Пошуки гена «безсмертя»

У БАГАТЬОХ народів існують оповідання та казки, в яких робляться спроби пояснити причину людської смерті. Наприклад, згідно з однією африканською легендою, Бог вислав до людей хамелеона, щоб дарувати їм безсмертя. Але посланець пересувався настільки повільно, що інша ящірка з вісткою про смерть прибула першою. Легковірні люди прийняли ту звістку й так втратили безсмертя.

Філософи протягом століть також намагалися відповісти на запитання, чому людина помирає. Арістотель, грецький філософ четвертого століття до н. е., навчав, що тривалість життя людини залежить від здатності її тіла зрівноважувати тепло й холод. За його словами, «смерть завжди настає через брак тепла». Натомість Платон казав, що людина має безсмертну душу, яка переживає смерть тіла.

І навіть сьогодні, незважаючи на дивовижний поступ науки, біологи все ще зовсім мало знають про те, чому люди старіють та вмирають. У лондонській газеті «Ґардіан уїклі» говорилось: «Однією з найбільших загадок для медицини є не те, чому люди вмирають від серцево-судинних захворювань і раку, а те, чому смерть відбирає життя навіть здоровим. Якщо людські клітини діляться та відновлюються протягом близько 70 років, то чому вони раптом усі разом припиняють своє відтворення?»

Бажаючи зрозуміти процес старіння, генетики та фахівці в галузі молекулярної біології зосередились на дослідженні клітини. Багато науковців вважає, що власне в цих мікроскопічних частинках можна знайти секрет довголіття. Дехто, наприклад, передбачає, що завдяки генній інженерії вчені незабаром переможуть рак та серцеві захворювання. Але чи вдасться їм у найближчому майбутньому здійснити мрію людей про вічне життя?

Розгадка таємниць клітини

Уже попередні покоління науковців намагалися розгадати таємниці клітини, але вони не мали потрібних для цього інструментів. І лише в минулому столітті вчені змогли проникнути в клітину і розглянути чимало з її основних складових. Що ж вони там побачили? «Клітина,— говорить Рік Ґор, автор наукових статей,— виявилась справжнім мікровсесвітом».

Щоб хоч би приблизно уявити собі неймовірну складність клітин, подумайте про те, що кожна з них побудована з трильйонів набагато менших частинок, молекул. Однак коли вчені розглядають структуру клітини, перед ними відкривається приголомшливий порядок та докази проектування. Філіп Ганевалд, асистент Станфордського університету в галузі генетики та молекулярної біології, сказав: «Для нормального росту навіть найпростішої живої клітини необхідно, щоб злагоджено відбувалися десятки тисяч хімічних реакцій». Він також зазначив: «Те, чого вдається досягнути на цих крихітних хімічних фабриках завдяки закладеній  програмі, набагато перевищує можливості вчених у лабораторіях».

Тож уявіть собі, яким непосильним є завдання продовжити людське життя шляхом біологічного втручання. Воно вимагає не лише доброго розуміння будови та функцій основних цеглинок життя, але й уміння маніпулювати ними! Загляньмо ж у глибини людської клітини, аби зрозуміти, з якими труднощами стикаються біологи.

Вся справа в генах

Кожна клітина має складний центр управління, який називається ядром. Ядро, дотримуючись закодованих інструкцій, керує усім, що відбувається в клітині. І зберігаються ці інструкції у хромосомах.

Наші хромосоми складаються в основному з білка та дезоксирибонуклеїнової кислоти, або скорочено ДНК *. Хоча науковцям відомо про ДНК ще з кінця 1860-х років, молекулярна будова цієї кислоти була розшифрована лише в 1953-му. Але навіть після цього минуло майже десять років, перш ніж біологи почали розуміти «мову», якою у молекулах ДНК записана генетична інформація. (Дивіться інформацію в рамці на сторінці 22).

У 1930-х роках генетики виявили на кінцях кожної хромосоми маленькі ділянки ДНК, які забезпечують цілісність хромосоми. Ці сегменти ДНК називаються теломерами — від грецьких слів те́лос (кінець) і ме́рос (частина), і їхня роль нагадує захисну роль металевих кінчиків на шнурівках. Без теломер наші хромосоми розкручувалися б і ділились на короткі фрагменти, приєднувалися одні до одних або втрачали свою цілісність якимось іншим чином.

Однак згодом дослідники помітили, що теломери в більшості видів клітин з кожним поділом клітини стають дедалі коротшими. І приблизно після 50-го поділу теломери зменшуються до крихітних обрубків, клітина перестає ділитися і зрештою вмирає. Про те́, що клітини діляться лише обмежене число разів, першим повідомив у 1960-х роках д-р Леонард Гейфлик. Тому сьогодні багато вчених називають це явище межею Гейфлика.

