Muradjans, Razmiks Hačikovičs. Un cik ilgi pastāv jūsu dzīves pagarināšanas grupa?

“... atjaunošanās un fenomenālas ilgmūžības problēmas ir ne tikai fundamentāli atrisināmas, bet arī sen atrisinātas, “ieviestas” praksē un veiksmīgi izmantotas miljardiem gadu. Diemžēl tikai dabai ir monopoltiesības veikt šādas operācijas.
Hačiks Muradjans
"Mākslīgā atmosfēra, atjaunošanās un ilgmūžība"

Pēc gerontologa, bioloģijas zinātņu doktora Hačika Muradjana domām, nav grandiozākas zinātniskas idejas, "kā maksimālais cilvēka aktīvā dzīves perioda un ilgmūžības pieaugums".
Daudzus gadus doktors Muradjans ir pētījis eksperimentālus veidus, kā pagarināt dzīvi. Savā jaunajā pētījumā viņš kopā ar kolēģiem mēģināja atbildēt uz jautājumu: vai esošā vide ir optimāla, vai kvalitatīvai dzīvei un ilgmūžībai nepieciešama atmosfēra ar citu gāzes sastāvu.

KHAČIKS MURADJANS- Bioloģijas zinātņu doktors, Fizioloģijas laboratorijas pētnieks
/ Kijeva /. Dzīves pagarināšanas grupas vadītājs.

Zinātniskās intereses: filoģenētiskās un ontoģenētiskās korelācijas un ilgmūžības noteicošie faktori, līdzekļu meklēšana

Intervija ar Hačiku Muradjanu

Jautājumi_Jeļena Vetrova
Kijeva - Maskava
2009. gada maijs

Hačiks Kazarovičs, savā jaunajā rakstā "Mākslīgā atmosfēra, atjaunošanās un ilgmūžība" jūs rakstāt, ka "novecošanās un atjaunošanās ir dzīvo sistēmu nedalāmas īpašības". Bet kāpēc sarežģītās daudzšūnu sistēmās pat tad, ja katrā šūnā ir pašatdziedinošs DNS, ir izteiktāka novecošanās nekā atjaunošanās?

Lai doma par novecošanas un atjaunošanās vienotību nešķistu traģiska, vēlos atkārtot vienkāršu patiesību: ja dabā pastāvētu tikai novecošana, tad visas dzīvās būtnes nomirtu, tiklīdz tām būtu laiks veidoties. Pati dzīvības esamība ir neapgāžams pierādījums bioloģisko objektu līdzāspastāvēšanai un, kas ir svarīgi, līdzvērtīgai bioloģisko objektu novecošanas un atjaunošanas efektivitātei. Visām sugām, kurām šis līdzsvars tika novirzīts uz novecošanu, agri vai vēlu nācās uzkrāt kritisko traucējumu masu un iet bojā.

Taču jautājumam par to, kāpēc daudzšūnu organisms, kas sastāv no potenciāli nemirstīgiem elementiem (šūnām), ir mirstīgs, vēl nav apmierinoša izskaidrojuma. Patiešām, līdz šim nav zināms neviens ticams izņēmums no šī noteikuma. Pēc būtības daudzšūnu organisms ir šūnu kopums ar vienādu vai, precīzāk, gandrīz vienādu genomu, bet dažādās diferenciācijas stadijās.

Tagad ir īsts uzplaukums cilmes šūnu izpētē un šūnu organizācijas līmenī kopumā. Varbūt tiešām jāapbruņojas ar pacietību un jāpagaida, kamēr tiks atrastas uzticamas metodes, kā manipulēt ar ķermeņa šūnu populācijām, paverot nemirstības iespējas ne tikai sugas, bet arī indivīda līmenī?

1988. gadā izdevniecības "Nauka" Ļeņingradas filiāle izdeva jūsu kopā ar Vladimiru Veniaminoviču Frolki sarakstīto monogrāfiju "Eksperimentālie dzīves pagarināšanas veidi". Mūsdienās tā ir ļoti pazīstama un biologu pieprasīta grāmata.

Jūsu jauns darbs"Mākslīgā atmosfēra, atjaunošanās un ilgmūžība" norāda uz cita veida dzīves pagarināšanas esamību. Vai tas ir toreiz aizsākto meklējumu turpinājums?

Noteikti jā. Galu galā nekas nepazūd bez pēdām un nekas nerodas no nulles. Starp citu, mēs ar Vladimiru Veniaminoviču uzrakstījām vēl vairākas monogrāfijas un recenzijas, kas veltītas dzīves pagarināšanas līdzekļu analīzei, piemēram, grāmatas, kas izdotas ASV (, Boca Raton: CRC Press, 1991) un Ukrainā (Novecošana, evolūcija un dzīves pagarināšana). , Kijeva: Naukova Dumka , 1992).
Tajā pašā laikā monogrāfijas vienmēr esmu uzskatījis par kaut ko līdzīgu lielam literatūras apskatam. Tajos izklāstītie fakti vai apsvērumi nav uzskatāmi par dogmām vai uzticības zvērestiem šīm idejām, bet tiem ir jāpalīdz paplašināt redzesloku un pareizā izvēle nākamie soļi uz priekšu.

Šajā darbā jūs izvirzījāt divus jautājumus: „pirmkārt, kā tiek nodrošināta dzīvo sistēmu atjaunošana un dzīvotspējas uzturēšana, piemēram, caur reproduktīvās sistēmas šūnu līniju; otrkārt, kādas ir iespējas šādus modeļus un pieejas pārnest uz indivīda un individuālā dzīves ilguma līmeni. Vai ir iespējams tos atrisināt tuvākajā nākotnē? Ko tas prasa?

Lai to izdarītu, vispirms ir jātic šādai iespējai un ar to nopietni jātiek galā. Šādi pētījumi, ja tie uzreiz neparādīs ceļu uz "nemirstību", tad, vismaz, kļūs par nozīmīgu ieguldījumu, lai izprastu turpmākos soļus šajā virzienā. Ko tas prasa? Protams, man ir dažas idejas par to, ko un kur meklēt vispirms. Bet es neesmu gatavs tos apspriest tagad, jo īpaši tāpēc, ka, iespējams, gandrīz katram gerontologam ir šādas domas, tomēr ne tikai tās.

Jūs izvirzījāt hipotēzi, ka "veiksmīgai novecošanai un ilgmūžībai ir nepieciešama mākslīga atmosfēra ar atšķirīgu gāzes sastāvu". Līdz šim ir ierīce - hipoksikators, kas imitē skābekļa bada apstākļus. Tikai daži apstrīd tā lietderību cilvēkiem. Zināms, ka tas aktivizē organisma aizsargfunkcijas, pateicoties kurām cilvēks pārliecinošāk pretojas stresam, labāk tiek galā ar fizisko slodzi, tiek mobilizēts slimību gadījumā u.c.
Un kāda var būt mākslīgā atmosfēra, par kuru jūs rakstāt praktiski? Kas nepieciešams, lai to izveidotu? Kādas ir grūtības to reproducēt?

Sākšu ar jautājuma pēdējo daļu. Lieta tāda, ka lielu un turklāt nepārvaramu grūtību te nav. Tehniski cilvēce ir bijusi gatava šīs problēmas risināšanai daudzus gadsimtus. Pietiek atzīmēt, ka ievērības cienīgi mēģinājumi atrisināt šo problēmu tika veikti senatnē. Tomēr gandrīz visi no tiem bija balstīti uz intuitīviem minējumiem vai nepietiekami pārbaudītām idejām, un tie netika novesti līdz patiesi pabeigtai zinātniskai analīzei.

Problēmas būtība slēpjas faktā, ka Zemes atmosfēra pastāvīgi tika pakļauta kvantitatīvām un kvalitatīvām izmaiņām. Tādējādi kopš cianobaktēriju parādīšanās divu bioloģiskajiem objektiem svarīgāko gāzu - skābekļa (O2) un oglekļa dioksīda (CO2) attiecība atmosfērā ir mainījusies par daudzām kārtām. Sākumā O2/CO2 bija praktiski nulle, un mūsdienu atmosfērā ir vairāk nekā 500! Interesanti, ka šī attiecība ir tuvu vienotībai šūnas iekšienē un starpšūnu telpā. Turklāt sākumā oglekļa periodā (apmēram pirms 300 miljoniem gadu) brīvā skābekļa saturs atmosfērā palielinājās līdz 35% vai vairāk, bet pēc tam samazinājās līdz aptuveni 21% (šodien), un saskaņā ar prognozēm tas turpināsies. strauji samazināties.

