Глава 7. ЛЫСИНА КАК СИМВОЛ СТАРЕНИЯ
Разве у вас не слезятся глаза? Не сухие ладони? Не желтое лицо? Не седая борода? Не опавшие икры и не разбухший живот? Разве у вас не сиплый голос, не короткое дыхание, не двойной подбородок и не половинный ум? Все в вас одряхлело от старости, а вы еще смеете называть себя молодым?
Уильям Шекспир[30]
Каким-то образом мне удалось покинуть госпиталь Харбор в Балтиморе, не заполнив своими отходами дамскую шляпку а-ля «Аббатство Даунтон» и на три ближайших года лишив исследователей уникальной возможности проанализировать мой микробиом. Но специалисты BLSA проигнорировали один биомаркер старения, который в моем случае прямо-таки бросался в глаза, — мои волосы. Точнее, их отсутствие. Один из моих самых нелюбимых моментов в жизни — когда мой прилежный парикмахер протягивает мне зеркало и предлагает посмотреть, «хорошо ли подстрижен затылок», а я вынужден взирать на свою расползающуюся по макушке лысину, которую один лос-анджелесский комик назвал «ермолкой телесного цвета».
Я не мог выкинуть из головы мысли о своей «ермолке телесного цвета», когда в начале этого лета ехал на встречу выпускников. Меня влекло туда не только чисто человеческое, но и научное любопытство: мне хотелось посмотреть, насколько постарели мои бывшие прыщавые однокурсники.
В этот июньский выходной день несколько сотен бывших студентов собрались в студенческом городке Йе-Олд-Колледж-Грин, чтобы заново познакомиться друг с другом. Мы бродили по памятным местам, заходили в спальни в наших старых общежитиях, сожалели о том, как сильно постарели наши любимые преподаватели, — и ловили на себе взгляды нынешних студентов, которые, вероятно, думали то же самое о нас. Вечером мы сидели под белыми тентами, медленно потягивали (а не выпивали залпом, как раньше) добротное местное пиво и пытались поддерживать разговор с людьми, которых не видели несколько десятков лет. И у всех в глазах читался негласный вопрос: что, черт возьми, стало с твоими волосами?
Перед поездкой я откопал дома старый фотоальбом первокурсника. Я настолько стар, что этот альбом — не страничка в Facebook, а настоящий бумажный альбом с настоящими фотографиями и основными сведениями о каждом члене нашей группы. Что буквально бросилось мне в глаза с первой же страницы — это наши волосы. У нас были густые роскошные шевелюры, которые так низко спускались по лбу, что почти срастались с бровями. На многих фотографиях казалось, будто у нас на головах сидит какое-то пушистое животное.
Конечно, эти фотографии были сделаны в 1980-х гг., когда такие львиные гривы были на пике моды. Но, как бы там ни было, очевидно одно: волос было много. Сейчас же на головах большинства из нас виднелись лишь жалкие остатки былой роскоши. Многие парни смирились с неизбежным и не скрывали своих блестящих черепов. Другие, в том числе ваш покорный слуга, не желали признать очевидное. Не только мужчины, но и многие женщины потеряли свои густые шелковистые локоны. Эта печальная участь коснулась не всех, по крайней мере пока: головы некоторых счастливчиков по-прежнему были увенчаны роскошными гривами — пусть и с небольшими проблесками седины, но в целом мало изменившимися со времен их далекой юности. Остальные втайне ненавидели их за это.
Так что, черт возьми, стало с нашими волосами? Почему всего за какую-то пару десятилетий густые непролазные джунгли на наших головах превратились в голую пустыню? Следует ли рассматривать это как маркер, признак того, что остальная часть нашего организма также увядает, разрушается, умирает?
В поисках ответа на эти вопросы я отправился к доктору Джорджу Котсарелису, профессору Пенсильванского университета и ведущему исследователю в области регенерации волос. Дело не в том, что наши волосы исчезают, объяснил он мне мягким, утешающим голосом, отработанным на тысячах паникующих пациентов, среди которых, вполне вероятно, был и сам Дональд Трамп. Фотография улыбающихся Котсарелиса и Трампа, пожимающих друг другу руки, висит у профессора-дерматолога в кабинете рядом с портретом президента Обамы, но он не подтверждает и не отрицает того, что приложил свою руку к знаменитой рыжей шевелюре Дональда. Я не стал допытываться. В конце концов, меня волновали куда более важные вопросы.
Потеря волос не является потерей как таковой, объясняет Котсарелис. Это больше вопрос «усушки». Хорошая новость состоит в том, что наши волосяные фолликулы не исчезают полностью, даже в зоне «ермолки телесного цвета». Плохая новость, что эти фолликулы уменьшаются в размерах и «съеживаются», в результате чего начинают производить истонченные и слабые волосы. Другими словами, лысые мужчины на самом деле вовсе не лысые — просто у них невидимые волосы.
