Для понимания процессов рассмотрим упрощенно природу онкологии. Иммунитет человека находится в постоянной работе вычисления этих проблемных клеток. За это отвечает ген р53. У здорового человека этот ген активирует процессы выработки иммунокомпетентных клеток, которые уничтожают врага. Проблема возникает тогда, когда этих клеток не хватает, а враг при этом интенсивно размножается. Если баланс выработки клеток киллеров меньше, чем интенсивность новообразований, тогда требуется вмешательство. Нет ли здесь аналогии с первым вопросом защиты от окружающего патогенного микромира?
На время оставим в покое онкологию. Поговорим о третьем вопросе – старости. Если первые два вопроса этой статьи можно как-то обойти стороной, то старость неизбежна. Современная наука пытается объяснить ее природу на клеточном уровне. В процессе деления клетки, окончания хромосом претерпевают изменения. С каждым делением клетки защитные концы хромосом – теломеры – укорачиваются. Процесс имеет предел. Когда защитные концы исчезают, ускоряются процессы мутаций, а за ними – старость и смерть. В настоящее время предложена эпигенетическая теория старения, которая полагает, что эрозия тепломер ускоряется в десятки и сотни раз из-за рекомбинаций в их ДНК, вызванных функционированием клеточных систем репарации ДНК. Активность данных систем инициируется повреждением ДНК, обусловленным, прежде всего, дерепрессирующимися с возрастом мобильными элементами генома, что и предопределяет старение, как биологический феномен (4). За открытие защитных механизмов хромосом от концевой недорепликации с помощью теломер и теломеразы в 2009 году присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине австралийке, работающей в США, Элизабет Блекберн, американке Кэрол Грейдер и её соотечественнику Джеку Шостаку (5).
В организме есть противодействующий старению материал – теломераза. В результате деятельности теломеразы длина теломерных участков хромосом клетки увеличивается или сохраняется на постоянном уровне. Теломераза экспрессируется в стволовых, половых и некоторых других типах клеток организма, которым необходимо постоянно делиться для функционирования определённых тканей (например, клетки эпителия кишечника). Таким образом эволюция защитила наиболее важные клетки, например половые. Обычные клетки организма лишены теломеразной активности. Клетки 85 % раковых опухолей обладают теломеразной активностью, поэтому считается, что активация теломеразы является одним из событий на пути клетки к злокачественному перерождению. Как ни печально, онкоклетки, если им не мешать, обладают бессмертием. Хороший пример бессмертия раковых клеток – это клетки HeLa, изначально полученные из опухоли шейки матки Генриетты Лекс (Henrietta Lacks, отсюда название культуры HeLa) в 1951 г. Эта культура по сей день используется в лабораторных исследованиях. Клетки Hela в самом деле бессмертны: по оценкам ежедневно производится несколько тонн этих клеток, причем все они являются потомками нескольких клеток, извлеченных из опухоли Г. Лекс (6).