Diagrammā: sausā gaisa sastāvs.
N2 - slāpeklis. Divatomu molekulu veidā N2 veido lielāko daļu atmosfēras - 75,6% (pēc masas) vai 78,084% (pēc tilpuma);

O2 - skābeklis. Atmosfērā brīvā skābekļa saturs gaisā ir 20,95% (pēc tilpuma), skābekļa masas daļa ir 23,12%. Elements skābeklis ir daļa no vairāk nekā 1500 zemes garozas savienojumiem.

CO2 - oglekļa dioksīds. Oglekļa dioksīda koncentrācija Zemes atmosfērā ir 0,038%.

Ar – argons.Trešais izplatītākais elements atmosfērā – 0,93% pēc tilpuma.

http://en.wikipedia.org

Vai pielāgošanās tik būtiskām un daudzvirzienu izmaiņām atmosfēras sastāvā varētu būt pilnīga un nesāpīga? Vai ir kādas atmiņas par " labākas dienas» evolucionārā bērnība un jaunība, kas varētu nodrošināt lielāku vitalitātes un ilgmūžības potenciālu? Es domāju, ka šādu iespēju nevar izslēgt, un tā noteikti ir pelnījusi pienācīgu pārbaudi.

Turklāt, ja mūsu mērķis ir radīt kaut ko ilgmūžīgāku un līdz ar to pilnīgāku, nekā daba līdz šim ir izdomājusi, tad ir diezgan pamatoti šim nolūkam izmantot līdzekļus, kas vēl nav pārbaudīti. Es domāju, piemēram, inertas vai, kā tās tagad biežāk sauc, cēlgāzes. Faktiski ideja, ka dzīvi ir iespējams pagarināt ar ķīmisko elementu palīdzību, kas normālos apstākļos ne ar ko nereaģē un nekad nav pat bijuši “aizdomās” par piedalīšanos kādās ontoģenētiskās vai filoģenētiskās pārvērtībās, šķiet pirmajā acu uzmetienā. maldīgs. Tomēr nesenie izmēģinājuma pētījumi mūsu laboratorijā liecina par šādu modeļu solījumu.
Tomēr citas gāzes šajā ziņā var būt daudzsološas. Mūsu grupa nesen ir sākusi intensīvi to darīt. Bet, manuprāt, šī ir atsevišķas diskusijas tēma.

Un cik ilgi pastāv jūsu dzīves pagarināšanas grupa?

Grupa dibināta 1990. gadā pēc akadēmiķa Vladimira Froļķa iniciatīvas. Kā norāda nosaukums, galvenais mērķis ir atrast līdzekļus dzīves pagarināšanai. Kopš tā laika esmu tās vadītājs (feldmaršals bez armijas).
Šobrīd grupā oficiāli strādā 3 darbinieki un viens maģistrants, taču ir "brīvprātīgie entuziasti", tātad reāli pētījumā piedalās 5-6 cilvēki.

Kāda ir jūsu minēto pilotpētījumu būtība, un kādi rezultāti jūs iedrošināja?

Kopā ar mūsu institūta pētnieku Albertu Timčenko mēs mēģinājām izveidot vai nu hipoksijas, vai “hipernobilitātes” modeli (joks!), pievienojot atmosfēras gaisam mūsu rīcībā esošās cēlgāzes – hēliju un argonu. Tika konstatēts salīdzinoši neliels, bet nozīmīgs mūžu pagarinošais efekts. Mēs saprotam, ka tas ir tikai ceļojuma sākums un nezaudē cerību, ka turpmākā optimālākas koncentrācijas un lietošanas veidu meklēšana, kā arī citu cēlgāzu, jo īpaši ksenona un kriptona, izmantošana var nodrošināt taustāmāku dzīvi. pagarinājuma efekts.

Kāpēc līdz šim ir ignorēts jautājums par atmosfēras lomu cilvēka dzīves ilgumā? Vai arī tā nav?

Nevarētu teikt, ka atmosfēras loma tika pilnībā ignorēta. Vienkārši šīs problēmas "ķīmiskais" aspekts nav saņēmis pienācīgu uzmanību un nav nonācis vajadzīgās zinātniskās analīzes fāzē. Patiešām, ir izveidots meteoroloģisko novērojumu tīkls un operatīva informācijas izplatīšana par atmosfēras stāvokli, tostarp dažādi plašsaziņas līdzekļi.

Turklāt lielākā daļa attīstīto valstu iedzīvotāju ir gandrīz pilnībā pārgājuši uz dzīvi kondicionētā gaisā, tas ir, faktiski mākslīgā atmosfērā ar optimizētām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām (temperatūra, mitrums, uzlādētas daļiņas utt.).

Patiešām, ir grūti izskaidrot, kāpēc tie palēninās ar daudz radikālāku atmosfēras optimizāciju, mainot gāzes sastāvu. Šeit noteikti ir neatrisinātas problēmas un zināms risks. Bet diez vai to ir vairāk kā, piemēram, jaunu medikamentu, ģenētiski modificētu produktu un dažu citu inovāciju izstrādē.

1953. gadā Stenlijs Millers, aspirants Nobela prēmijas laureāts Harolds Urijs prātoja par dzīvības izcelsmi uz Zemes un mēģināja atjaunot "in vitro" (kolbā) apstākļus, kas ir tuvu tiem, kuros tā varētu rasties.
Eksperimenta rezultātā viņš saņēma spēcīgu aminoskābju buljonu, tā sauktos "dzīvības celtniecības blokus", cukurus, taukskābes, citus organiskos savienojumus ... un vēl vairāk jautājumu.
Uz kādiem jautājumiem vēlaties saņemt atbildes?

Patiešām, ir diezgan daudz šādu eksperimentu, kas apstiprina dzīvības rašanās iespēju no nedzīvas matērijas. Skatoties tik tālā pagātnē, pat pēc evolūcijas standartiem, mums vissvarīgākais jautājums ir: kāda bija atmosfēras gāzu sastāva loma novecošanās un atjaunošanās procesu attiecību pamatprincipu noteikšanā?

Galu galā ir acīmredzams, ka pat pirmie, primitīvākie replikatori, kuriem izdevās izdzīvot un likt pamatus turpmākajai bioloģiskajai dzīvei, neizbēgami saskārās ar novecošanas un atjaunošanās mijiedarbības problēmu, kurā liela nozīme varēja būt toreizējai atmosfērai. .

Iespējams, šādu apstākļu modelēšana vienkāršos šo problēmu un padarīs to pieejamāku pētniecībai un analīzei. Neatkarīgi no šādu teorētisko izstrādņu panākumiem neatkarīgi interesē praktiski svarīgs jautājums: vai šo apstākļu pilnīga vai daļēja pavairošana var mainīt novecošanas pazīmes un palielināt mūsdienu sugu dzīves ilgumu?

Tā sauktais endosimbiotiskais process (vienas baktērijas satveršana ar citu un iekšā esošās pārvēršas mitohondrijā) ir galvenais notikums daudzšūnu organismu radīšanā.

Britu zinātnes žurnālista Bila Braisona vārdiem sakot, mitohondriji šūnās “rīkojas tā, it kā viņi domā, ka mums nav nekā kopīga”. Un vēl viena lieta: “Viņi pat nerunā tajā pašā ģenētiskajā valodā kā šūna, kurā viņi dzīvo. Vārdu sakot, turiet čemodānus iesaiņotus. Tas ir tā, it kā jūs savā mājā ielaistu svešinieku, bet viņš šeit ir bijis miljardu gadu."
Cik tālu zinātniekiem ir izdevies progresēt mitohondriju fenomena izpētē? Un kas ar viņiem joprojām ir mulsinoši?

Patiešām, mitohondriju loma un uzvedība šūnā joprojām ir lielā mērā mīklaina, un dažādu autoru radītie mitohondriju attēli ir pretrunīgi, lai neteiktu daudzpusīgi.