Но на этом у доктора Котсарелиса закончились ответы. «Мы до сих пор так и не поняли, почему это происходит, — признался он. — Мы просто не знаем».
«Другими словами, вы мне не поможете», — подумал я про себя.
На медицинском сленге мужское облысение называется андрогенной алопецией, и, кажется, оно запрограммировано в генах многих несчастных мужчин. Сюрприз: андрогенная алопеция затрагивает и многих женщин65. Большинство пациентов Котсарелиса — именно женщины, которые страдают от вышеуказанного синдрома: их волосы становятся все тоньше, обесцвечиваются и слабеют, и в конце концов их головы начинают напоминать головы их мужей. «Интересно, — замечает Котсарелис, — что в первую очередь от этого страдают женщины, которые в молодости обладали самыми красивыми и густыми шевелюрами. Они попадают в 99-й перцентиль».
По данным одного исследования, та или иная степень потери волос наблюдается у 6% женщин в возрасте до 50 лет и эта цифра увеличивается до 38% среди женщин, достигших 70 лет. Среди мужчин ситуация, разумеется, гораздо хуже: четверо из пяти мужчин почти полностью теряют свои волосы к 70 годам. А немногие счастливчики выходят из сражения с возрастом с полностью седыми шевелюрами. «Почему так происходит?» — поинтересовался я.
Волосы седеют не потому, что они меняют свой цвет на седой, терпеливо объясняет Котсарелис. Они теряют свой красящий пигмент, что является еще одним симптомом старения фолликулов. С возрастом производство пигмента в фолликулах замедляется, а то и вовсе прекращается, в результате чего ваши волосы становятся бесцветными. Всего 5% мужчин и женщин к 70 годам сохраняют свои волосы такими же, как в молодости.
Что же касается остальных, то Котсарелис может только посочувствовать: «Если смотреть с точки зрения естественного отбора, то состояние волос человека является важным показателем его здоровья. Густые блестящие волосы говорят о том, что человек хорошо питается, получает необходимые калории и витамины, что он здоров и фертилен. И наоборот, проблемы с волосами свидетельствуют о том, что человек болен, и делают его непривлекательным в наших глазах. Все это запрограммировано самой эволюцией».
Блестящие скальпы с бесцветным пушком большинства моих однокурсников (за исключением горстки избранных) возвещают всему миру, что их несчастные обладатели находятся на исходе своего здоровья, а также жизненных и детородных сил, поэтому не являются хорошими кандидатами на продолжение рода. Именно поэтому дамы с неохотой кликают на фото лысых парней на сайтах знакомств Match.com и других, и именно поэтому сегодня индустрия продуктов и услуг по восстановлению волос для обоих полов оценивается в десятки миллиардов долларов. Дело не в нашем тщеславии — дело в эволюции. «Волосы — это важнейшая часть нашей идентичности и общего чувства благополучия», — говорит Котсарелис.
Собственно говоря, к Котсарелису меня привело совершенное им прорывное открытие: он обнаружил, что можно научиться выращивать новые волосяные фолликулы. В 2012 г. он вместе со своей командой идентифицировал главного виновника в потере волос66 — вещество под названием простагландин D2. Этот белок часто присутствует на месте преступления — в тех частях головы, которые лишились волос.
Доказательств вины более чем достаточно: установлено, что простагландин D2 подавляет рост волосяных фолликулов, а также непосредственно связан с воспалительными процессами, которые усиливаются в нашем организме с возрастом. Компания Merck начала испытание препарата, ингибирующего синтез простагландина D2 — ингибитор ингибитора, так сказать, — но в 2013 г. отказалась от дальнейших усилий. Недавно Котсарелис создал свой собственный стартап Follica, который в настоящее время занимается разработкой собственного ингибитора простагландина, а также других методов терапии волос.
Но настоящим оружием против облысения могут стать стволовые клетки, которыми Котсарелис буквально одержим с аспирантуры. Раньше считалось, что мы рождаемся с определенным числом волосяных фолликулов, которые со временем отмирают. На самом же деле, говорит Котсарелис, фолликулярные стволовые клетки присутствуют у нас на протяжении всей жизни, просто с возрастом они переходят в спящее состояние — как и другие виды стволовых клеток. Следовательно, вопрос в том, как разбудить спящие стволовые клетки.
В 2007 г. Котсарелис опубликовал в журнале Nature статью, в которой описал свой новаторский эксперимент: он сделал множество мелких проколов67 на коже мышей, чтобы понаблюдать за тем, как будет происходить восстановление клеток кожи. К своему удивлению, он обнаружил, что в ранках запустилась интенсивная выработка факторов роста, которые, по сути, вернули эти клетки в эмбриональное состояние, то есть превратили их в стволовые клетки. В свою очередь, эти стволовые клетки развились в совершенно новые волосяные фолликулы. Возможно, человеческий скальп способен на аналогичное обновление, если обеспечить правильное сочетание лекарственных препаратов и проколов. В настоящее время стартап Котсарелиса активно занимается разработкой этой идеи.
