Способность морского организма Turritopsis dohrnii фактически обнулять свой биологический возраст стала центральным объектом пристального внимания мирового научного сообщества. Исследователи пытаются разгадать секрет существа, которое находит в себе силы противостоять неизбежности старения и смерти. Как сообщает Би-би-си, Мария Миглиетта из Техасского университета A&M в Галвестоне проводила эксперименты, подвергая медуз голоду и создавая критические условия среды. Несмотря на это, организмы не погибали, а вместо этого запускали процесс трансформации в новые полипы, которые впоследствии разрастались в полноценные колонии. Сегодня ученые стремятся понять механизмы этого бесконечного цикла возвращения в молодость, надеясь в будущем найти способ активировать подобные процессы у людей.
В беседе с РБК эксперты проанализировали внутреннее устройство этих существ и оценили перспективы применения их уникальных свойств для борьбы с человеческим старением.
Данный вид медуз распространен в акваториях с умеренным или тропическим климатом. Внешне они представляют собой колокола, чей максимальный диаметр составляет порядка 4–5 мм при сопоставимых параметрах высоты. Структура организма меняется в зависимости от возраста: если у молодых особей диаметром около 1 мм насчитывается всего восемь щупалец, то взрослые экземпляры обладают уже 80–90 отростками.
История открытия этой регенеративной способности восходит к 1992 году. Согласно сведениям Би-би-си, итальянский исследователь обнаружил этот эффект случайно: забыв накормить подопечных в лаборатории, он вернулся спустя несколько дней и вместо ожидаемой гибели медуз увидел новые полипы.
Разъясняя этапы жизненного пути этого вида, кандидат биологических наук Андрей Девяткин, работающий в лаборатории постгеномных исследований института медицины труда имени Н.Ф. Измерова, пояснил: взрослая особь выпускает гаметы, после чего при слиянии сперматозоида и яйцеклетки начинается эмбриональный этап, ведущий к формированию личинки. Затем личинка оседает на дно, превращаясь в неподвижный полип, из которого затем отпочковываются новые медузы, способные к дальнейшему размножению.
Профессор, доктор биологических наук Алексей Москалев, возглавляющий Институт биологии старения и медицины здорового долголетия с клиникой предиктивной медицины и являющийся членом-корреспондентом РАН, раскрыл суть процесса. При столкновении с повреждениями, инфекциями или наступлением старости Turritopsis dohrnii способна совершить реверсию — вернуться из зрелой фазы к ранней стадии развития, то есть к полипу, из которого снова вырастут медузы. Однако этот цикл не является абсолютной защитой: хищники и болезни по-прежнему представляют смертельную угрозу.
Андрей Девяткин добавил важную деталь: данные транскриптомных исследований (анализа полного набора молекул РНК) подтверждают, что при обратном превращении в организме активируются генетические сети. Эти процессы во многом пересекаются с механизмами, которые у млекопитающих отвечают за борьбу со старением: репарация ДНК, контроль работы теломер, управление транспозонами и ремоделирование хроматина. Алексей Москалев также подчеркнул, что у Turritopsis dohrnii обнаружены специфические особенности функционирования генов, обеспечивающих защиту клеток от повреждений и регуляцию клеточного перепрограммирования.
С точки зрения ученых, пример Turritopsis dohrnii служит доказательством того, что омоложение клеток теоретически возможно, что открывает новые горизонты в лечении болезней. Тем не менее, Алексей Москалев предостерегает от упрощенного понимания проблемы. Даже если человечество освоит технологию возвращения к ранним стадиям развития, возникнет этический и биологический тупик: как сохранить личность, сформированную уникальным опытом, памятью и сложнейшей структурой головного мозга? По мнению профессора, физическая молодость теряет смысл, если вместе с ней исчезает индивидуальность человека.
Андрей Девяткин видит более реалистичный путь: поскольку клетки медузы способны менять свой статус, значит, и в человеческом организме могут существовать подобные молекулярные «переключатели». Задача науки — обнаружить их и научиться безопасно ими управлять, хотя до реальной терапии омоложения еще очень далеко.
Вместо радикального «обнуления» биологической истории, Алексей Москалев считает приоритетным восстановление функций уже зрелых тканей. Особенно это касается мозга: медицина долголетия должна сосредоточиться на защите нейронов, сохранении их связей и предотвращении деградации еще до появления клинических признаков болезней. Цель — не превратить человека в «чистый лист», а продлить его активную, полноценную жизнь с ясным умом.
Андрей Девяткин резюмирует, что старение — это не фатальный закон, а своего рода «цена специализации тканей». Наличие видов с отключенным механизмом старения подтверждает, что молекулярные инструменты для омоложения существуют в природе.
Помимо медуз, биологи выделяют множество примеров эффективной борьбы со смертью. Андрей Девяткин упоминает гидр и планарий, которые постоянно обновляются за счет стволовых клеток, а также кораллы и губки, способные жить тысячелетиями. В растительном мире примером служат сосны, живущие более 5 тысяч лет, или колониальная система осин Пандо в штате Юта (США). Эта колония, обладающая единой корневой системой и идентичным генетическим кодом, занимает 43 гектара, весит около 6 тысяч тонн и может быть возрастом до 80 тысяч лет.
Также ученый отметил грибы, такие как опенок в Орегоне, который растет тысячи лет за счет непрерывного замещения старых участков грибницы новыми. В мире микроорганизмов вечной считается сама популяция бактерий, несмотря на гибель отдельных клеток.
Алексей Москалев дополнил картину примером гренландского кита. Его стратегия принципиально иная: он не «перерождается», а обладает сверхэффективными механизмами восстановления повреждений ДНК, что позволяет ему сохранять устойчивость организма и противостоять накоплению износа в течение долгого времени.