Tie ir altruisti, “kamikadzes stokeri”, kuri uz savas labsajūtas un saīsinātā mūža (mitohondriju pussabrukšanas periods parasti nepārsniedz vairākas nedēļas) rēķina, ražo enerģiju saimniekšūnai; tad mitohondriji ir galvenie nekontrolējamo brīvo radikāļu avoti, kuriem daudzi joprojām piedēvē cēloņsakarību novecošanai un daudziem patoloģiskiem traucējumiem; tad tie ir “freeloaders”, kuri visi saņem gatavus no saimniekšūnas, bet tajā pašā laikā kā “pērtiķi ar granātu rokā” var to jebkurā brīdī iznīcināt ar apoptozi vai nekrozi. Galu galā mitohondrijiem ir pilns ieprogrammētas šūnu nāves līdzekļu arsenāls, un noteiktās situācijās, piemēram, šūnās, kurās nav kodola, tās var veikt šūnas "pašiznīcināšanu" bez kodola līdzdalības. .

Lai kāda būtu mitohondriju patiesā loma, mums ir svarīga viena lieta – tieši ar tiem ir saistītas visspēcīgākās dzīves ilguma korelācijas. Neatkarīgi no tā, vai mitohondriji ir "bendes", kas akli izpilda kāda cita norādījumus, vai arī paši nosaka šūnas likteni un organisma dzīves ilgumu, katrā ziņā tie šķiet perspektīvākie mērķi, meklējot paplašināšanas līdzekļus. dzīvi.

Kā mitohondriju DNS (mtDNS) un ilgmūžība ir saistītas?

Uz att. cilvēka mitohondriju genoma diagramma.

Mēs tikai tuvojamies šī jautājuma izpratnei. Taču jau iegūtie rezultāti noteikti ir iespaidīgi.

Pietiek pateikt, ka mūsu pētījumos, kas veikti kopā ar profesoru Vadimu Fraifeldu no Negevas universitātes (Beer Sheva / Izraēla), tika noskaidrots korelācijas koeficientu ticamība starp ilgmūžības potenciālu un tādu šķietami “aptuvenu” rādītāju kā sastāvs. mtDNS bāzēm, zīdītājiem tas sasniedz vērtības, kurām citu korelātu vidū nav analogu.
Tikai vielmaiņas intensitātei, ko atkal lielā mērā nosaka mitohondriji, ir korelācija, kas ir samērīga ar sugas dzīves ilgumu.

Šāda spēcīga korelācija, iespējams, norāda uz mitohondriju īpašo lomu dzīves ilguma noteikšanā, lai gan tas, protams, joprojām ir nepietiekams, lai secinātu, ka pastāv cēloņsakarība starp ilgmūžību un mtDNS.
Domāju, ka šis jautājums tiks intensīvi attīstīts, un drīzumā uzzināsim vairāk, tajā skaitā par dzīves pagarināšanas iespējām, modificējot mtDNS un mitohondriju kopumā.

Mitohondriju DNS ir īpaši jutīga pret reaktīvām skābekļa sugām.

Nevajadzētu pārspīlēt skābekļa negatīvo lomu daudzšūnu organismu dzīves ilguma noteikšanā (ierobežošanā) un novecošanā kopumā. Jebkurā gadījumā nekontrolētas oksidatīvās pārvērtības nebūt nav vienīgie grūti kontrolējamie procesi, un skābekļa īpatsvaram daudzos citos kaitīgos faktoros ir jābūt mazam.

Jūs pētījāt ņūtu (saīsināti kodola mitohondriju) - dažādu kodolgenomā iestrādātu mtDNS reģionu kopiju - lomu sugas dzīves ilguma noteikšanā un konstatējāt pozitīvu korelāciju. Lūdzu, pastāstiet mums par šo darbu.

No pieejamajiem literārajiem avotiem esam apkopojuši dažādus ņūtu raksturlielumus dažādi veidi dzīvniekiem un salīdzinot ar to maksimālo dzīves ilgumu. Vislielākā korelācija iznāca ar ņūtu skaitu. Mēs bijām pārsteigti, ka korelācija bija pozitīva.

Tas ir, jo vairāk dažādu mtDNS reģionu kopiju tiek ievadītas kodola genomā, jo ilgāks ir mūža ilgums?

Jā, mēs uzskatījām, ka ilgdzīvojošām sugām kodolu un mitohondriju genomu saglabāšanas "tīrība" tiek kontrolēta stingrāk nekā īslaicīgi dzīvojošām sugām, tāpēc gaidījām negatīvu korelāciju. Un tāpēc man bija jāatzīst, ka ilgmūžība ir saistīta ar "komunikācijas un labu kaimiņattiecību" pakāpi starp kodolenerģijas un mitohondriju genomiem. Proti, jo noturīgāk mitohondriju genoms cenšas ieviest savas kopijas kodolgenomā un jo tolerantāks tas ir pret to, jo suga ir ilgmūžīgāka.

Interesanti. Un kāpēc Ņūmīti, kurus jūs savā darbā tēlaini nosaucāt par “sava veida vēsturisku arhīvu kodolgenomā”, joprojām ir maz pētīti?

Es domāju, ka tas galvenokārt ir saistīts ar jautājuma novitāti un metodoloģiskām grūtībām. Patiešām, lai pareizi novērtētu ņūtu skaitu, lokalizāciju un homoloģijas pakāpi ar mtDNS, ir nepieciešami ne tikai ļoti efektīvi analītiskie rīki un programmas, kas pastāvīgi tiek modificētas, bet arī pilnīga genoma dekodēšana. Spriežot pēc pieejamajām datubāzēm, šādu sugu, piemēram, zīdītāju, skaits pagaidām nepārsniedz desmitnieku. Sagaidāms, ka tuvākajos gados tas strauji pieaugs, tāpēc ir pamats cerēt uz strauju zināšanu progresu šajā jomā.

Jūsu darbā tika ierosināts, ka kodolgenomā ir integrētas ne tikai mtDNS sekvences, bet arī "mtDNS satur kodola izcelsmes sekvences, caur kurām tiek veikta tieša mitohondriju ģenēzes un funkcionēšanas kontrole un regulēšana". Jūs ierosinājāt šos mtDNS kodola genoma vadošos pārstāvjus saukt par mitonukami (no angļu mitohondriju kodola). Vai citi pētnieki piekrīt jūsu hipotēzei?

Mitoņuka hipotēze pirmo reizi tika publicēta mūsu žurnāla “Ilgmūžības un novecošanās problēmas” 2008. gada pēdējā numurā, kas tiek izdots ierobežotā tirāžā un kuram ir salīdzinoši šaurs lasītāju loks. Neatkarīgi no tā, vai kolēģi un citi lasītāji piekrīt šai hipotēzei, es vēl nevaru pateikt neko konkrētu. Domāju, ka, kā jau tas visbiežāk notiek, sākumā lielākā daļa diemžēl teiks, ka nevienam tās ir liekas muļķības, un tad šādu ideju popularitātes gadījumā “un kurš gan par to nezina”. Tomēr zināma daļa manu kolēģu, es ceru, reaģēs ar sapratni un, iespējams, pat ar interesi, un man būs iespēja piedalīties šīs hipotēzes pārbaudē.

Tiek uzskatīts, ka uz Zemes ir mainījušās trīs atmosfēras (primārā – pirms aptuveni 4 miljardiem gadu, sekundārā – pirms aptuveni 3 miljardiem gadu un līdz mūsdienām, un terciārā).
Ekologi apgalvo, ka vardarbīga cilvēka darbība to nedara vislabākajā veidā atspoguļojas pašreizējā atmosfērā: svina un citu smago metālu saturs tajā palielinās; tiek traucēts ozona slānis utt.

Vai šīs izmaiņas varētu izraisīt esošo sugu izzušanu? Vai zinātniekiem ir kādas prognozes par to?

Kopumā es piekrītu ekologu un zaļo bažām, lai gan bieži šķiet, ka viņi ir pakļauti pārspīlējumiem. Vienlaikus jāatzīst, ka dabā vienmēr ir notikusi sugu maiņa, un atmosfēras izmaiņas ir bijis viens no galvenajiem šādu pārmaiņu faktoriem.