Так есть ли надежда на то, что когда-нибудь мне удастся остановить позорное отступление моей линии волос, бегущей с поля боя, как армия Конфедерации под Геттисбергом? И избавиться от неприглядной «ермолки телесного цвета»? Котсарелис уверен, что да, хотя и категорически отказался называть примерные сроки.
«Даже если мы узнаем, как это можно вылечить, это не означает, что мы научимся это лечить, — предупредил он меня перед уходом. — Я думаю, в конце концов мы найдем способ лечения, даже если не будем полностью понимать его действие».
Лечение облысения занимает далеко не первое место в списках приоритетных задач Национальных институтов здоровья, на которые выделяются гранты и финансирование. Большинство ученых, занимающихся проблемами старения, считают, что потеря волос мало связана с реальным биологическим процессом старения. Однако люди теряют свои волосы именно с возрастом. Так что Котсарелис со своими эволюционистскими воззрениями на проблему облысения может быть прав.
Вскоре после того как Дарвин предложил свою теорию эволюции, ученые начали задаваться вопросом: как вписывается в ее рамки старение и смерть? Почему мы стареем? Почему неумолимый в иных отношениях механизм естественного отбора допустил существование старения, которое, по сути, является противоположностью принципу «выживает самый сильный и приспособленный»?
В 1891 г. великий немецкий биолог Август Вейсман попытался ответить на этот вопрос. Он предположил, что живые существа стареют и умирают, чтобы освободить место для следующего поколения68 и сэкономить ресурсы, необходимые для выживания молодых индивидов. По его мнению, старение запрограммировано в нас во благо всего человеческого вида: старики должны умирать и освобождать дорогу молодым. Эта теория приобрела чрезвычайную популярность среди студентов и остальной молодежи в возрасте до 25 лет, а идея, что старение каким-то образом запрограммировано в нас на уровне вида, стала предметом жарких споров, потому что большинство биологов-эволюционистов не согласны с Вейсманом.
С одной стороны, ученые долгое время считали, что эволюция действует на уровне отдельных индивидуумов, а не групп. Гены отбираются и передаются следующим поколениям, потому что они обеспечивают преимущество непосредственно своим носителям, которые благодаря этому могут выжить и оставить потомство. Идея группового естественного отбора69 противоречит этому.
С другой стороны, очень мало диких животных живет достаточно долго, чтобы умереть от старости; большинство погибает гораздо раньше от других причин, например будучи съеденными хищниками. Возьмите, например, мышей. В лабораториях с их чистыми клетками, уютными теплыми подстилками и регулярным питанием мыши живут около двух лет, после чего, как правило, умирают от рака. В то же время в дикой природе мыши редко живут дольше шести месяцев и чаще всего погибают от холода или в лапах лисы.
Таким образом, в эволюции мышей и любых других живых существ, включая людей, феномен старения не играет почти никакой роли. Наши предки охотники-собиратели в среднем жили около 25 лет и умирали от инфекционных болезней или от нападения хищников или других людей. Лишь немногие избранные доживали до 60–70 лет — и именно это, как предположил гениальный британский генетик Джон Холдейн, позволяет объяснить, почему мы стареем так, как стареем.
Холдейн изучал такое страшное наследственное заболевание нервной системы, как синдром Хантингтона. Этот синдром представляет собой форму деменции, которая начинает развиваться в относительно молодом возрасте. Болезнь начинается с небольших изменений личности и физических навыков и в течение нескольких лет перерастает в тяжелейший мучительный недуг. У больных нарушаются все функции, требующие мышечного контроля, — они ходят «танцующей» походкой, постоянно совершают дерганные резкие движения, гримасничают. Происходит серьезное нарушение когнитивных функций. Пожалуй, самой известной жертвой этой болезни был американский певец, исполнитель фолк- и кантри-музыки Вуди Гатри, который последние 15 лет своей жизни провел в психиатрических больницах и трагически скончался в возрасте 55 лет.
Что показалось Холдейну странным70, так это то, что болезнь Хантингтона передает по наследству один-единственный ген. Мало того, этот ген является доминантным, и, даже если он имеется только у одного из родителей, вероятность наследования его детьми составляет целых 50%. Согласно теории естественного отбора, такое страшное генетическое заболевание давным-давно должно было быть вычищено из человеческого генофонда. Но у болезни Хантингтона есть еще одна уникальная особенность: ее симптомы обычно начинают проявляться только после 40 лет.
Холдейн понял, что это значит: поскольку болезнь Хантингтона дает о себе знать после 40 лет, когда носители этого гена уже имеют детей, она не подпадает под действие механизма естественного отбора. К тому моменту, когда человек осознает, что он является носителем этого гена, он уже передал его своему потомству. Таким образом, ген Хантингтона как бы находится в «слепой зоне естественного отбора», проявляясь в пострепродуктивный период, когда этот неумолимый механизм ослабевает, благодаря чему ему удается выживать и передаваться из поколения в поколения.
