Старение. Почему эволюция убивает? - Петр Владимирович Лидский

Краткое содержание части 7

Гипотеза контроля патогенов указывает конкретные направления действий для разработки лекарств и терапевтических подходов. Если эта гипотеза верна, она должна привести к сдвигу парадигмы во всей области исследования старения и разработки лекарств. В настоящее время старение связывают с биохимическими повреждениями, метаболизмом и питанием. Напротив, гипотеза контроля патогенов предполагает, что старение — это результат работы иммунной системы, и поэтому геронтологию можно рассматривать как часть иммунологии.

Если старение действительно является механизмом предотвращения инфекций, то иммунитет должен быть вовлечен в регуляцию процессов старения. Поэтому исследование связей между старением и иммунитетом, а также подход к целенаправленному омоложению иммунной системы должны стать приоритетными направлениями развития геронтологии.

Кроме того, сенесцентные клетки также могут быть частью противовирусного иммунного ответа. Поэтому исследование клеточного старения в контексте вирусной инфекции может дать ценную информацию о механизмах сенесцентности, его регуляции и роли в ускорении старения инфекциями.

Наконец, гипотеза о контроле патогенов предсказывает, что признаки положительной селекции в генах старения могут помочь идентифицировать гены, участвующие в регуляции пластичности продолжительности жизни. Эта информация может помочь при выборе мишеней для разработки противовозрастных терапевтических вмешательств. Список следствий и выводов теории контроля патогенов не ограничивается этими идеями. Дальнейшие теоретические и экспериментальные исследования, скорее всего, подскажут новые направления и гипотезы.

Выводы

Итак, пришло время подвести итоги нашего поиска парадигмы старения. Кажется, у нас появилась концепция, которая отвечает критериям хорошей парадигмы, выработанным в главе 4.

Простота. Гипотезу контроля патогенов можно изложить в одном предложении: «Старение — адаптивный механизм, служащий для удаления потенциально зараженных животных». Эта гипотеза не требует введения дополнительных сущностей, таких как плейотропные гены или гипотетические взаимосвязи между старением и другими функциями организма. Используемые в ее разработке факты — патогены, снижающие способность животных к размножению, вязкость популяций, которая приводит к более частому взаимодействию между родственными животными, а также зависимость расселения от плотности популяции — являются давно признанными и научно подтвержденными.

Таким образом, мы можем заключить, что предпосылки, на которых построена гипотеза контроля патогенов, являются самыми экономными по сравнению с предпосылками любой другой эволюционной модели, предложенной до сих пор.

Объясняющая сила гипотезы контроля патогенов сильнее, чем у любой другой модели в области старения. Например, ни одна другая модель не дает объяснения экологическим причинам аномального долголетия голых землекопов (главы 26 и 41) или летающих видов (главы 23 и 37). Точно так же не существует хороших гипотез, объясняющих семельпарию у рыб и млекопитающих (главы 15 и 38). Разумеется, на данном этапе развития модели контроля патогенов эти соображения следует рассматривать в качестве предсказаний, которые требуют экспериментальной проверки. Тем не менее никакая другая модель старения не может произвести предсказаний сопоставимого качества.

Концепция причины. Гипотеза контроля патогенов дает нам идею эволюционной причины старения и позволяет выявить экологические факторы, которые влияют на темпы старения конкретного вида.

Продуктивность. Из предположения, что старение является частью иммунной системы, следуют конкретные идеи, которые можно использовать для разработки антивозрастной терапии. Гипотеза дает обоснование для омоложения иммунной системы, изучения сенесцентных клеток в контексте инфекции, а также для исследования положительной селекции в генах долголетия. Если гипотеза о контроле патогенов верна, эти направления должны стать приоритетом геронтологических исследований. По мере развития модели могут возникнуть и другие направления. Ни одна другая эволюционная модель пока не давала столь конкретных указаний к действию.

Почему проверка гипотез такого типа должна стать приоритетом геронтологии? Почему бы не попытаться решить проблему старения как инженерную задачу, согласно тому как это делают многие исследовательские лаборатории и компании? Давайте проиллюстрируем необходимость парадигмы абстрактным примером. Предположим, что мы поставили цель построить атомный реактор в XVIII веке, не имея никакого представления о ядерной физике и радиоактивности. Наблюдая за Солнцем, мы можем понять, что ядерная реакция (точнее, что-то связанное с очень высокой энергией неизвестного происхождения) возможна, и решим выделить ресурсы, чтобы воспроизвести ее на Земле в меньшем масштабе. Какая стратегия является оптимальной? Очевидно, инвестиции в фундаментальное развитие физики и химии. Исследования не должны ограничиваться обычными реакциями, идущими с выделением тепла, — просто следует больше узнать о материи и энергии. Если инвестиции в фундаментальную науку будут рациональными и устойчивыми, то мы имеем шанс построить атомную электростанцию где-то лет через сто.

Но существует и другая альтернатива: мы можем рассматривать вопрос о строительстве реактора как инженерный проект. Тогда мы должны будем финансировать те группы исследователей, которые смогут построить работающий прототип. Всем участникам проекта будет ясно, что технически это невозможно, но если наличие прототипа будет условием получения финансирования, то ученые начнут строить эффектные прототипы из стекла и меди просто для того, чтобы получить деньги на свои исследования. Далее: как мы будем оценивать качество этих неработающих прототипов? Как решить, какое из этих устройств достойно финансовой поддержки? В зависимости от размера? От использованных для их постройки материалов? Для оценки этих прототипов потребуется создать полноценную псевдонаучную область. Поскольку исследователи часто вынуждены идти вслед за деньгами, такая псевдонаука может в конечном итоге возобладать над реальной физикой и химией, что приведет исключительно к потере времени и ресурсов. Вот почему инвестиции, продиктованные ложными взглядами на текущее состояние области, могут не принести никакой пользы или даже нанести вред науке.

Как мы говорили выше, старение не имеет однозначного научного определения, а значит, мы должны смотреть на старение теми же глазами, какими ученые смотрели на инфекции до того, как Луи Пастер обнаружил, что болезни вызываются микробами. Это непростая задача, особенно потому, что в большинстве других областей биологии парадигмы были сформулированы более полувека назад и большинство современных ученых сформировались в условиях наличия качественных парадигм.

Старение является одним из последних больших неизвестных, требующих объяснения, и поэтому было бы неправильным воспринимать геронтологические данные через призму, используемую в зрелых областях биологии. Может ли гипотеза контроля патогенов быть той желанной парадигмой, которая, наконец, сделает геронтологию полноценной наукой? Только будущие исследования могут ответить на этот вопрос. Однако независимо от того, верна эта гипотеза или нет, наше движение в сторону биологического бессмертия по-настоящему начнется не раньше, чем будет создана научная парадигма старения.

Послесловие

Итак, мы постарались построить парадигму, удовлетворяющую нашим критериям, но следует ли из этого, что она верна? Безусловно, еще слишком рано утверждать, что гипотеза научно доказана. Нам все еще предстоит заразить вирусами немало голых землекопов, чтобы проверить, действительно ли они гиперчувствительны