Vai mākslīgas atmosfēras radīšana saasinās cilvēka atdalīšanos no biosfēras? Vai arī cilvēkam, kurš sev “atcēla” dabisko atlasi, nekas vairs nav biedējošs?

Ar dabu mēs jau sen esam pārgājuši uz "saziņas" ierobežojumu, aizstājot to ar periodisku nostalģiju televīzijā. Gāzes sastāva mainītas atmosfēras ieviešanas gadījumā, acīmredzot, nevar izslēgt papildu ierobežojumu parādīšanos. Tajā pašā laikā, kā jau minēts, cilvēce jau ir pārgājusi uz dzīvi mākslīgā atmosfērā ar optimizētām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, tāpēc vissliktākais, iespējams, ir aiz muguras.

Ja ir iespējams simulēt mākslīgu atmosfēru, vai tas neizraisīs paralēlas evolūcijas procesu? Vai arī tas ir pieņēmums no fantāzijas jomas?

Nedomāju, ka tam var būt tik krasas sekas, vismaz pārskatāmā nākotnē. Bet labi, ka kāds par to padomā.

Vai atmosfēras modelēšanas problēma, kas raksturīga filoģenēzes kritiskajiem momentiem (bioloģisko sugu attīstība laika gaitā), krustojas ar jautājumu par dzīvības fenomena rašanos uz Zemes?

Šis ir problēmu slānis, kas ir pelnījis atsevišķu diskusiju.

Vai plānojat turpināt pētījumus ar hipoksijas, hiperoksijas un hiperkapnijas modelēšanu uz modeļa objektiem?

Līdz šim šādi eksperimenti ir veikti galvenokārt ar Drosophila. Protams, mēs vēlētos sākt līdzīgus pētījumus par zīdītāju modeļiem, taču tas ir saistīts ar ievērojamām grūtībām, tostarp finansiālām. Tas, cik ātri un nesāpīgi notiks objektu un izpētes līmeņa maiņa, ir atkarīgs ne tikai no mums pašiem, bet arī no iespējamo sponsoru un "grantu devēju" reakcijas. Izmantojot iespēju, es vēlos pateikties vadībai (Maskavai), kas atklāja iespēju atbalstīt mūsu pētījumus, jo īpaši ar cēlgāzēm.

Kādu jautājumu es tev neuzdevu, bet vai tas ir svarīgi tēmas izpratnei?

Ir tik daudz jautājumu! Bet es pieminēšu vienu no tiem.
Kāpēc dzīves pagarināšanas līdzekļu meklēšana mums ir prioritāte?
Es domāju pētniekus no NVS, kuriem ir daudz kopīga ne tikai vēsturiskā ziņā, bet arī psiholoģijā, metodiskajā iekārtā, stāvoklī sabiedrībā utt.

Nav noslēpums, ka mūsu zinātne atpaliek no Rietumu un aizjūras kolēģu sasniegtā līmeņa. Šāda nobīde pastāvēja gandrīz vienmēr, arī padomju laikā.
Taču pēc pēdējo gadu desmitu labi zināmajiem notikumiem, kad ārzemju kolēģi turpināja strauji virzīties uz priekšu, savukārt mēs galvenokārt virzījāmies pretējā virzienā, metodiskā nobīde sasniedza kritiskus apmērus. Tas ir īpaši liels jomās, kurās nepieciešama sarežģīta un dārga moderna tehnika, un ir grūti noticēt, ka pārskatāmā nākotnē tik liela plaisa tiks novērsta.

Par laimi, ir zinātnes disciplīnas, kurās pielietoto molekulāri bioloģisko un ģenētisko metožu līmenis nav noteicošais, un dzīves pagarināšanas līdzekļu meklēšana ir viena no tām. Šī ir joma, kurā mēs varam konkurēt gandrīz līdzvērtīgi ar ārzemju kolēģiem, un, man šķiet, mums ir pat dažas psiholoģiskas priekšrocības.

Pēc Rinada Minvaļejeva teiktā, labākās zāles no stresa un līdz ar to novecošanās – pilnīga relaksācija un labs miegs. Un fiziologs ir arī pārliecināts, ka ēšana naktī nepavisam nav kaitīgs, bet gan noderīgs ieradums, jo tas palīdz arī pret stresu. Dzīvnieki, atšķirībā no mums, nekad labprātīgi neiet gulēt izsalkuši.

Labākos apstākļus enerģijas atjaunošanai, tas ir, atpūtai, tieši rada veģetatīvās nervu sistēmas parasimpātiskais tonuss, un tas ir visaktīvākais naktī. Tāpēc ēšana naktī ir pilnīgi fizioloģiska no visiem viedokļiem.

Ūdeņradis ir visizplatītākais elements Visumā. Šis ķīmiskais elements var atnest gan dzīvību, gan nāvi. Tas var iznīcināt veselu planētu (visi zina, kas ir ūdeņraža bumba). Savukārt degot tas izdala tikai siltumu un ūdeni, un tāpēc ūdeņradis tiek dēvēts par videi draudzīgu degvielu. Ar ūdeņradi darbināmi transportlīdzekļi jau ir radīti, lai gan tas joprojām ir pārāk dārgi.

Ūdeņradim ir vēl viena brīnišķīga īpašība: šī gāze ir lieliski piemērota, lai cilvēki varētu elpot. Kad uz mūsu planētas tikai parādījās dzīvība, atmosfēra gandrīz pilnībā sastāvēja no ūdeņraža. Bet šodien ir vispāratzīts, ka mums ir nepieciešams skābeklis, lai dzīvotu.

Hačiks Muradjans, bioloģijas zinātņu doktors, dzīves pagarināšanas grupas vadītājs: “Ja ķermenis ir attēlots kā tā sauktā melnā kaste, kuras iekšpusē nav iespējams saprast, var tikai novērot to, kas atrodas ieejā un izejā, un analizēt ieejas un izejas signālus, tad ir viegli redzēt, ka mēs ieejā ir skābeklis, bet izejā - oglekļa dioksīds. Tādējādi, mainot šos parametrus, ir iespējams panākt dzīves pagarināšanu, kas patiesībā mums arī izdevās.

Gerontologs Hačiks Muradjans ir pārliecināts, ka skābeklis tikai paātrina novecošanos. Lai pagarinātu mūžu, ir nepieciešama atmosfēra ar atšķirīgu sastāvu. Cilvēkam vislabāk der inertās gāzes – hēlijs, argons, ksenons un citas, uzskata Muradjans. Zinātnieks veic savus eksperimentus ar augļu mušām. Sajaucot gāzes dažādās proporcijās, viņš cenšas atrast labāko variantu.

Pētnieks saviem eksperimentālajiem kukaiņiem piedāvā ūdeņraža un hēlija maisījuma kokteili, un ūdeņraža saturs sasniedz 90%. Mušas dzīvo mēģenē. Zinātnieks maina ēdienu, saskaita mirušos, nosaka nepieciešamos parametrus.

Pirmie rezultāti jau ir saņemti. Pēc gerontologa domām, augļu mušu dzīves ilgums šādā atmosfērā palielinās vismaz pusotru reizi. Un tas ir tikai sākums!

Senatnē vidējais dzīves ilgums nepārsniedza 40 gadus. 19. gadsimtā cilvēki reti dzīvoja līdz 60 gadiem, un mūsdienās neviens 80 gadus vecu cilvēku neuzskata par garu aknām. Vai slikta ekoloģija mums nāk par labu? Varbūt tad, kad uz Zemes vairs nebūs skābekļa, mēs beidzot kļūsim nemirstīgi?

Pēc futūrista Igora Bestuževa-Ladas prognozēm, pirmie kiborgi uz mūsu planētas parādīsies pēc 20-30 gadiem. Ārēji viņi izskatīsies kā cilvēki, taču tos vadīs iekšējais dators.

Igors Bestuževs-Lada, Starptautiskās prognožu akadēmijas goda prezidents: “Iedomājieties, ka jūsu iekšienē visu laiku darbojas dators, novēršot nevēlamās novirzes. Varat likt tam darboties heiristiskā režīmā, tas ir, uzdot tam kādu jautājumu, un tas sniegs pareizo atbildi. Un tā nemaz nav fantāzija."

Izrādās, ka dators patiesībā var vadīt cilvēku. Tas nozīmē, ka cilvēks laika gaitā zaudēs savu nozīmi.