Один из коллег Холдейна, блестящий биолог и лауреат Нобелевской премии Питер Медавар, увидел параллели между этой генетической болезнью и процессом старения. Именно существование «слепой зоны естественного отбора» позволяет процветать и передаваться по наследству разного рода пагубным явлениям, характерным для постпродуктивного периода нашей жизни. Именно после 40 лет эти явления постепенно проявляются — уплотнение стенок артерий, ослабление мышц, появление морщин на коже, отложение жира в области живота и постепенное ослабление умственных способностей. Не говоря уже о ненавистной «ермолке телесного цвета» на голове. После того как мы вступили в средний возраст, эволюция полностью теряет к нам интерес и бросает на произвол судьбы.
Поэтому, какой бы цели ни служили роскошные шевелюры, венчавшие наши головы в молодом возрасте, — привлекать представителей противоположного пола, защищать наш мозг от травм и от солнца, — все это становится неактуальным после 40 лет. Проще говоря, природе абсолютно наплевать, как мы выглядим и как себя чувствуем после этого возраста. То же самое касается нашего зрения, наших коленей и половой системы. Как выразился генетик Майкл Роуз: «Во второй половине нашего жизненного цикла мы превращается в генетический "мусорный бак"», в котором в конце концов оказываются наши волосы, здоровье и многое другое.
Слепое пятно естественного отбора объясняет и множество других вещей: например, почему вероятность развития рака молочной железы у женщин старше 50 лет несравнимо выше, чем у женщин в активном детородном возрасте 20–34 лет. На протяжении человеческой эволюции женщины, генетически предрасположенные к раннему развитию рака груди, имели меньше вероятности родить детей и хуже ухаживали за родившимися детьми, а эти дети реже выживали, в результате чего гены, отвечающие за раннее развитие этой болезни, реже передавались потомству.
Медавар рассматривает феномен старения как аккумуляцию этих пагубных, не отсортированных природой генов. Но что, если ситуация обстоит иначе — и те же самые гены, которые делают нас сильными и здоровыми индивидуумами в 20 лет, начинают убивать нас после 40? Именно такую необычную гипотезу выдвинул в 1957 г. американский генетик Джордж Уильямс, который предположил, что определенные гены, которые являются полезными в начале жизни, могут оказывать вредное и даже опасное действие в дальнейшем. Впоследствии этот феномен получил название антагонистическая плейотропия («плейотропией» называется явление множественного действия гена). Кроме того, Уильямс заявил, что естественный отбор на самом деле благоприятствует таким генам.
Недавно учеными был выявлен такой плейотропный ген, который отвечает за появление загара у белых людей71. Ученые из Оксфордского университета обнаружили, что у белых мужчин есть вариант гена, который играет важную роль в защите их кожи от воздействия ультрафиолетовых лучей. Этот ген обеспечивает им красивый загар, но при этом повышает вероятность развития рака яичек. Другой пример: ученые долго ломали голову над широкой распространенностью гена, вызывающего гемохроматоз — заболевание, связанное с повышенной абсорбцией железа и накоплением его в организме в опасно токсичной концентрации. В зрелом возрасте это приводит к повреждению внутренних органов и развитию серьезных заболеваний. Однако имеются свидетельства того, что носители этого гена более устойчивы к бубонной чуме. Ген гемохроматоза дает людям шанс пережить чуму, но за счет плохого здоровья в среднем возрасте. С точки зрения эволюции этот ген не только не вреден, но даже полезен, поэтому он остается.
Процесс старения полон такого рода компромиссов между выживанием в молодом возрасте и долголетием. И проигравшим, как правило, оказывается долголетие. Более того, эволюция могла способствовать тому, чтобы сделать нашу жизнь короче.
В начале 1990-х гг. молодая исследовательница из Калифорнийского университета в Сан-Франциско по имени Синтия Кеньон обнаружила мутацию генов, которая значительно увеличивает продолжительность жизни у уже знакомых нам червей C. elegans, которых так любят геронтологи. У червей-мутантов отсутствовал ген daf-272, который управляет метаболизмом, а точнее, рецепторами инсулиноподобного фактора роста, эквивалентного человеческому IGF-1. Кеньон обнаружила, что ее лишенные гена daf-2 черви жили в два раза дольше, чем нормальные особи.
Это удивительное открытие стало первым реальным доказательством того, что старение может быть замедлено путем удаления всего одного гена. Кроме того, оно показало, что «сигнальный путь» инсулина/инсулиноподобного фактора роста играет центральную роль в процессе старения — и что, вопреки мнению доктора Лайфа и его сотоварищей, чем меньше этого фактора роста у вас в организме, тем лучше.
