Russian
| English
"Куда идет мир? Каково будущее науки? Как "объять необъятное", получая образование - высшее, среднее, начальное? Как преодолеть "пропасть двух культур" - естественнонаучной и гуманитарной? Как создать и вырастить научную школу? Какова структура нашего познания? Как управлять риском? Можно ли с единой точки зрения взглянуть на проблемы математики и экономики, физики и психологии, компьютерных наук и географии, техники и философии?"

«К ВОПРОСУ О СТАРЕНИИ, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ, СМЕРТИ И БЕССМЕРТИИ: С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ НАУКИ, ПОЛИТИКИ И ЭКОНОМИКИ» 
С.Т. Захидов - доктор биологических наук, профессор. Выступление на Сретенском клубе

Между тем еще в 1941 году И.А.Рапопорт постулировал, что мутация, восстанавливающая теломер в половых клетках дрозофилы, представляет собой скачкообразное необратимое блокирование активных групп за счет присоединения каких-то групп из цитоплазмы. И это следует рассматривать как терминальную репаративную мутацию. Другими словами, какая-то органелла, соответствующая теломеру, видимо, создается de novo, за счет репарации дефекта. Более того, И.А.Рапопорт на модели половых хромосом дрозофилы привел экспериментальное доказательство образования безтеломерных половых хромосом, способных к нормальной репродукции. Так что, теломеры являются заменимой структурой. Замена теломеры представляет своеобразную мутацию, восстанавливающую нормальный митоз.

Также утверждая, что инициальный механизм старения связан с нейронами, А.М.Оловникову следовало бы упомянуть, что именно И.И. Мечников одним из первых выдвинул теорию атрофии нервных клеток в старости: «Если существуют элементы, неизбежно обреченные на естественную смерть, то следует искать их среди клеток нервных центров».

**************************

Итак, Оловниковская теория маргинотомии не является ни ядром, ни корнем старения. Однако она не обречена на забвение. Не замыкаясь на генетике и биологии в целом, феномен недорепликации теломерных ДНК во время митозов может шагнуть в область общенаучного интереса и синергетики. Так, по моему убеждению теорию маргинотомии можно рассматривать как теорию нарушения генетической симметрии во времени.

Суть симметрии, как утверждает немецкий математик Герман Вейль, состоит в том, что объект считается симметричным, если с ним можно сделать нечто такое, после чего он будет выглядеть точно также как прежде.

Молекула ДНК симметрична, если после репликации выглядит так же, как до репликации, т.е. осталась неизменной.

В хромосомной модели симметрия – это равномерность в расположении теломерных частей, обеспечивающих правильность в строении тела хромосомы, а операция симметрии – потеря теломеров, и, как следствие, конец симметрии и совершенствахромосомы. При изменении масштаба хромосомы в сторону уменьшения она уже не будет работать точно так, как работала. Однако активность хромосом сохраняется и жизненно важные гены продолжают безупречно функционировать.

Одновременно постулируется, что нарушение симметрии играет важную роль в клеточной дифференцировке. Если бы репликация ДНК и деление клеток всегда осуществлялись симметрично, это привело бы к образованию скопления опухолевых клеток вместо многоклеточного организма.

*********************************

С точки зрения термодинамического формализма и синергетических теорий регулярные потери оконечностей хромосом в n – число нуклеотидов при каждом акте генного дублирования можно рассматривать как модель самоорганизованной критичности. Под самоорганизованной критичности следует понимать эволюцию системы с большим количеством взаимодействующих элементов к критическому состоянию, в котором малейшее термодинамическое возмущение порождает лавину скачкообразных катастрофических переходов в системе.

Потери теломерных единиц, впрочем, как и случайные мутационные отклонения, приводят к производству генетической энтропии. Правда, нарастание генетического (мутационного) беспорядка может и не влиять на генетические процессы подобно тому, как допускается возможность нарастания энтропии во Вселенной без угасания физических процессов.

Так что, в отношении хромосом соматических клеток понятия генетической стабильности или генетической упорядоченности становятся «незаконной идеализацией».

**************************

По мнению И.А.Рапопорта, «…если удастся гомогенизировать теломерный материал в чистом виде, то он проявит свойства значительные по своим результатам не только для микрогенетики, но физики и общих представлений о материи».

Как известно, великий закон сохранения массы может нарушаться. При микрофизических и химических реакциях ничтожные количества вещества всегда куда-то деваются, и эти потери нельзя обнаружить даже с помощью очень чувствительных весов. Так:

  • При превращении нейтрона в протон и электрон масса 0.000029 «исчезает», она превращается в кинетическую энергию вылетающей β-частицы.