Cilvēks no miesas un asinīm izrādās lieks, un mēs nonākam pie Ciolkovska aprakstītās “starojošās cilvēcības”. Tas ir jāuztver kā sakārtotu informācijas lauku kopums.

Pienāks laiks, kad zinātnieki dzēsīs robežu, kas šķir cilvēkus un enerģētiskās vielas. Mirdzošajai cilvēcei būs pieejams pilnīgi viss. Sapņi lidot bez spārniem piepildīsies, mēs pārstāsim baidīties no pasaules gala, un plašais Visums kļūs par mūsu mājām. Mēs zaudēsim savu ķermeni, bet beidzot kļūsim nemirstīgi!

Ir vispārpieņemts, ka laiku nevar ritināt atpakaļ, tāpat kā filmu, lai izvēlētos īsto brīdi un apturētu to. Atgriezieties pagātnē vai ieskatieties nākotnē. Tomēr ir interesanti, ka fizikā nav aprēķinu, saskaņā ar kuriem laiks nevar apstāties. Un pats galvenais, nav tāda likuma, kas liegtu iespēju ceļot pagātnē vai nākotnē. Turklāt atklājumi pēdējos gados neatlaidīgi liecina, ka gandrīz visi mūsu priekšstati par laiku ir fragmentāri un ne tuvu nav galīgi. Turklāt ūdeņraža bumbas radītājs, laureāts Nobela prēmija vēl 70. gados akadēmiķis Andrejs Saharovs principiāli pamatoja iespēju ceļot ne tikai laikā, bet arī citās telpās. Zinātnieks ierosināja, ka galaktikas Visumā ir savienotas ar tuneļiem, caur kuriem jūs varat nokļūt no vienas kosmosa sistēmas uz otru. Turklāt savās dienasgrāmatās Saharovs pat formulēja šādas kustības metodi. Un šeit ir viens no iespējamiem pierādījumiem. 1983. gadā padomju arheologi Turkmenistānā atklāja sensacionālu atradumu. Milzīgā aptuveni 400 metrus garā plato bija skaidri redzamas dinozauru pēdas. Izdruku ir daudz, vairāk nekā trīs tūkstoši. Aizvēsturiski briesmoņi stutēja apkārt, kāpdami viens otram uz ķepām, it kā uz deju grīdas. Dejo gan lieliem, gan jauniem. Mazākais nospiedums bija 20 centimetrus garš, bet lielākais aptuveni vienu metru garš. Tie bija megalozauri – lielākie juras perioda plēsēji. Taču galvenā sensācija zinātniekus sagaidīja vēlāk, kad līdzās seno ķirzaku pēdām arheologi negaidīti atklāja cilvēka pēdām ļoti līdzīgas pēdas. Bet, ja tas tā ir, tad mums ir jāatzīst neticama lieta. Ka vai nu dinozauri ir izdzīvojuši līdz mūsdienām, vai, kas izskatās pēc brīnuma, cilvēks ir dzimis miljoniem gadu agrāk. Tiesa, zinātne saka, ka brīnumi nenotiek. Lai gan, kā jūs redzējāt pēc šīs grāmatas izlasīšanas, vēsture zina daudz piemēru, kad, pretēji visiem likumiem, nāve atkāpjas no neārstējami slimā gultas. Bērni dzimst tām sievietēm, kurām pēc ārstu sprieduma nekad nevajadzētu kļūt par mātēm, un neizbēgamas katastrofas pēdējā brīdī novērš viņu nāvējošo seju. Kas ir šīs neticamās sakritības, nezināmie dabas likumi? Var būt. Un tomēr arī tie, kas netic brīnumam, ja kaut kas notiek, klusībā tikai cer un gaida. Un ar to nevar strīdēties.

Es novēlu vairāk brīnumu, kosmiskas laimes, vispārēju veiksmi un mūžīgu mīlestību.

Ar cieņu

Igors Prokopenko

“... atjaunošanās un fenomenālas ilgmūžības problēmas ir ne tikai fundamentāli atrisināmas, bet arī sen atrisinātas, “ieviestas” praksē un veiksmīgi izmantotas miljardiem gadu. Diemžēl tikai dabai ir monopoltiesības veikt šādas operācijas.
Hačiks Muradjans
"Mākslīgā atmosfēra, atjaunošanās un ilgmūžība"

Pēc gerontologa, bioloģijas zinātņu doktora Hačika Muradjana teiktā, grandiozākas zinātniskas idejas nav, " nekā cilvēka aktīvā dzīves perioda un ilgmūžības maksimālais pieaugums».
Daudzus gadus doktors Muradjans ir pētījis eksperimentālus veidus, kā pagarināt dzīvi. Savā jaunajā pētījumā viņš kopā ar kolēģiem mēģināja atbildēt uz jautājumu: vai esošā vide ir optimāla, vai kvalitatīvai dzīvei un ilgmūžībai nepieciešama atmosfēra ar citu gāzes sastāvu.

KHAČIKS MURADJANS- Bioloģijas zinātņu doktors, Fizioloģijas laboratorijas pētnieks
/ Kijeva /. Dzīves pagarināšanas grupas vadītājs.

Zinātniskās intereses: filoģenētiskās un ontoģenētiskās korelācijas un ilgmūžības noteicošie faktori, dzīves pagarināšanas līdzekļu meklēšana.

Hačiks Kazarovičs savā jaunajā rakstā “Mākslīgā atmosfēra, atjaunošanās un ilgmūžība” jūs rakstāt, ka “ novecošanās un atjaunošanās ir dzīvo sistēmu nedalāmas īpašības". Bet kāpēc sarežģītās daudzšūnu sistēmās pat tad, ja katrā šūnā ir pašatdziedinošs DNS, ir izteiktāka novecošanās nekā atjaunošanās?

Lai doma par novecošanas un atjaunošanās vienotību nešķistu traģiska, vēlos atkārtot vienkāršu patiesību: ja dabā pastāvētu tikai novecošana, tad visas dzīvās būtnes nomirtu, tiklīdz tām būtu laiks veidoties. Pati dzīvības esamība ir neapgāžams pierādījums bioloģisko objektu līdzāspastāvēšanai un, kas ir svarīgi, līdzvērtīgai bioloģisko objektu novecošanas un atjaunošanas efektivitātei. Visām sugām, kurām šis līdzsvars tika novirzīts uz novecošanu, agri vai vēlu nācās uzkrāt kritisko traucējumu masu un iet bojā.

Taču jautājumam par to, kāpēc daudzšūnu organisms, kas sastāv no potenciāli nemirstīgiem elementiem (šūnām), ir mirstīgs, vēl nav apmierinoša izskaidrojuma. Patiešām, līdz šim nav zināms neviens ticams izņēmums no šī noteikuma. Pēc būtības daudzšūnu organisms ir šūnu kopums ar vienādu vai, precīzāk, gandrīz vienādu genomu, bet dažādās diferenciācijas stadijās.

Tagad ir īsts uzplaukums cilmes šūnu izpētē un šūnu organizācijas līmenī kopumā. Varbūt tiešām jāapbruņojas ar pacietību un jāpagaida, kamēr tiks atrastas uzticamas metodes, kā manipulēt ar ķermeņa šūnu populācijām, paverot nemirstības iespējas ne tikai sugas, bet arī indivīda līmenī?

1988. gadā izdevniecības "Nauka" Ļeņingradas filiāle izdeva jūsu kopā ar Vladimiru Veniaminoviču Frolki sarakstīto monogrāfiju "Eksperimentālie dzīves pagarināšanas veidi". Mūsdienās tā ir ļoti pazīstama un biologu pieprasīta grāmata.

Jūsu jaunais darbs "Mākslīgā atmosfēra, atjaunošanās un ilgmūžība" norāda uz cita veida dzīves pagarināšanas esamību. Vai tas ir toreiz aizsākto meklējumu turpinājums?