По сообщению Кеньон, продолжительность жизни ее червей-мутантов была эквивалентна 120 человеческим жизням — заявление, сделавшее ее героиней газетных заголовков и кандидатом на получение Нобелевской премии. И хотя у людей аналог гена «старухи с косой», как окрестила его Кеньон, пока не обнаружен, ее открытие дает волнующий намек на то, что когда-нибудь манипуляции с генами позволят увеличить продолжительность и нашей с вами жизни тоже.
Подобная генная терапия — удел далекого будущего, и, кроме того, представляется весьма маловероятным, что может существовать один-единственный ген, обладающий аналогичным драматическим действием на продолжительность человеческой жизни. (Если червь С. elegans состоит всего из 959 клеток, то человеческое тело насчитывает триллионы.)
Но это открытие также проливает свет на эволюцию самого долголетия. Здравый смысл говорит, что долгоживущие черви должны обладать эволюционным преимуществом над своими собратьями, живущими обычный срок. Тогда почему же механизм естественного отбора до сих пор не устранил ген «старухи с косой» из генофонда червей?
Через несколько лет после открытия Кеньон исследователь шотландского происхождения Гордон Литгоу выяснил причину. Он поселил нормальных червей и долгоживущих червей-мутантов с выключенным геном daf-2 в одной чашке и стал наблюдать за тем, что произойдет. Он был ошеломлен результатами: всего за четыре поколения все черви-долгожители вымерли73. Причина оказалась в том, что эти черви начинали размножаться немного позже, чем нормальные особи. В результате нормальные плодовитые особи очень быстро превзошли в численности и вытеснили своих долгоживущих и медлительных собратьев. Предрасположенность к долгожительству нисколько тем не помогла.
Интересно, что аналогичный феномен наблюдается и у долгоживущих людей. Например, у большинства долгожителей из числа евреев-ашкенази, исследованных Ниром Барзилаем, мало или совсем нет детей, несмотря на то что они вступили в брак в 1920–1930-х гг., до появления эффективных методов контрацепции74. А если дети все же есть, то родились у них в относительно позднем возрасте — еще одно открытие, связанное с увеличенной продолжительностью жизни. (Побочным эффектом этой тенденции является то, что «гены долголетия» становятся еще более редкими.) Поэтому дети действительно могут укорачивать вашу жизнь, в прямом смысле слова.
Эксперимент Литгоу с червями свидетельствует о том, что естественный отбор, очевидно, отдает предпочтение тем, кто быстро размножается, а не тем, кто долго живет, — по той же причине, почему в большинстве городов на 20 «Макдоналдсов» приходится один изысканный французский ресторан. Дешевое и простое, как правило, одерживает победу над медленным и долгим.
Но это поднимает и другие вопросы, в частности почему некоторые животные — и люди — живут дольше, чем другие? Почему люди живут 80 лет, тогда как мыши в лучшем случае всего два-три года? Почему вообще появилось долголетие?
Как выяснилось, здесь существует два объяснения: одно связано с сексом, другое со смертью.
Стивен Остед мало задумывался о старении вплоть до того поворотного дня в 1982 г., когда на его жизненном пути внезапно возникла самка опоссума № 9. До этого, как замечает его жена, он интересовался главным образом сексом. Опоссумы тоже занимаются сексом, но тем не менее…
Это случилось в саваннах Венесуэлы, где Остед помогал своему другу отлавливать самок опоссумов для его исследования. Примерно раз в месяц они вылавливали всех местных самок, оценивали их состояние здоровья и отпускали на волю. Однажды ему в руки попалась самка № 9, которую он впервые поймал и окольцевал всего несколько месяцев назад. Тогда она была молодой и боевой девицей, наградившей его «неслабым укусом», вспоминает Остед. Теперь же она страдала от артрита и почти ослепла от катаракты. Когда он отпустил ее, она попыталась убежать от него шатающейся походкой и врезалась в дерево.
Он видел аналогичную картину снова и снова: всего за шесть месяцев или около того молодые и здоровые животные «превращались в дряхлые развалюхи», говорит он. «Они старели невероятно быстро».
Эта история получила еще более странное продолжение несколько лет спустя, когда профессор кафедры биологии в Университете Айдахо Остед занялся изучением другой группы опоссумов, живущих на удаленном барьерном острове Сапело неподалеку от побережья Джорджии. Эти островные опоссумы в целом похожи на своих венесуэльских собратьев, но с одним лишь отличием — они живут гораздо дольше, целых четыре года, тогда как венесуэльцы протягивают всего год-два. Оказалось, что основная причина связана с хищниками: в саванне в них нет недостатка, тогда как на острове, изолированном от материка на протяжении более 5000 лет, у опоссумов нет никаких естественных врагов.
