Как «бессмертная» медуза может помочь ученым в поиске вечной молодости

Медузы Turritopsis dohrnii привлекли внимание ученых своей способностью омолаживаться, противостоя старению и смерти. Как пишет Би-би-си, организмы, в частности, изучает Мария Миглиетта из Техасского университета A&M в Галвестоне, которая пыталась морить их голодом и создавала им неблагоприятные условия, но те каждый раз выживали и давали новые полипы, которые потом разрастались в колонии. Она и другие ученые изучают процессы, которые делают возможным бесконечное возвращение Turritopsis dohrnii в молодость, и надеются выяснить, как запустить их у людей.

Опрошенные РБК биологи рассказали, как устроены процессы в организме этих медуз и возможно ли использовать знания о них для предотвращения старения человека.

Что такое «бессмертная» медуза Turritopsis dohrnii

Эти медузы обитают в водах умеренного и тропического климата. Они имеют колоколообразную форму с максимальным диаметром около 4–5 мм и примерно такой же высоты, как и ширины. Молодые особи диаметром 1 мм имеют восемь равномерно расположенных щупалец, взрослые особи — 80—90 щупалец.

Впервые способность этих организмов к регенерации была обнаружена в 1992 году итальянским ученым, который изучал их и забыл покормить, отмечает Би-би-си. Спустя несколько дней он вернулся в лабораторию, ожидания, что медузы погибли, но обнаружил новые полипы.

«У нее несколько стадий развития: взрослая медуза выпускает в воду гаметы; если сперматозоид и яйцеклетка встретятся, начинается эмбриональное развитие, формируется личинка. Она оседает на дно и превращается в сидячий полип, от которого отпочковываются новые медузы — со временем они начинают размножаться», — объяснил РБК научный сотрудник лаборатории постгеномных исследований института медицины труда имени Н.Ф. Измерова кандидат биологических наук Андрей Девяткин.

Почему «бессмертная» медуза не стареет

Как рассказал РБК директор Института биологии старения и медицины здорового долголетия с клиникой предиктивной медицины, член-корреспондент РАН профессор, доктор биологических наук Алексей Москалев, при повреждении, неблагоприятных условиях или старении такая медуза может возвращаться из взрослой стадии к более ранней стадии жизненного цикла — полипу. Из него впоследствии вновь образуются медузы.

«Такой цикл потенциально может повторяться, хотя от хищников, инфекций и других причин гибели это животное не защищено», — уточнил ученый.

По словам Девяткина, транскриптомные исследования (изучают полный набор молекул РНК — транскриптом. — РБК) показывают, что при таком обратном превращении медузы активны генные сети, «перекрывающиеся с «признаками старения» млекопитающих»: репарация ДНК, поддержание теломер, контроль транспозонов, ремоделирование хроматина. Москалев также отметил, что у Turritopsis dohrnii выявлены особенности работы генов, связанных с восстановлением ДНК, поддержанием теломер, защитой клеток от повреждений и регуляцией клеточного перепрограммирования.

Может ли «бессмертная» медуза помочь омолодить человека

Как считают опрошенные РБК ученые, существование «бессмертной» медузы доказывает саму возможность омоложения клеток и может помочь в борьбе с болезнями.

Однако Москалев подчеркнул, что даже если представить, что появится возможность возвращать человека на более раннюю стадию развития, как это происходит у «бессмертных» медуз, это не решит вопрос продления жизни именно человеческой личности, сформированной памятью, приобретенными знаниями, опытом, социальными связями и сложнейшей организацией головного мозга. «Какая польза от молодого тела, если при его омоложении человек утратит память, накопленный опыт и индивидуальность?» — задался он вопросом.

Реалистичный вывод состоит в том, что взрослые клетки животного умеют возвращаться в «молодое» состояние и становиться другими клетками, значит, и в клетках человека такие «переключатели» могут существовать, их только нужно найти, считает Девяткин.

«До терапии омоложения для человека очень далеко, но опыт медузы может подсказать, как делать их безопаснее», — добавил ученый.

Как лучше бороться со старением человека

Более перспективной целью является не радикальное возвращение организма к началу жизненного цикла, а восстановление функций зрелых клеток и тканей с сохранением их специализации, особенно в случае головного мозга, рассказал Москалев.

«Для медицины здорового долголетия принципиально важно научиться замедлять старение мозга, поддерживать способность нейронов формировать и сохранять связи, защищать их от повреждений, восстанавливать нарушенные функции и предупреждать развитие возрастных заболеваний еще до появления клинических симптомов», — объяснил биолог.

Таким образом, отметил он, лучший подход — научиться не обнулять биологическую историю человека, а продлевать его полноценную жизнь, сохраняя физические возможности, ясность мышления, память и личность.

Девяткин, в свою очередь, уточнил, что старение — не универсальный закон жизни, а «цена специализации тканей», и чем больше существует примеров видов с «отключенным старением», тем достовернее вывод, что и у человека молекулярные «переключатели» омоложения существуют. «Вопрос лишь в том, как безопасно их задействовать», — заключил он.

Другие виды, примеры которых могут помочь в борьбе со старением

Девяткин обратил внимание, что, помимо Turritopsis dohrnii, есть и другие живые существа, эффективно борющиеся со смертностью: гидры и планарии постоянно обновляют свои тела стволовыми клетками, некоторые губки и кораллы живут тысячи лет, а грибы и деревья обходятся без «износа».

«Один опенок в Орегоне растет уже несколько тысяч лет: старые участки грибницы отмирают, но взамен непрерывно нарастают новые. Сосны живут более 5 тыс. лет, а клональная колония осин Пандо — десятки тысяч лет», — сказал ученый.

Пандо — клональная колония тополя осинообразного в штате Юта (США), которая считается единым живым организмом на основании идентичных генетических маркеров и общей корневой системы. Она охватывает площадь, равную 43 га, масса растения оценивается в 6 тыс. т, что делает его самым тяжелым известным организмом. Возраст зарождения оценивается в 80 тыс. лет.

Он добавил также, что и популяция бактерий в целом вечна, хотя отдельные клетки с накопленными повреждениями стареют и гибнут.

Говоря о других видах, способных стать подспорьем в предотвращении старения человека, Москалев обратил внимание на исследования гренландского кита, у которого обнаружены высокоэффективные механизмы восстановления повреждений ДНК. «Это пример совершенно иной стратегии долголетия — не начинать жизнь заново, а поддерживать устойчивость организма к накоплению повреждений», — рассказал он.