Noteikti jā. Galu galā nekas nepazūd bez pēdām un nekas nerodas no nulles. Starp citu, Vladimirs Veniaminovičs un es uzrakstījām vēl vairākas monogrāfijas un recenzijas, kas veltītas dzīves pagarināšanas līdzekļu analīzei, piemēram, grāmatas, kas izdotas ASV (, Boca Raton: C.R.C. Press, 1991) un Ukraina (Novecošana, evolūcija un dzīves pagarināšana, Kijeva: Naukova Dumka, 1992).
Tajā pašā laikā monogrāfijas vienmēr esmu uzskatījis par kaut ko līdzīgu lielam literatūras apskatam. Tajos paustie fakti vai apsvērumi nav uzskatāmi par dogmām vai uzticības zvērestiem šīm idejām, bet tiem jāpalīdz paplašināt redzesloku un izdarīt pareizo izvēli turpmākajiem soļiem.

Šajā darbā jūs uzdevāt divus jautājumus: pirmkārt, kā tiek nodrošināta dzīvo sistēmu atjaunošana un dzīvotspējas uzturēšana, piemēram, caur reproduktīvās sistēmas šūnu līniju; otrkārt, kādas ir iespējas šādus modeļus un pieejas pārnest uz indivīda un individuālā dzīves ilguma līmeni". Vai ir iespējams tos atrisināt tuvākajā nākotnē? Ko tas prasa?

Lai to izdarītu, vispirms ir jātic šādai iespējai un ar to nopietni jātiek galā. Šādi pētījumi, ja tie uzreiz neparādīs ceļu uz "nemirstību", tad, vismaz, kļūs par nozīmīgu ieguldījumu, lai izprastu turpmākos soļus šajā virzienā. Ko tas prasa? Protams, man ir dažas idejas par to, ko un kur meklēt vispirms. Bet es neesmu gatavs tos apspriest tagad, jo īpaši tāpēc, ka, iespējams, gandrīz katram gerontologam ir šādas domas, tomēr ne tikai tās.

Jūs to izvirzījāt hipotēzi veiksmīgai novecošanai un ilgmūžībai ir nepieciešama mākslīga atmosfēra ar atšķirīgu gāzes sastāvu". Līdz šim ir ierīce - hipoksikators, kas simulē skābekļa bada apstākļus. Tikai daži apstrīd tā lietderību cilvēkiem. Zināms, ka tas aktivizē organisma aizsargfunkcijas, pateicoties kurām cilvēks pārliecinošāk pretojas stresam, labāk tiek galā ar fizisko slodzi, tiek mobilizēts slimību gadījumā u.c.
Un kāda var būt mākslīgā atmosfēra, par kuru jūs rakstāt praktiski? Kas nepieciešams, lai to izveidotu? Kādas ir grūtības to reproducēt?

Sākšu ar jautājuma pēdējo daļu. Lieta tāda, ka lielu un turklāt nepārvaramu grūtību te nav. Tehniski cilvēce ir bijusi gatava šīs problēmas risināšanai daudzus gadsimtus. Pietiek atzīmēt, ka ievērības cienīgi mēģinājumi atrisināt šo problēmu tika veikti senatnē. Tomēr gandrīz visi no tiem bija balstīti uz intuitīviem minējumiem vai nepietiekami pārbaudītām idejām, un tie netika novesti līdz patiesi pabeigtai zinātniskai analīzei.

Problēmas būtība slēpjas faktā, ka Zemes atmosfēra pastāvīgi tika pakļauta kvantitatīvām un kvalitatīvām izmaiņām. Tādējādi kopš cianobaktēriju parādīšanās divu bioloģiskajiem objektiem svarīgāko gāzu - skābekļa (O2) un oglekļa dioksīda (CO2) attiecība atmosfērā ir mainījusies par daudzām kārtām. Sākumā O2/CO2 bija praktiski nulle, un mūsdienu atmosfērā ir vairāk nekā 500! Interesanti, ka šī attiecība ir tuvu vienotībai šūnas iekšienē un starpšūnu telpā. Turklāt sākumā oglekļa periodā (apmēram pirms 300 miljoniem gadu) brīvā skābekļa saturs atmosfērā palielinājās līdz 35% vai vairāk, bet pēc tam samazinājās līdz aptuveni 21% (šodien), un saskaņā ar prognozēm tas turpināsies. strauji samazināties.

Diagrammā: sausā gaisa sastāvs.
N2 - slāpeklis. Divatomu molekulu formāN2 veido lielāko daļu atmosfēras - 75,6% (pēc masas) vai 78,084% (pēc tilpuma);

O2 - skābeklis. Atmosfērā brīvā skābekļa saturs gaisā ir 20,95% (pēc tilpuma), skābekļa masas daļa ir 23,12%. Elements skābeklis ir daļa no vairāk nekā 1500 zemes garozas savienojumiem.

CO2 - oglekļa dioksīds. Oglekļa dioksīda koncentrācija Zemes atmosfērā ir 0,038%.

Ar – argons.Trešais izplatītākais elements atmosfērā – 0,93% pēc tilpuma.

http://en.wikipedia.org

Vai pielāgošanās tik būtiskām un daudzvirzienu izmaiņām atmosfēras sastāvā varētu būt pilnīga un nesāpīga? Vai ģenētiskajā atmiņā ir palikušas atmiņas par evolūcijas bērnības un jaunības “labākajām dienām”, kas varētu nodrošināt lielāku vitalitātes un ilgmūžības potenciālu? Es domāju, ka šādu iespēju nevar izslēgt, un tā noteikti ir pelnījusi pienācīgu pārbaudi.

Turklāt, ja mūsu mērķis ir radīt kaut ko ilgmūžīgāku un līdz ar to pilnīgāku, nekā daba līdz šim ir izdomājusi, tad ir diezgan pamatoti šim nolūkam izmantot līdzekļus, kas vēl nav pārbaudīti. Es domāju, piemēram, inertas vai, kā tās tagad biežāk sauc, cēlgāzes. Faktiski ideja, ka dzīvi ir iespējams pagarināt ar ķīmisko elementu palīdzību, kas normālos apstākļos ne ar ko nereaģē un nekad nav pat bijuši “aizdomās” par piedalīšanos kādās ontoģenētiskās vai filoģenētiskās pārvērtībās, šķiet pirmajā acu uzmetienā. maldīgs. Tomēr nesenie izmēģinājuma pētījumi mūsu laboratorijā liecina par šādu modeļu solījumu.
Tomēr citas gāzes šajā ziņā var būt daudzsološas. Mūsu grupa nesen ir sākusi intensīvi to darīt. Bet, manuprāt, šī ir atsevišķas diskusijas tēma.

Un cik ilgi pastāv jūsu dzīves pagarināšanas grupa?

Grupa dibināta 1990. gadā pēc akadēmiķa Vladimira Froļķa iniciatīvas. Kā norāda nosaukums, galvenais mērķis ir atrast līdzekļus dzīves pagarināšanai. Kopš tā laika esmu tās vadītājs (feldmaršals bez armijas).
Šobrīd grupā oficiāli strādā 3 darbinieki un viens maģistrants, taču ir "brīvprātīgie entuziasti", tātad reāli pētījumā piedalās 5-6 cilvēki.

Kāda ir jūsu minēto pilotpētījumu būtība, un kādi rezultāti jūs iedrošināja?

Kopā ar mūsu institūta pētnieku Albertu Timčenko mēs mēģinājām izveidot vai nu hipoksijas, vai “hipernobilitātes” modeli (joks!), pievienojot atmosfēras gaisam mūsu rīcībā esošās cēlgāzes – hēliju un argonu. Tika konstatēts salīdzinoši neliels, bet nozīmīgs mūžu pagarinošais efekts. Mēs saprotam, ka tas ir tikai ceļojuma sākums un nezaudē cerību, ka turpmākā optimālākas koncentrācijas un lietošanas veidu meklēšana, kā arī citu cēlgāzu, jo īpaši ksenona un kriptona, izmantošana var nodrošināt taustāmāku dzīvi. pagarinājuma efekts.

Kāpēc līdz šim ir ignorēts jautājums par atmosfēras lomu cilvēka dzīves ilgumā? Vai arī tā nav?

Nevarētu teikt, ka atmosfēras loma tika pilnībā ignorēta. Vienkārši šīs problēmas "ķīmiskais" aspekts nav saņēmis pienācīgu uzmanību un nav nonācis vajadzīgās zinātniskās analīzes fāzē. Patiešām, ir izveidots meteoroloģisko novērojumu tīkls un operatīva informācijas izplatīšana par atmosfēras stāvokli, tostarp dažādi plašsaziņas līdzekļi.