Чи д-р Гейфлик відкрив причину старіння клітин? Дехто вважав, що так. У 1975 році в «Щорічнику природи та науки» (англ.) було сказано, що передові науковці, які вивчають процес старіння, переконані, що «в усі живі організми вмонтовано точно наставлений механізм самознищення — годинник старіння, який відлічує час, позосталий для життя». Тож з’явилась надія, що вчені зрештою почали добиратися до першопричини процесу старіння.

У 1990-х роках дослідники, які вивчали людські ракові клітини, відкрили ще одну важливу деталь щодо того «клітинного годинника». Вони помітили, що ракові клітини навчилися нехтувати своїм «клітинним годинником» і діляться необмежену кількість разів. Завдяки цьому відкриттю біологи знову звернули свою увагу на дивовижний фермент, про котрий вперше довідались у 1980-х роках і пізніше виявили у більшості видах ракових клітин.  Фермент називається теломераза. Яку ж роль він виконує? Просто кажучи, теломераза — це такий собі ключ, котрим повторно заводиться «годинник» клітини шляхом подовження її теломер.

Перемога над старінням?

Дослідження теломерази незабаром стали однією з найперспективніших галузей молекулярної біології. Річ у тім, що, якби біологам вдалось завдяки теломеразі запобігти зменшенню теломер під час поділу нормальних клітин, тоді процес старіння можна було б зупинити або принаймні значно затримати. Цікаво, що, згідно з виданням «Geron Corporation News», дослідники, які проводили експерименти з теломеразою, вже показали, що нормальні людські клітини можна так модифікувати, що вони будуть «здатні до нескінченного відтворення».

Все ж, незважаючи на це досягнення, немає підстав сподіватися, що у недалекому майбутньому біологи за допомогою теломерази зможуть відчутно продовжити тривалість нашого життя. Чому? Тому що насамперед процес старіння включає в себе не лише зменшення теломер. Ось що, наприклад, сказав про це д-р Майкл Фоссел, автор книжки «Людське старіння: зворотний хід» (англ.): «Якщо ми переможемо старіння на тому рівні, на якому ми його сьогодні знаємо, то все ще старітимемо іншим, менш відомим нам чином. Якщо продовжуватимемо наші теломери до безконечності, то, можливо, не матимемо хвороб, котрі нині пов’язуємо з похилим віком, але наш організм все одно зрештою зноситься і ми помремо».

І справді, з усього видно, що існує багато біологічних чинників старіння, але сучасні науковці поки що не в силі їх збагнути. Леонард Ґваренте з Массачусетського технологічного інституту зазначає: «На сьогодні старіння все ще залишається у значній мірі загадкою» («Саєнтифик америкен», осінь 1999 року).

Біологи та генетики продовжують досліджувати клітину, шукаючи причину старіння та смерті людини. Але справжню причину цього виявлено в Божому Слові. Там про це говориться просто: «Через одного чоловіка ввійшов до світу гріх, а гріхом смерть, так прийшла й смерть у всіх людей через те, що всі згрішили» (Римлян 5:12). Смерть є наслідком того, чого наука ніколи не зможе здолати,— наслідком успадкованого гріха (1 Коринтян 15:22).

Але потішає те, що наш Творець обіцяє за допомогою викупної жертви Христа усунути наслідки успадкованого гріха (Римлян 6:23). І ми можемо бути певні, що Він знає, як скерувати процес старіння у зворотний бік та відвернути смерть, бо в Псалмі 139:16 сказано: «Мого зародка бачили очі Твої, і до книги Твоєї записані всі мої члени». Саме Бог Єгова створив генетичний код і, так би мовити, записав його. Тому відповідного часу Бог подбає, аби людські гени уможливили вічне життя для тих, хто слухається його вимог (Псалом 37:29; Об’явлення 21:3, 4).

[Примітка]

[Рамка на сторінці 22]

«МОВА» ДНК

Основними одиницями, або «літерами», мови ДНК є хімічні компоненти, які називаються основами. Існує чотири види основ ДНК: тимін, аденін, гуанін і цитозин, скорочено Т, А, Г і Ц. «Уявіть собі, що ці чотири основи — це літери алфавіту, який складається лише з чотирьох букв,— говориться у журналі «Нешнл джіоґрефік».— Подібно як ми складаємо з літер нашого алфавіту слова, так само з А, Т, Г та Ц, що з них побудовані наші гени, створюються трьохлітерні «слова», котрі добре розуміє клітинний апарат». З генетичних «слів» укладаються «речення», що інформують клітині, як синтезувати певний білок. Послідовність літер ДНК визначає, чи буде він ферментом, який допомагатиме вам перетравлювати вечерю, чи, може, виконуватиме роль антитіла й боротиметься з інфекціями або ж стане просто одним із тисяч білків вашого тіла. Не дивно, що в книжці «Клітина» (англ.) ДНК названо «генпланом життя».

[Ілюстрація на сторінці 21]

Завдяки кінцям хромосом (позначені світними цятками) клітини діляться багато разів.

[Відомості про джерело]

З люб’язного дозволу Geron Corporation