Почему нельзя жить вечно и никогда не стареть? Наверняка этот вопрос задавал себе каждый. Задали его и мы — известному ученому, руководителю группы взаимодействий биополимеров Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Дмитрию ЖАРКОВУ, встретившись с ним в уютном кафе за чашечкой ароматного кофе.
Только удовольствия от этого напитка и вообще от жизни после разговора практически не осталось. Дмитрий Олегович сразу огорошил: «Знаете ли вы, что в чашке кофе, который мы с удовольствием пьем, содержится до 500 (!) канцерогенных веществ? А в процессе нашей беседы непрерывно идет разрушение структуры ДНК в наших организмах!» Ну что тут ответить? Впрочем, обо всем по порядку.
Ремонтная мастерская
— Дмитрий Олегович, шутка, хоть и несмешная, о том, что каждый день жизни ведет к смерти, известна давно, но как научно объяснить, почему мы не можем жить вечно?
— Вспомним школьный курс биологии. Главное богатство нашего организма — молекулы ДНК, но мы сами их уничтожаем! Дело в том, что наше тело на 70% состоит из воды, которая участвует в различных химических процессах. Так, мы дышим кислородом, а это приводит к процессу окисления, что провоцирует «поломки» в молекулах ДНК. Кстати, 90% всех разрушений происходит именно из-за воды и кислорода, и только 10% — по вине внешних факторов, например, того же кофе.
Если сравнить геном с Транссибирской магистралью длиной около девяти тысяч километров, то за один день в каждой клетке случается столько поломок, что соответствовало бы одному разрыву рельсов на 100 метров пути. А во всех клетках нашего организма всего за час происходит 40 квадриллионов повреждений! Но что еще более удивительно — большинство поломок исправляются так называемыми «белковыми ремонтными бригадами» нашего организма — системами репарации ДНК. Большинство, но — не все. И тогда эти неисправленные повреждения переходят в мутацию, то есть в отклонение последовательности ДНК от исходной. Это, как полагают сегодня многие ученые, и является причиной самой неизлечимой болезни — старения.
Косметика будущего
— Наша наука, и медицина в частности, так активно развивается, неужели не придумали еще способа остановить этот процесс?
— Теоретически использовать ферменты репарации как лекарства возможно, но есть огромная проблема: пока что никто не придумал способа, с помощью которого молекулы белка можно доставить во все клетки тела. Более того, белки вообще плохо проникают в клетки — для этого приходится использовать всяческие ухищрения. Например, их можно запаковать в специальные мембранные пузырьки — липосомы, которые будут сливаться с клеточными мембранами и высвобождать свое содержимое внутри клетки.
Однако этим способом пока можно доставить терапевтические ферменты не во все ткани, а лишь в легкодоступные места — в кожу, например. Тут ферменты репарации действительно уже нашли применение в медицине — ведь кожа, частенько находящаяся под действием солнечного света, принадлежит к числу органов, больше всего страдающих от так называемого генотоксичного стресса. Одна из зарубежных компаний уже взяла этот метод на вооружение и выпускает косметическую продукцию с липосомами. Они содержат два фермента, участвующих в «ремонте нарушений», образующихся в ДНК под действием ультрафиолета. Только небольшая баночка такого крема стоит сотни долларов. Несмотря на это, ясно, что это весьма перспективное направление в косметологии.
— Только в косметологии?
— Репарация ДНК у человека полезна, а вот у наших врагов — микробов, вирусов, раковых клеток — нет. Этот факт давно известен, поэтому ученые, в том числе и новосибирские, активно разрабатывают вещества, которые снижают активность репарационных ферментов, чтобы использовать их в противоопухолевой, антибактериальной и антивирусной терапии. Подождем.