В результате эти зверюшки более спокойные и расслабленные. Первый опоссум, которого увидел Остед, лениво лежал посреди дороги. Он подошел и взял его голыми руками. Вскоре он понял, что попал в рай для опоссумов. При отсутствии хищников животные не испытывают никаких стрессов и озабочены только тем, как бы поесть, поспать и размножиться, чем, кстати говоря, они занимаются с большим удовольствием. Каждая самка на Сапело за свою жизнь производит на свет два-три помета, по сравнению со всего одним у венесуэльских самок. Такой вот элитный курорт для опоссумов.
Остед не был удивлен более долгой продолжительностью жизни островных опоссумов, но его поразила их склонность к более медленному старению. Изучив сухожилия в хвостах животных, он обнаружил, что опоссумы с Сапело сохраняют гибкость намного дольше, чем венесуэльские особи, что является верным признаком медленного старения. Их конечности и суставы теряют гибкость и деревенеют в более позднем возрасте. Это свидетельствует о том, что не все опоссумы стареют с некой фиксированной скоростью и что каким-то образом в процессе эволюции островные опоссумы сумели затормозить этот процесс по сравнению со своими материковыми сородичами. Это была природная версия проблемы, бросающейся в глаза на встречах бывших выпускников: одни животные стареют в мгновение ока, тогда как другие, кажется, остаются вечно молодыми. Но почему так происходит?
В отличие от большинства ученых-геронтологов, все свое время проводящих в стенах лабораторий, Остед — бродячий исследователь. В начале своей карьеры он занимался биологическими изысканиями в таких экзотических местах, как Папуа — Новая Гвинея, Венесуэла и побережье Джорджии. Ему часто доводилось ночевать в палатках в диких джунглях, но именно лев по имени Орвилл со всей наглядностью показал Остеду его место в пресловутой пищевой цепочке.
Одним зимним днем Остед отвез меня в одно из своих самых любимых мест — в зоопарк Сан-Антонио, расположенный неподалеку от центра города. Мы прогуливались с ним по дорожкам парка, и он делился со мной интересными историями и забавными фактами из жизни обезьян, пауков, питонов и древесных кенгуру, необычных животных, которых он изучал в Папуа — Новой Гвинее. В наши дни, заметил он, люди стареют во многом так же, как животные в зоопарке, — избавленные от хищников и других опасностей, мы живем намного дольше, чем могли бы выжить в дикой природе. В конце концов мы оказались с ним у вольера со львами, и молодой самец уставился на Остеда тяжелым пристальным взглядом, словно тот пытался приставать к его любимой подружке. Или, возможно, лев просто скучал: это был холодный день, и в зоопарке почти не было людей. Какова бы ни была причина, Остед заметно занервничал, и мы быстро ушли.
«Я не люблю смотреть львам в глаза, — чуть позже признался он. — Даже на сафари, когда мы едем через стаю львов, я сажусь в середину машины и не смотрю по сторонам. Люди думают, что я сумасшедший».
Тогда он рассказывает им историю об Орвилле. Задолго до того, как он решил поступить в аспирантуру и стать ученым, Остед подрабатывал дрессировщиком животных на съемках голливудских фильмов. Его работа состояла в том, чтобы его подопечные львы правильно сыграли свою роль — например, рыкнули или зевнули в нужный момент — и, самое главное, чтобы они не покусали актеров. Можно подумать, что такая ответственная работа требовала соответствующего образования и многолетнего опыта, однако в те времена это было не так — в резюме Остеда в то время значились всего два пункта: «бакалавр по английской литературе» и «водитель такси в Нью-Йорке».
Однажды он выгуливал Орвилла на ранчо в окрестностях Лос-Анджелеса, где жили животные, когда прямо перед львом на дорожку вышла беспечная утка. Лев тут же схватил несчастную птицу, но Остед приказал ее бросить и, чтобы подкрепить свой приказ, ударил Орвилла металлической цепью, служившей ему поводком. «Когда вы имеете дело с большими животными, важно, чтобы они выполняли ваши команды немедленно, с первого раза, — говорит он. — С ними нельзя обращаться так, как я обращаюсь со своей собакой, которую я могу уговаривать: "Ко мне! Ко мне! Ну же, иди ко мне!"»
Орвилл бросил утку, как ему было приказано, но вместо нее переключился на Остеда. В одно мгновение Остед очутился на земле, а его правая нога оказалась зажатой в пасти у льва. Когда он понял, что убежать ему не удастся, он попытался успокоиться и оценить ситуацию. Плохая новость состояла в том, что лев ел его ногу. Хорошей новостью, если так можно выразиться, было то, что лев жевал ее медленно, почти задумчиво. «Пока он был занят моей ногой, он не мог есть другие части моего тела, — говорит Остед. — Хотя в конце концов он бы добрался и до них». К счастью, рядом с ранчо проходила дорога, и в этот момент на ней как раз остановился автобус с туристами, которые хотели поглазеть на животных. Туристы увидели эту чудовищную сцену и немедленно сообщили об этом в администрацию ранчо.