Turklāt lielākā daļa attīstīto valstu iedzīvotāju ir gandrīz pilnībā pārgājuši uz dzīvi kondicionētā gaisā, tas ir, faktiski mākslīgā atmosfērā ar optimizētām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām (temperatūra, mitrums, uzlādētas daļiņas utt.).

Patiešām, ir grūti izskaidrot, kāpēc tie palēninās ar daudz radikālāku atmosfēras optimizāciju, mainot gāzes sastāvu. Šeit noteikti ir neatrisinātas problēmas un zināms risks. Bet diez vai to ir vairāk kā, piemēram, jaunu medikamentu, ģenētiski modificētu produktu un dažu citu inovāciju izstrādē.

1953. gadā Stenlijs Millers (Stenlijs Millers ), Nobela prēmijas laureāta Harolda Urija aspirants (Harolds Urijs ), prātoja par dzīvības izcelsmi uz Zemes un mēģināja radīt no jauna " in vitro"(kolbā) apstākļi, kas ir tuvu tiem, kuros tas varētu rasties.
Eksperimenta rezultātā viņš saņēma spēcīgu aminoskābju buljonu, tā sauktos "dzīvības celtniecības blokus"., cukuri, taukskābes, citi organiskie savienojumi ... un vēl vairāk jautājumu.
Uz kādiem jautājumiem vēlaties saņemt atbildes?

Patiešām, ir diezgan daudz šādu eksperimentu, kas apstiprina dzīvības rašanās iespēju no nedzīvas matērijas. Skatoties tik tālā pagātnē, pat pēc evolūcijas standartiem, vissvarīgākais jautājums mums ir: kāda bija atmosfēras gāzu sastāva loma novecošanās un atjaunošanās procesu attiecību pamatprincipu noteikšanā?

Galu galā ir acīmredzams, ka pat pirmie, primitīvākie replikatori, kuriem izdevās izdzīvot un likt pamatus turpmākajai bioloģiskajai dzīvei, neizbēgami saskārās ar novecošanas un atjaunošanās mijiedarbības problēmu, kurā liela nozīme varēja būt toreizējai atmosfērai. .

Iespējams, šādu apstākļu modelēšana vienkāršos šo problēmu un padarīs to pieejamāku pētniecībai un analīzei. Neatkarīgi no šādu teorētisko izstrādņu panākumiem, neatkarīgi interesē praktiski svarīgs jautājums: vai pilnīga vai daļēja šo apstākļu pavairošana var mainīt novecošanas pazīmes un palielināt mūsdienu sugu dzīves ilgumu?

Tā sauktais endosimbiotiskais process (vienas baktērijas satveršana ar citu un iekšā esošās pārvēršas mitohondrijā) ir galvenais notikums daudzšūnu organismu radīšanā.

Pēc angļu zinātnes žurnālista Bila Braisona vārdiem (Bils Braisons) mitohondriji šūnās rīkojieties tā, it kā viņi domā, ka mums nav nekā kopīga". Un tālāk: " Viņi pat nerunā tajā pašā ģenētiskajā valodā kā šūna, kurā viņi dzīvo. Vārdu sakot, turiet čemodānus iesaiņotus. Tas ir tā, it kā jūs savā mājā ielaistu svešinieku, bet viņš šeit ir bijis miljardu gadu.".
Cik tālu zinātniekiem ir izdevies progresēt mitohondriju fenomena izpētē? Un kas ar viņiem joprojām ir mulsinoši?

Patiešām, mitohondriju loma un uzvedība šūnā joprojām ir lielā mērā mīklaina, un dažādu autoru radītie mitohondriju attēli ir pretrunīgi, lai neteiktu daudzpusīgi.

Tie ir altruisti, “kamikadzes stokeri”, kuri uz savas labsajūtas un saīsinātā mūža (mitohondriju pussabrukšanas periods parasti nepārsniedz vairākas nedēļas) rēķina, ražo enerģiju saimniekšūnai; tad mitohondriji ir galvenie nekontrolējamo brīvo radikāļu avoti, kuriem daudzi joprojām piedēvē cēloņsakarību novecošanai un daudziem patoloģiskiem traucējumiem; tad tie ir “freeloaders”, kuri visi saņem gatavus no saimniekšūnas, bet tajā pašā laikā kā “pērtiķi ar granātu rokā” var to jebkurā brīdī iznīcināt ar apoptozi vai nekrozi. Galu galā mitohondrijiem ir pilns ieprogrammētas šūnu nāves līdzekļu arsenāls, un noteiktās situācijās, piemēram, šūnās, kurās nav kodola, tās var veikt šūnas "pašiznīcināšanu" bez kodola līdzdalības. .

Lai kāda būtu mitohondriju patiesā loma, mums ir svarīga viena lieta – tieši ar tiem ir saistītas visspēcīgākās dzīves ilguma korelācijas. Neatkarīgi no tā, vai mitohondriji ir "bendes", kas akli izpilda kāda cita norādījumus, vai arī paši nosaka šūnas likteni un organisma dzīves ilgumu, katrā ziņā tie šķiet perspektīvākie mērķi, meklējot paplašināšanas līdzekļus. dzīvi.

Kā mitohondriju DNS (mtDNS) un ilgmūžība ir saistītas?

Uz att. cilvēka mitohondriju genoma diagramma.

Mēs tikai tuvojamies šī jautājuma izpratnei. Taču jau iegūtie rezultāti noteikti ir iespaidīgi.

Pietiek pateikt, ka mūsu pētījumos, kas veikti kopā ar profesoru Vadimu Freifeldu ( Vadims Fraifelds) no Negevas Universitātes (Beer Sheva/Izraēla), korelācijas koeficientu ticamība starp ilgmūžības potenciālu un tādu šķietami “aptuvenu” rādītāju kā mtDNS bāzu sastāvs zīdītājiem sasniedz vērtības, kurām nav analogu. citas korelācijas.
Tikai vielmaiņas intensitātei, ko atkal lielā mērā nosaka mitohondriji, ir korelācija, kas ir samērīga ar sugas dzīves ilgumu.

Šāda spēcīga korelācija, iespējams, norāda uz mitohondriju īpašo lomu dzīves ilguma noteikšanā, lai gan tas, protams, joprojām ir nepietiekams, lai secinātu, ka pastāv cēloņsakarība starp ilgmūžību un mtDNS.
Domāju, ka šis jautājums tiks intensīvi attīstīts, un drīzumā uzzināsim vairāk, tajā skaitā par dzīves pagarināšanas iespējām, modificējot mtDNS un mitohondriju kopumā.

Mitohondriju DNS ir īpaši jutīga pret reaktīvām skābekļa sugām.

Nevajadzētu pārspīlēt skābekļa negatīvo lomu daudzšūnu organismu dzīves ilguma noteikšanā (ierobežošanā) un novecošanā kopumā. Jebkurā gadījumā nekontrolētas oksidatīvās pārvērtības nebūt nav vienīgie grūti kontrolējamie procesi, un skābekļa īpatsvaram daudzos citos kaitīgos faktoros ir jābūt mazam.

Vai esat pētījis Ņūtu lomu? kodola mitohondriju) - dažādu mtDNS reģionu kopijas, kas ievadītas kodola genomā - sugas dzīves ilguma noteikšanā un konstatēja pozitīvu korelāciju. Lūdzu, pastāstiet mums par šo darbu.

No pieejamās literatūras esam apkopojuši dažādus Ņūmītu raksturlielumus no dažādām dzīvnieku sugām un salīdzinājuši tos ar to maksimālo dzīves ilgumu. Vislielākā korelācija iznāca ar ņūtu skaitu. Mēs bijām pārsteigti, ka korelācija bija pozitīva.

Tas ir, jo vairāk dažādu mtDNS reģionu kopiju tiek ievadītas kodola genomā, jo ilgāks ir mūža ilgums?