  • При сгорании 1 литра (700 г) бензина выделяется большое количество энергии, около 8 млн. калорий, которые эквивалентны потере всего 0.0000004 г. Это заметить просто невозможно.

  • Когда 4 ядра водорода превращаются в одно ядро гелия, масса изменяется от 4.03188 до 4.00280.

Таким образом, явление потери генетической массы при аутокаталитических процессах не стоит особняком в ряду других явлений природы. Иначе говоря, законы, действующие в физических и химических системах, справедливы и для генетического мира.

*****************************

Надо отдать должное Алексею Матвеевичу Оловникову. Он не останавливается в своих размышлениях и исследованиях и выдвигает новые гипотезы и теоретические схемы. Так, при получении Демидовской премии Оловников еще раз не преминул уточнить, что теломерная теория старения не верна, а ей на смену создана новая.

Действительно, в середине 2000-х Оловников выдвинул новую, еще более революционную теорию. Ее содержание он излагает в статье «Первопричина старения заключена в укорочении редумер – перихромосомных линейных молекул ДНК, а вовсе не теломер – «линеек» биологического времени».

Говоря более в общем плане, Оловников подтверждает: уменьшение теломеры – это индикатор числа делений. Но это не является причиной старения клетки. Клетка стареет, потому что одновременно с укорочением теломер укорачиваются редумеры. По Оловникову, редумеры – это гипотетические небольшие молекулы ДНК, которые располагаются на теле хромосом. Автор подразделил редумеры на два вида. Первые – это так называемые принтомеры, которые работают в делящихся клетках и активно участвуют в начальном развитии организма. И второй вид – хрономеры. Именно хрономеры, предположительное место нахождения которых – отдел мозга под названием «гипоталамус», и являются тем самым загадочным «счетчиком», который отсчитывает каждому из нас количество прожитых дней. Из-за укорочения активность редумерных генов уменьшается, из-за этого хромосомные гены не могут полноценно работать, и тогда клетка стареет. Хромосомные гены остаются в клетках сохранными.

Вообщем, Алексей Оловников считает, что редумерная гипотеза лучше объясняет процесс старения, чем теломерная гипотеза, так как в процессе возможного укорочения редумеров теряются регуляторные гены, входящие в состав редумеров и, значит, нарушается функция клетки. За процесс старения может отвечать идущее одновременно с укорочением теломер убывание длины редумер, которые как раз потенциально способны генерировать сигнал старения благодаря снижению дозы своих генов, теряемых с концов редумеры….

Пока признание новая теория А.М.Оловникова не получила. По той причине, что трудна для понимания, сумбурна, стесняет новыми терминами.

Однако надо подождать. Как говорится, ребенок должен вырасти.

Или, как говорил выдающийся наш ученый, академик АН СССР Аркадий Бенедиктович Мигдал: В науке существует «принцип соответствия», согласно которому новая теория должна переходить в старую в тех условиях, для которых это старая была установлена.

Есть ощущение, что Алексей Матвеевич Оловников знал о существовании «принципа соответствия». В противном случае не назвал бы свою новую гипотезу «Теломерно-редумерная теория старения».

********************************

Глобальная реализация антигеронтотической программы, которая покоится на идее подавления старения и «полезной» смерти – с одной стороны, и искусственного увеличения продолжительности жизни — с другой, может нарушить экономику и политику многих высокоразвитых стран, разрушить традиции, вызвать широкомасштабные социальные и нравственные конфликты, безработицу, войну поколений.

Антигеронтотические мероприятия как способ предупреждения онтогенетической катастрофы, обнуления старения, увеличения сексуального счастья и жить стократно («жить не одной жизнью») – вещь чрезвычайно дорогостоящая, требующая больших затрат, поэтому в ближайшем будущем они могут быть предложены только очень богатой когорте людей — миллионерам, не знающим никаких ограничений в возможностях.

В свое время англосаксонские социал-дарвинисты викторианской эпохи Г.Спенсер и У.Сомнер были единодушны, считая, что «…бедные должны освободить мир и оставить место для лучших, и самое лучшее, если все они (бедные) вымрут; миллионеры – суть продукт Естественного отбора».

Взгляды Спенсера и Сомнера в настоящее время обретают особенно большое значение в связи с катастрофическим ростом народонаселения, сокращения которого, следуя опять-таки англосаксонским традициям и логике, можно достичь с помощью голода, эпидемий, чумы и войн.