Следующие несколько недель Остед провел в местной больнице, где даже стал своего рода знаменитостью, потому что жена владельца ранчо — актриса Типпи Хедрен, сыгравшая главные роли в фильмах «Птицы» и «Марни», — навещала его каждый день. Каким-то чудом ему удалось сохранить ногу, хотя он и лишился небольшого куска бедра и большого количества крови. Он даже вернулся к прежней работе, но в скором времени Орвилл снова напал на него, тем самым заставив Остеда серьезно задуматься над сменой профессии75.
Остед, выросший на ферме в Индиане, с детства любил животных (за исключением Орвилла), поэтому он решил вернуться в университет и заняться изучением львов в дикой природе. Но в скором времени его интерес переключился на куда менее величественных и зубастых животных, таких как опоссумы. Когда он увидел, как самка опоссума № 9, пошатываясь, врезается в дерево, он осознал, что старение является важнейшей нерешенной проблемой, влияющей на все живое на этой планете. Проблемой, о которой мы практически ничего не знаем. «Это главная тайна биологии», — говорит он.
История о двух группах опоссумов, если отвлечься от частностей, подтверждает новую интригующую теорию старения. Предложенная британским ученым Томасом Кирквудом (математиком, а не биологом по образованию) теория одноразовой сомы76, по сути, гласит, что наши тела являются лишь временными сосудами для наших репродуктивных половых клеток — для нашего генетического материала, — поэтому должны существовать лишь до тех пор, пока они не воспроизвели потомство. Как только передача этого материала произведена, природу перестает интересовать, что происходит с нашими телами дальше. Это значит, что наши тела запрограммированы существовать ровно столько, сколько требуется для того, чтобы воспроизвести потомство в условиях дикой природы. Другими словами, нет смысла создавать опоссума, способного прожить 10 или 15 лет, если в дикой природе он может прожить не больше двух-трех лет.
«Перед нашими геномами стоит одна задача — инвестировать ресурсы организма в то, чтобы он находился в хорошей форме на протяжении отведенного нам природой срока, — сказал мне Кирквуд. — Какой смысл природе закладывать в нас больший потенциал? Это пустая трата ресурсов. Дикая природа полна опасностей, поэтому живым существам не нужно тело, способное бесконечно долго находиться на пике формы».
Но в случае опоссумов, которым посчастливилось родиться на идиллическом, свободном от хищников острове Сапело, создание более долговечного тела имеет смысл. За 5000 лет спокойного существования их организмы научились распределять ресурсы на более длительный срок жизни, а не концентрировать их на том, как бы выжить и поскорее размножиться в полной опасностях среде. Остед задает очевидный вопрос: чем эти опоссумы отличаются от остальных?
Большинство исследователей сосредоточены на «модельных организмах»: плодовых мушках, нематодах наподобие С. elegans или мышах. Причем не просто на мышах, а на «конкретной инбредной линии мышей», говорит Остед. У этих животных есть одна общая черта: короткая продолжительность жизни, что очень удобно для получения быстрых результатов исследований. Однако Остед сомневается в том, что они позволят нам узнать что-то интересное о процессе человеческого старения.
«Грызуны большей частью — очень скучный материал с точки зрения старения», — говорит Остед. Поэтому он решил не ограничиваться обычными лабораторными животными и попытаться выявить другие способы, посредством которых самой природе удалось победить, задержать или перепрограммировать процесс старения в дикой среде.
Для начала он попробовал воссоздать колонию опоссумов в лабораторных условиях, но это оказалось слишком сложно. Поэтому он обратил внимание на естественную среду обитания в поисках тех видов, которым удалось прожить дольше отведенного им срока.
У большинства животных продолжительность жизни напрямую соотносится с их размером: крупные животные обычно живут дольше, мелкие животные — меньше. (Чихуахуа и другие мелкие породы собак-долгожителей являются исключением из этого правила, поскольку искусственный отбор на протяжении многих веков оказывал влияние на законы природы.) Используя такой показатель, как коэффициент долголетия (longevity quotient), отражающий соотношение фактической и обусловленной размерами продолжительности жизни, Остед обнаружил, что люди уже живут очень долго в относительном и абсолютном смысле. Мало кто из других живых существ доживает до 100 лет и больше. Поэтому дальнейшее продление срока жизни человека представляется весьма сложной задачей.
Но некоторым живым созданиям все-таки удается нас пережить, начиная со знаменитых галапагосских черепах, часть которых выжила после хищнических набегов китобойных флотилий в XIX веке и дожили до настоящего дня, то есть прожили больше 150 лет. Другими чемпионами долголетия являются омары, живущие 50–100 лет. Хотя это не так уж и много по сравнению с некоторыми моллюсками, которые живут сотни лет. Так, недавно у берегов Исландии был найден моллюск, возраст которого оценивается более чем в 500 лет, то есть он появился на свет еще во времена Колумба. Моллюск по прозвищу Минг77 счастливо жил в неволе, пока в 2013 г. ученым не пришла в голову блестящая идея попытаться его открыть. Бог знает, зачем они это сделали — может быть, хотели попробовать вареного омара? — но эта экзекуция привела к преждевременной смерти моллюска-долгожителя в возрасте примерно 507 лет.
