Ученые назвали предел продолжительности жизни человека

Новое исследование российских ученых показало, что даже при полном устранении всех болезней и механизм старения продолжительность жизни человека не сможет превысить определенный биологический предел. Виной тому – случайные мутации ДНК.

Как сообщает «Новая наука», команда исследователей из Сколковского института науки и технологий (Сколтех) и Института искусственного интеллекта AIRI провела масштабное математическое моделирование. Результаты работы опубликованы в журнале npj Aging , который входит в издательскую группу Nature.

Ученые задались фундаментальным вопросом: если бы человечеству удалось победить рак, сердечно-сосудистые заболевания и все прочие возрастные недуги, смогли бы мы жить вечно? Ответ, к сожалению, отрицательный. Даже в этом идеальном сценарии наш век ограничен – и главным лимитирующим фактором выступают соматические мутации.

Случайные ошибки ДНК

Соматические мутации – это случайные изменения в ДНК, которые возникают в клетках организма в течение жизни. Каждый раз при делении клетки в ее генетическом коде могут появляться небольшие ошибки. Организм обладает системами восстановления, но они не идеальны, и с годами мутации накапливаются.

Модель, разработанная вычислительным биологом Дмитрием Крюковым и его коллегами, позволила количественно оценить, как этот процесс ограничивает жизнь человека. Согласно расчетам, даже если устранить все остальные обратимые признаки старения, соматические мутации устанавливают медианную продолжительность жизни на уровне от 146 до 194 лет. Это примерно вдвое превышает текущую среднюю продолжительность жизни в развитых странах, которая составляет около 79 лет, однако это вовсе не бессмертие.

Ахиллесова пята: сердце и мозг

Ключевым открытием стало то, что разные органы стареют по-разному. Клетки печени и кожи постоянно обновляются, и этот механизм позволяет им эффективно «сбрасывать» накопленный груз мутаций на протяжении тысяч лет. Однако клетки сердца (кардиомиоциты) и нейроны головного мозга практически не делятся. Они не могут быть заменены, а потому мутации в них накапливаются на протяжении всей жизни человека.

Именно эти «незаменимые» клетки, по мнению исследователей, становятся главным «бутылочным горлышком», создавая наиболее жесткие ограничения. Как пояснил один из авторов работы Евгений Ефимов, расчеты показали, что при устранении всех прочих причин старения одни лишь мутации в нейронах и кардиомиоцитах снижают теоретическую продолжительность жизни с 1759 лет (для гипотетического нестареющего организма) до 156 лет.

Лишь часть общей картины

Ученые подчеркивают, что их работа – это не прогноз будущего, а математический мысленный эксперимент. Полученный предел в 146–194 года не следует воспринимать как неизбежный приговор. Он показывает, что соматические мутации, будучи относительно слабым самостоятельным фактором, могут становиться критически важными в сочетании с другими биологическими механизмами.

«Мы показали, что соматические мутации вносят значительный вклад в старение, но не могут сами по себе объяснить наблюдаемую смертность. Это означает, что другие механизмы старения – например, потеря протеостаза, митохондриальная дисфункция или эпигенетические изменения – вносят сопоставимый вклад в ограничение продолжительности жизни», – цитирует слова Дмитрия Крюкова пресс-служба Сколтеха.

Таким образом, старение – это сложный многогранный процесс, и для его понимания требуется совместная работа специалистов из разных областей науки. Данное исследование представляет собой важный шаг к разделению старения на отдельные количественно измеримые механизмы, что в будущем может помочь разработать стратегии для продления не просто жизни, а периода активного долголетия.