Бактерия против старения: что скрывает земля острова Пасхи

Представьте себе, что вы смотрите на океан с маленького далекого острова. Под вами ритмично бьются о скалистый берег волны. Вокруг лишь скалы, слегка покрытые травой. А еще огромные каменные скульптуры, наблюдающие с моря за жителями острова.

На первый взгляд не самое очевидное место для нашей антивозрастной экспедиции. Никаких университетов здесь нет. И биомедицинских лабораторий тоже. Парочку странноватых ученых найти можно, но они интересуются только скульптурами, моаи, как их называют, а вовсе не противодействием старению.

Предание о моаи гласит, что они обладают суперсилой и могут исполнить любое желание человека. Но мы здесь не ради этого. И даже не ради потрясающей истории острова Пасхи. Мы здесь из-за земли. А точнее, ради живущей в земле бактерии и того, что она производит.

В середине 1960-х канадская исследовательская экспедиция отправилась на этот отдаленный остров, чтобы изучить его и его жителей. Время поджимало, правительство Чили решило положить конец тысячелетней изоляции острова, построив на нем взлетно-посадочную полосу.

Исследователи удивились тому, что жители острова Пасхи, которые круглый год ходили босиком, никогда не заболевали столбняком. Столбняк вызывают живущие в земле бактерии, поэтому ученые забрали с собой образцы почвы с разных точек острова. Пробы подтвердили полное отсутствие на острове вызывающих столбняк бактерий.

На этом пробы должны были выбросить или спрятать далеко и надолго в каком-нибудь темном месте. Однако они оказались на фармацевтическом предприятии Ayerst Pharmaceutical, где тайна почвы была раскрыта: бактерия под названием Streptomyces hygroscopicus производила вещество, ставшее новой надеждой ученых, занимающихся вопросами старения.

В первой половине прошлого столетия, открыв пенициллин и антибиотики, мы вмешались в химическую войну, которая велась вокруг нас с момента зарождения жизни. В природе дрожжи, плесень и грибы используют антибиотики для уничтожения бактерий, являющихся их врагами или их завтраком. Но бактерии появляются снова.

Вещество же, обнаруженное Ayerst Pharmaceutical на острове Пасхи, представляет собой пример защитной реакции бактерии: при низких его концентрациях рост грибков останавливается, а высокие концентрации их полностью уничтожают.

Ученые назвали это вещество рапамицином по исконному названию острова Пасхи — Рапа-Нуи. Ученые также выяснили, что особое оружие бактерий противодействует образованию белка в клетках грибков. Этот белок получил название mTOR (не от имени скандинавского бога, а по сокращению — mechanical target of rapamycin — механическая цель рапамицина (англ.)).

Белок mTOR похож на командный пункт клетки, который управляет ростом. Маленькая бактерия с острова Пасхи нашла гениальный способ победить своего конкурента — вставить палку в колесо его роста. В лучшем случае конкурент от этого погибнет, а даже если и нет, то отстанет, а за это время бактерия соберет необходимые ресурсы и размножится в достаточном количестве, чтобы победить его.

Хотя мы, люди, не очень похожи на грибы, они наш дальний предок. Многие молекулярные механизмы работают у нас одинаково. Например, у нас есть свой вариант белка mTOR, который постоянно делает в наших клетках то же самое, что и в клетках грибов. Сигналы роста вокруг клеток (например, от IGF-1) соединяются с белком mTOR, и тот активирует правильный ответ на них, например: всасывание питательных веществ, повышение производства белка и в конце концов деление клеток. Как и у грибов, рапамицин блокирует производство нашими клетками этого белка, но, конечно, работает немного иначе в таком сложном организме, как человеческий.

Естественно, вмешиваясь в сигнальную систему гормона роста, стоит ожидать, что mTOR можно применять для продления жизни. У карликовых мышей, например, активность mTOR изначально ниже, чем у обычных. И у женщин по сравнению с мужчинами тоже.

Рапамицин настолько продлевает жизнь мышей, что, если перевести это на человеческий возраст, благодаря ему вы читаете сейчас эту книгу, а не умерли, когда я ходил в детский сад.

Еще один интересный результат, полученный у мышей, заключается в том, что лекарство срабатывает, даже если его дают очень пожилым мышам. Рапамицин одинаково эффективно продлевает жизнь и мышам среднего возраста, и пожилым мышам. Это значит, что не нужно становиться карликом, чтобы воспользоваться подавленным сигналом роста.

Таким образом, у нас есть веские доказательства того, что рапамицин действительно работает. Механизм его действия (блокирование сигнала роста) выглядит вполне логичным, его можно применять на поздних стадиях жизни, и он уже доступен. Более того, рапамицин в большинстве стран уже одобрен для применения у людей, ведь этот препарат блокирует иммунный ответ при трансплантации почек, что предотвращает отторжение чужого органа.

_{Отрывок из книги Никласа Брендборга «Загадка нестареющей медузы. Секреты природы и достижения науки, которые помогут приблизиться к вечной жизни». М.: Издательство Манн, Иванов и Фербер, 2022.}