На современном этапе мозг сильных мира сего работает очень четко. Теперь ставится вопрос, какой должна быть «полезная» смерть, какой должна быть продолжительность жизни, и как отстроить соответствующие механизмы. Избыточную жизнь надо гасить. И в этой связи предлагаемая узаконенная эвтаназия – это первая попытка управлять количеством жизни.

*************************

И последнее. Исследовать проблемы старения и «бессмертия» на формах, стоящих на низших ступенях развития, а затем экстраполировать результаты этих исследований на человека, это …все равно, что брать интервью у папуасов Новой Гвинеи и при этом думать, что познаешь психологию, например, сотрудников корпораций Майкрософт или Дженерал электрик».

Сегодняшнее свое выступление я хотел бы закончить словами величайшего естествоиспытателя и поэта всех времен Иоганна Вольфганга фон Гёте:

«Жизнь — прекраснейшее изобретение природы, а смерть – ее искусственное средство, чтобы иметь много жизни».

«Коль постигнуть не далось

Эту «смерть для жизни»,-

Ты всего лишь смутный гость

В темной сей отчизне…»

ПУБЛИКАЦИИ

  1. Захидов С.Т., Семенова М.Л., Гордеева О.Ф., Беляева А.А. // ДАН, 1999, Т.365, С.403-405.

  2. Урываева И.В., Маршак Т.Л., Захидов С.Т., Делоне Г.В., Семенова М.Л. // ДАН, 1999, Т. 368, С.703 – 705.

3. Захидов С.Т. Синергетика // 1999, Москва, Изд-во МГУ № 2, с.185-193.

4. Захидов С.Т., Гордеева О.Ф., Т.Л. Маршак. // Известия АН, сер. биол. 2001, №1, С.23 – 30.

5. Захидов С.Т., Гордеева О.Ф., Маршак Т.Л. // Известия АН, сер. биол. 2001, N3, С.276 – 283.

6. Гордеева О.Ф., Маршак Т.Л., Захидов С.Т. // Известия АН. Серия биологическая, 2001, N4, С.389 – 395.

7. Захидов С.Т., Маршак Т.Л., Урываева И.В., Семенова М.Л., Гопко А.В., Делоне Г.В., // Онтогенез, 2002, Т.32, С.502-514.

8. Захидов С.Т., Гопко А.В., Семенова М.Л., Михалева Я.Ю., Макаров А.А., Кулибин А.Ю // Бюлл. экспериментальной биологии и медицины, 2002, Т.134, С.89-92.

9. Урываева И.В., Маршак Т.Л., Делоне Г.В., Захидов С.Т. // Цитология, 2002, Т. 44, С.912-913.

10. Урываева И.В., Делоне Г.В., Маршак Т.Л., Семенова М.Л., Захидов С.Т. // ДАН, 2004, Т.395, С.411-414.

11. Гопко А.В., Кулибин А.Ю., Семенова М. Л., Михалева Я.Ю., Захидов С.Т. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2005, Т.140, С.206-209.

12. Кулибин А.Ю., Захидов С.Т., Маршак Т.Л., Гопко А.В., Михалева Я.Ю. Семенова М.Л. // ДАН, 2005, Т.404, С.971-975.

13. Захидов С.Т., Кулибин А.Ю. // ДАН,2006, Т.407, С.411-413.

14. Кулибин А.Ю., Захидов С.Т., Маршак Т.Л. // ДАН, 2006, Т.410, С.835-838.

15. Захидов С.Т., Гопко А.В., Маршак Т.Л., Кулибин А.Ю., Зеленина И.А // Известия АН, сер. биол., 2007, №6, С.661-668.

16. Кулибин А.Ю., Захидов С.Т., Маршак Т.Л., Челомбитько О.М. // Известия АН, сер.биол., 2008 №3, с.272-282.

17. Захидов С.Т., Кулибин А.Ю., Маршак Т.Л., Малолина Е.А., Зеленина И.А. // Генетика, 2008, т.44, №11, с.1539-1546.

18. Захидов С.Т., Кулибин А.Ю., Малолина Е.А., Маршак Т.Л. // ДАН, 2009, т.427, №5, с. 713-717.

19. Захидов С.Т., Хохлов А.Н.. Малолина Е.А., Кулибин А.Ю., Маршак Т.Л. // Известия АН, Серия биологическая, 2010, № 1, с. 16-24.

20. ЗахидовС.Т.Метафизика старения и смерти. С точки зрения генетики // Жизнь без опасностей 2011, № 2 , с. 68-85.