку может со временем привести к тому, что зафиксируются аллели, повышающие вероятность наличия хвоста. В итоге мы получим породу людей, у которых этот признак генетически фиксирован. Еще опыты генетиков середины ХХ века показали, что подобное возможно. Так что план эксперимента с хвостиком хороший, но грант Вы не получите на такое исследование. Слишком долго ждать результатов. У людей есть положительное ассортативное скрещивание, когда женятся люди с похожими признаками, как рост, например, или интеллект. Это хорошо для эволюции, потому что увеличивает дисперсию.

Автор: Елизавета Четверикова