Были и еще более удивительные случаи. В теле гренландского кита, убитого эскимосами-инупиатами у берегов Аляски в 1990-х гг., был обнаружен старинный самодельный гарпун. Раньше считалось, что киты живут «всего» около 50 лет, но этому животному оказалось 211 лет, как показал анализ изменений хрусталика его глаза. Холодная вода вообще может способствовать долгожительству: рыбаки на Аляске время от времени вылавливают особей морского окуня, родственника красного луциана и полосатого окуня, возраст которых превышает 100 лет.
В научной терминологии таких живых существ, которые демонстрируют незначительные признаки старения или же вовсе отсутствие таких признаков, называют «пренебрежительно стареющими» (negligible senescence). Остед именует их всех вместе «зоопарком Мафусаила»78. В отличие от китов-долгожителей, которых не так-то просто исследовать в их океанских глубинах, в этом зоопарке есть более доступные и многочисленные животные: летучие мыши.
В целом в мире млекопитающих Остед обнаружил всего 19 видов, чей коэффициент долголетия больше, чем у людей, и 18 из них — это летучие мыши. В дикой природе летучие мыши могут жить около 40 лет, что дает коэффициент долголетия в 9,8, что в два раза больше, чем у людей. (Девятнадцатый вид — это так называемый «голый землекоп», настолько странное и неприглядное на вид существо, что пока давайте оставим его в стороне.)
Несколько лет назад Остед и его коллега отловили целую группу летучих мышей из колонии, живущей под одним из мостов в штате Техас, надеясь ответить на простой вопрос: чем они отличаются, например, от обычных мышей? И как это помогает им жить дольше?
Самое очевидное отличие состоит в том, что летучие мыши спокойно доживают до возраста семи лет и больше, тогда как обычные мыши живут всего год-два. Другое отличие заключается в том, что обычные мыши дают пометы по пять–десять детенышей практически каждые 30 дней, тогда как летучие мыши производят на свет всего одного детеныша один раз в год. Это имеет смысл: живя в защищенных пещерах и обладая способностью улететь от своих немногочисленных хищников, летучие мыши могут себе позволить роскошь размножаться медленно — как островные опоссумы или люди.
Но в чем их «секрет»? В их высокопротеиновой и низкохолестериновой «насекомовой» диете? В высокой физической активности (летать не так-то просто)? В том, что они спят целыми днями? Вряд ли. Остед решил посмотреть туда, где на самом деле скрывается старение, — в клетки этих животных. В ходе одного из экспериментов он поместил группу клеток летучих мышей в чашку и стал воздействовать на них токсичными веществами, чтобы измерить их сопротивляемость стрессу. Затем он проделал то же самое с клетками обычных мышей и человека. Клетки летучей мыши справились со стрессом79 гораздо лучше. Проще говоря, долгоживущие животные имеют более выносливые клетки. Поэтому они дольше живут.
Все это связано с системой «техобслуживания» клетки, внутренними механизмами очистки и восстановления, присутствующими во всех наших клетках. У долгоживущих животных, как обнаружили Остед и другие, эти программы поддержания клеток гораздо более продвинуты и эффективны, чем у короткоживущих, таких как мыши. Благодаря этому их организмы получают лучший уход, поэтому способны дольше оставаться в работоспособном состоянии. Для наглядности представьте, что у вас есть два автомобиля — новенький дорогой Jaguar, на котором вы ездите только по выходным дням и по особым случаям, и дешевенький Ford Focus, который вы используете каждый день. Jaguar для вас обслуживает опытный высококвалифицированный автомеханик, потому что вы хотите, чтобы дорогая машина прослужила вам как можно дольше. Дешевый же Ford Focus, который легко заменить на новый, вы, наоборот, везете на станции экспресс-обслуживания Jiffy Lube. То же самое происходит на клеточном уровне. Обычные мыши получают обслуживание на Jiffy Lube, а их летучие собратья — в элитной специализированной автомастерской.
Таким образом, возникает вопрос: можно ли каким-то образом сделать наши клетки похожими на клетки летучих мышей, а не на клетки обычных мышей? На клетки гренландского кита, а не ручьевой форели? На Jaguar, а не на Ford Focus?
Чтобы ответить на этот вопрос, прежде всего нам нужно понять, как и почему стареют сами наши клетки. И в этом нам поможет разобраться один исследователь-бунтарь, выходец из бедного рабочего района Филадельфии, который уверенно разрушил существовавший более полувека научный миф, выдуманный и распространенный старым французским нацистом.