Jā, mēs uzskatījām, ka ilgdzīvojošām sugām kodolu un mitohondriju genomu saglabāšanas "tīrība" tiek kontrolēta stingrāk nekā īslaicīgi dzīvojošām sugām, tāpēc gaidījām negatīvu korelāciju. Un tāpēc man bija jāatzīst, ka ilgmūžība ir saistīta ar "komunikācijas un labu kaimiņattiecību" pakāpi starp kodolenerģijas un mitohondriju genomiem. Proti, jo noturīgāk mitohondriju genoms cenšas ieviest savas kopijas kodolgenomā un jo tolerantāks tas ir pret to, jo suga ir ilgmūžīgāka.

Interesanti. Un kāpēc tie ņūtumi, kurus jūs tēlaini nosaucāt " sava veida vēsturisks arhīvs kodolgenomā, vēl maz pētīta?

Es domāju, ka tas galvenokārt ir saistīts ar jautājuma novitāti un metodoloģiskām grūtībām. Patiešām, lai pareizi novērtētu ņūtu skaitu, lokalizāciju un homoloģijas pakāpi ar mtDNS, ir nepieciešami ne tikai ļoti efektīvi analītiskie rīki un programmas, kas pastāvīgi tiek modificētas, bet arī pilnīga genoma dekodēšana. Spriežot pēc pieejamajām datubāzēm, šādu sugu, piemēram, zīdītāju, skaits pagaidām nepārsniedz desmitnieku. Sagaidāms, ka tuvākajos gados tas strauji pieaugs, tāpēc ir pamats cerēt uz strauju zināšanu progresu šajā jomā.

Jūsu darbs liecināja, ka ne tikai mtDNS sekvences tika ievietotas kodola genomā, bet arī "mtDNS ir kodola izcelsmes sekvences, caur kurām tiek veikta tieša mitohondriju ģenēzes un darbības kontrole un regulēšana". Jūs ierosinājāt nosaukt šos kodola genoma vadošos pārstāvjus mtDNS mitoni(no angļu valodas. mitohondriju kodols). Vai citi pētnieki piekrīt jūsu hipotēzei?

Mitoņuka hipotēze pirmo reizi tika publicēta mūsu žurnāla “Ilgmūžības un novecošanās problēmas” 2008. gada pēdējā numurā, kas tiek izdots ierobežotā tirāžā un kuram ir salīdzinoši šaurs lasītāju loks. Neatkarīgi no tā, vai kolēģi un citi lasītāji piekrīt šai hipotēzei, es vēl nevaru pateikt neko konkrētu. Es domāju, kā tas visbiežāk notiek, sākumā lielākā daļa diemžēl teiks, ka tas ir - n kam vajag muļķības, un tad šādu ideju popularitātes gadījumā "un kurš par to nezina". Tomēr zināma daļa manu kolēģu, es ceru, reaģēs ar sapratni un, iespējams, pat ar interesi, un man būs iespēja piedalīties šīs hipotēzes pārbaudē.

Tiek uzskatīts, ka uz Zemes ir mainījušās trīs atmosfēras ( primārs- apmēram pirms 4 miljardiem gadu , sekundārais- apmēram 3 miljardi litru. n. un līdz šai dienai,Un terciārais).
Ekologi apgalvo, ka straujā cilvēka darbība nav labākais veids, kas atspoguļojas pašreizējā atmosfērā: tā palielina svina un citu smago metālu saturu; tiek traucēts ozona slānis utt.

Vai šīs izmaiņas varētu izraisīt esošo sugu izzušanu? Vai zinātniekiem ir kādas prognozes par to?

Kopumā es piekrītu ekologu un zaļo bažām, lai gan bieži šķiet, ka viņi ir pakļauti pārspīlējumiem. Vienlaikus jāatzīst, ka dabā vienmēr ir notikusi sugu maiņa, un atmosfēras izmaiņas ir bijis viens no galvenajiem šādu pārmaiņu faktoriem.

Vai mākslīgas atmosfēras radīšana saasinās cilvēka atdalīšanos no biosfēras? Vai arī cilvēkam, kurš sev “atcēla” dabisko atlasi, nekas vairs nav biedējošs?

Ar dabu mēs jau sen esam pārgājuši uz "saziņas" ierobežojumu, aizstājot to ar periodisku nostalģiju televīzijā. Gāzes sastāva mainītas atmosfēras ieviešanas gadījumā, acīmredzot, nevar izslēgt papildu ierobežojumu parādīšanos. Tajā pašā laikā, kā jau minēts, cilvēce jau ir pārgājusi uz dzīvi mākslīgā atmosfērā ar optimizētām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, tāpēc vissliktākais, iespējams, ir aiz muguras.

Ja ir iespējams simulēt mākslīgu atmosfēru, vai tas neizraisīs paralēlas evolūcijas procesu? Vai arī tas ir pieņēmums no fantāzijas jomas?

Nedomāju, ka tam var būt tik krasas sekas, vismaz pārskatāmā nākotnē. Bet labi, ka kāds par to padomā.

Vai atmosfēras modelēšanas problēma krustojas ar filoģenēzes kritiskajiem momentiem (sugu attīstība laika gaitā ) ar jautājumu par dzīvības fenomena rašanos uz Zemes?

Šis ir problēmu slānis, kas ir pelnījis atsevišķu diskusiju.

Vai plānojat turpināt pētījumus ar hipoksijas, hiperoksijas un hiperkapnijas modelēšanu uz modeļa objektiem?

Līdz šim šādi eksperimenti ir veikti galvenokārt ar Drosophila. Protams, mēs vēlētos sākt līdzīgus pētījumus par zīdītāju modeļiem, taču tas ir saistīts ar ievērojamām grūtībām, tostarp finansiālām. Tas, cik ātri un nesāpīgi notiks objektu un izpētes līmeņa maiņa, ir atkarīgs ne tikai no mums pašiem, bet arī no iespējamo sponsoru un "grantu devēju" reakcijas. Izmantojot iespēju, es vēlos pateikties vadībai (Maskavai), kas atklāja iespēju atbalstīt mūsu pētījumus, jo īpaši ar cēlgāzēm.

Kādu jautājumu es tev neuzdevu, bet vai tas ir svarīgi tēmas izpratnei?

Ir tik daudz jautājumu! Bet es pieminēšu vienu no tiem.
Kāpēc dzīves pagarināšanas līdzekļu meklēšana mums ir prioritāte?
Es domāju pētniekus no NVS, kuriem ir daudz kopīga ne tikai vēsturiskā ziņā, bet arī psiholoģijā, metodiskajā iekārtā, stāvoklī sabiedrībā utt.

Nav noslēpums, ka mūsu zinātne atpaliek no Rietumu un aizjūras kolēģu sasniegtā līmeņa. Šāda nobīde pastāvēja gandrīz vienmēr, arī padomju laikā.
Taču pēc pēdējo gadu desmitu labi zināmajiem notikumiem, kad ārzemju kolēģi turpināja strauji virzīties uz priekšu, savukārt mēs galvenokārt virzījāmies pretējā virzienā, metodiskā nobīde sasniedza kritiskus apmērus. Tas ir īpaši liels jomās, kurās nepieciešama sarežģīta un dārga moderna tehnika, un ir grūti noticēt, ka pārskatāmā nākotnē tik liela plaisa tiks novērsta.

Par laimi, ir zinātnes disciplīnas, kurās pielietoto molekulāri bioloģisko un ģenētisko metožu līmenis nav noteicošais, un dzīves pagarināšanas līdzekļu meklēšana ir viena no tām. Šī ir joma, kurā mēs varam konkurēt gandrīz līdzvērtīgi ar ārzemju kolēģiem, un, man šķiet, mums ir pat dažas psiholoģiskas priekšrocības.

Patiesībā šeit svarīgāk ir ticēt idejas skaistumam un varenumam un mēģināt to realizēt, bieži vien nevis pateicoties komfortabliem apstākļiem, bet gan par spīti grūtībām, vārdu sakot visam, ar ko mūsējie vienmēr ir izcēlušies. . Un kas var būt grandiozāks par cilvēka aktīvā dzīves perioda un ilgmūžības maksimālo pieaugumu?

Tev taisnība! Tikai tas noderētu kopējai lietai, lai to saprastu ne tikai zinātnieki. Galu galā tas attiecas tieši uz katru personu.
Paldies, ka veltījāt laiku, lai atbildētu uz jautājumiem.

Paldies arī par svarīgāko rakstā izvirzīto jautājumu atlasi, kā arī par interesantajām interpretācijām un komentāriem.