Разговор об этом, а также о проблемах и новых открытиях в области молекулярной и клеточной биологии вели учёные из России, Германии, Японии, Франции, США и других стран в Москве на конференции «БИОМЕМБРАНЫ 2016: механизмы старения и возрастных заболеваний», информирует «Тихоокеанская Россия», ТоРосс.

Старение человека — процесс неизбежный и принимается нами как данность. Стареют наши внутренние органы, изнашивается опорно-двигательный аппарат, стареют наши клетки. Это естественно. В отличие от ряда заболеваний, которые непосредственно связаны с нашим «увяданием», — например, болезни Альцгеймера и Паркинсона.

Одна из основных причин возрастных заболеваний — нарушение работы биологических мембран, то есть ультратонких биомолекулярных плёнок. Эти плёнки отделяют внутреннее содержимое клетки от внеклеточного пространства и участвуют в транспортировке ионов и питательных веществ, а также в преобразовании энергии.

Огромную роль изучения биомолекул подчеркнул один из основных докладчиков на конференции, профессор Норберт Дэнчер, специализирующийся в области физической биохимии. Основное направление его исследований — роль митохондрий в процессе старения.

Традиционные представления, согласно которым болезнь Альцгеймера, тяжёлое нейродегенеративное возраст-зависимое расстройство, развивается из-за амилоидных бляшек, учёный считает спорными. Он уверен, что ключевая причина развития болезни — токсичные бета-амилоиды в мономерной форме, которые встраиваются в мембрану митохондрий, вследствие чего она и находящиеся в ней белки меняют свою структуру. А это, в свою очередь, влияет на метаболизм.

«Сейчас мы можем показать, каким образом бета-пептиды взаимодействуют на клетку, на мембрану, — подытоживает краткий экскурс в своё исследование профессор Дэнчер. — Это очень важно не только для понимания того, как предупредить болезнь. Возможно, в будущем появится возможность предотвратить проникновение бета-амилоидов в мембрану. Мы становимся всё ближе к этому».

Норберт Дэнчер не надеется обнаружить философский камень и найти секрет бессмертия. Здоровый образ жизни позволяет и так существенно увеличить её продолжительность — и действительно, в последние десятилетия наблюдается стабильный рост продолжительности. Но какую долю этого «добавленного» времени мы проводим активно, не боясь забыть выпить лекарство по расписанию?

«Если бы я знал секрет бессмертия, я бы никому его не открыл, — замечает профессор. — Для общества бессмертие – это плохо. Мы не просто хотим жить дольше, мы хотим жить дольше здоровыми. И основная цель учёных — продлить тот период жизни, когда мы бодры, активны и нам не требуется медицинская помощь. Наш организм изнашивается, но клетки “чинят” его, когда и если захотят. Мы должны понять, как стимулировать клетки на восстановление».

Этот вопрос — один из многих вопросов молекулярной и клеточной биологии, науки, которая находится в постоянном развитии. Например, к пониманию структур некоторых компонентов клеток человечество пришло лишь недавно: так, в 2000-2001 году была окончательно определена структура рибосомы. Это стало отправной точкой для изучения её реальной функции, чем и занимается наука последние 15 лет.

Не так давно был совершён ещё один существенный скачок в изучении белок-синтезирующего аппарата — о нём рассказал директор Института генетики, молекулярной и клеточной биологии из Франции, профессор Страсбургского университета Марат Юсупов:

«Во-первых, мы решили бактериальную рибосому — это было в 2009 году. Во-вторых, в 2010-2011 мы решили структуру первой эукариотической рибосомы. Иными словами, мы от бактерий перешли к людям. Вернее, мы перешли к дрожжам, но дрожжи — это первая минимальная модель эукариотической системы, и через эту модель рибосомы дрожжей можно экстраполировать на рибосомы высших организмов. Так, мы открыли эту структуру и теперь можем исследовать процессы регуляции синтеза белка у человека».

Сейчас к этому процессу активно присоединяется электронная микроскопия: она помогает исследовать рибосомы на атомарном уровне. В целом физика и биология идут сегодня рука об руку — и на фоне этой неразрывной дружбы появляются новые направления, например, оптогенетика.

Одним из первооткрывателей её считается директор Института биофизики Макса Планка Эрнст Бамберг, который также принимает участие в конференции. Немецкий учёный первым показал возможность изменять мембранный потенциал за счёт импульса света. Воздействуя светом, к примеру, на мембранный белок родопсин, основной зрительный пигмент, можно вернуть зрение. Некоторые предполагают, что с помощью света и электродов мы сможем вылечить глухоту и болезни Паркинсона и Альцгеймера.

Каким бы нереальным ни выглядело это предположение и каким бы фантастическим не казалось новое направление, всё же будущее его не за горами. Хотя сегодня эксперименты проводятся исключительно на мышах, по словам самого Бамберга, учёные из США и Франции уже довольно близки к первым клиническим испытаниям, связанным с физиологией нервно-мышечной системы человека:

«Судя по информации, которую я получил от учёных, участвующих в этой разработке, это произойдёт через два года. А это самое ближайшее будущее. Что же касается того, чтобы использовать этот метод для лечения слепоты у людей, то для этого должно пройти ещё какое-то время: сегодня такой метод ещё нельзя назвать безопасным».

Есть и безопасный метод лечения — правда, уже не столько слепоты, сколько возрастных болезней в целом, — ограничение потребления калорий. То, чем мы питаемся, напрямую связано с тем, как быстро мы стареем и с какими последствиями сталкиваемся в старости.

Как связаны старение и диеты — об этом на конференции говорил профессор Университета Нагасаки Исао Шимокава. Важно рассказывать об открытиях в своей области и черпать знания из других смежных сфер, считает японский профессор, отметивший значение сотрудничества с зарубежными странами:

«Как правило, для того, чтобы вести совместные проекты, необходимо получить грант. Япония работает совместно с Германией, с США, но у нас нет больших грантов для сотрудничества с Россией. Особенно проблематично сотрудничество молодых учёных, студентов — всё упирается в деньги. Я считаю, что правительство должно поддерживать именно молодых учёных, взрослые же ученые справятся сами».

Московская конференция даёт прекрасную возможность пообщаться специалистам из разных стран — не только состоявшимся учёным, но и только начинающим путь в науке и студентам, сообщает Электронное периодическое издание «Научная Россия».