Бессмертные. Почему гидры и медузы живут вечно, и как людям перенять их секрет

В противоположность этому в Германии была обнаружена семья с мутацией, меняющей одну букву в 57 основаниях ДНК до начала гена теломеразы. Это увеличило количество теломеразы, вырабатываемой некоторыми из их клеток, примерно на 50 % и резко повысило риск развития рака. У четырех из пяти членов семьи, являющихся носителями этой мутации, развилась меланома, а у последнего в возрасте 36 лет было несколько тревожных родинок на коже. У одной из женщин из этой семьи в 20 лет развилась меланома, затем рак яичников, почек, мочевого пузыря, груди и, наконец, легких, который убил ее в 50 лет. Просто невероятно, сколько неприятностей может причинить одно основание ДНК из трех миллиардов.

Таким образом, теломераза – это фермент-Златовласка[60]

: слишком мало – и быстро делящиеся ткани разрушаются; слишком много – и рак легко берет верх над организмом. К счастью, у большинства из нас он находится в пределах нормы. Хотя существует некоторая естественная вариация в населении, т. е. у каждого из нас немного разные уровни теломеразы, в целом это не имеет большого значения. Если вы посмотрите на человеческие популяции, то можете сравнить людей с тонкими вариациями ДНК, которые немного увеличивают или уменьшают активность теломеразы. Более активная теломераза немного увеличивает риск смерти от рака, но не имеет большого значения для риска смерти в целом, потому что вы чуть лучше защищены от других проблем, таких как сердечно-сосудистые заболевания, которые связаны с короткими теломерами.

Итак, если длина теломер и уровень теломеразы подобны хождению по канату между старением и раком, то какие практические меры могут помочь нам удержаться и не упасть? Если вы хотите проследить историю попыток превратить теломеразу в конкретный метод лечение, можно изучить карьеру молекулярного биолога Марии Бласко. В 1993 году она переехала из лаборатории в Испании, где защитила докторскую диссертацию, в США, чтобы работать в постдокторантуре[61]

у Кэрол Грейдер, которую вы помните по ее открытиям теломеразы у тетрахимены.

Бласко не испугалась, когда иллюзии насчет теломеразы, казалось, испарились в начале 2000-х. Убежденная в том, что понимание теломер может привести к созданию новых лекарств от болезней, вызванных их укорачиванием, ее лаборатория продолжала эксперименты с ферментом. В 2008 году группа опубликовала статью, показывающую, что теломераза может продлить жизнь мышей – при условии, что они также генетически модифицированы, чтобы быть устойчивыми к раку. Мыши, генетически измененные так, чтобы иметь как дополнительную теломеразу, так и три дополнительных гена защиты ДНК, которые заставляют клетки умирать или стареть, если у них есть предраковые мутации, жили в среднем на 40 % дольше, чем их немодифицированные собратья. Это дает надежду – битва между раком и старением, похоже, не является игрой с нулевой суммой, где каждая победа над одним приводит к смерти от другого. В сложной биологической системе усиление двух конкурирующих эффектов может дать – и в данном случае действительно дает – синергию для получения чистой выгоды.

В последующем эксперименте на взрослых мышах был опробован другой вид генной терапии. Грызунам вводили миллиарды вирусов[62], которые, вместо того, чтобы вызывать инфекцию, доставляли в их клетки дополнительный, временный ген теломеразы. Те, кому делали инъекцию в возрасте одного года (примерный эквивалент 40 человеческих лет), жили в среднем на 20 % дольше, чем сверстники. У мышей, получавших лечение теломеразой, также наблюдалось укрепление здоровья: улучшался контроль уровня сахара в крови, повышалась плотность костной ткани, кожа становилась более плотной, улучшались результаты ходьбы по натянутому канату. Самое главное, не было никакого очевидного роста риска развития рака.

Это многообещающе и может быть осуществимо на взрослых людях, но, как говорится, мыши – это не просто крошечные люди. Одна потенциальная трудность применения на людях этого открытия, которое стало возможно благодаря мышам, заключается в том, что мыши живут значительно меньше. Там, где средняя мышь, обработанная теломеразой в этом исследовании, прожила еще полтора года после лечения, у человека, получившего лекарство в эквивалентном возрасте, впереди были бы десятилетия, когда могли бы накопиться вызывающие рак мутации. Может ли это означать, что теломераза безопасна для короткоживущих мышей, но опасна для долгоживущих людей?