«Код» дарит долголетие

Приборный комплекс «Код» делает возможным устранение на клеточном уровне вредных наследственно приобретенных мутаций.
  Комплекс разработан группой специалистов государственного унитарного предприятия «НИИЭнергоцветмет» совместно с сотрудниками кафедры биологии Уральского государственного университета и Екатеринбургского научного центра Сибирского отделения академии инженерных наук.
Обозреватель журнала «Сумма Технологий» Андрей Грамолин встретился с одним из авторов приборного комплекса «Код», кандидатом технических наук, заведующим лабораторией разработки и внедрения преобразователей энергии НИИЭнергоцветмета Л. Н. Смирновым.
– Долголетие – извечная мечта человека. Сегодняшние достижения в области биотехнологии, накопленный объем знаний о причинах старения и смерти живых организмов, открытие законов о передаче и сохранении наследственной информации в процессе деления клеток позволяют по-новому оценить возможности продления человеческой жизни минимум лет до ста. Об этом как о вполне вероятном событии говорил в первом номере нашего журнала за этот год великий фантаст, мечтатель и – одновременно – суровый реалист Станислав Лем. И вы, Лев Николаевич, вместе с коллегами вот уже несколько лет работаете над созданием комплекса приборов, которые смогут помочь нам отодвинуть возраст старческой немощи и сопутствующих ей болезней…
– Сейчас учеными предложено уже более трехсот теорий старения организма. Считается, что старение – не единый и не исключительно биологический процесс. Оно многогранно и состоит из нескольких взаимосвязанных биологических, психологических и социальных процессов. Но первичным в этом все же является биологическое изнашивание организма. Осуществление научного проекта, связанного с разработкой и применением приборного комплекса «Код», позволяет вторгнуться в область закономерного природного изнашивания организма и замедлить процесс старения.
Продолжительность жизни организма, исходя из современных представлений, связывается с числом клеточных поколений в процессе деления соматических клеток. По причине неточной передачи наследственной информации при этом делении организм в зрелости состоит из структурно различающихся клеток, степень различий которых с возрастом увеличивается. При этом постепенно изменяется порядок синтеза белков, начинают «давать сбой» важнейшие адаптационно-регуляторные механизмы клетки. Это и приводит сперва к нарушению жизнедеятельности, а затем к старению организма и его гибели. Поэтому необходимым условием продолжительной жизни является искусственное поддержание в клетках полноценности наследственной информации.
– Расскажите подробнее о принципе действия вашего приборного комплекса.
– Он состоит из многолучевого электронного, а также блоков анализа и обработки информации, приготовления клеток резервирования и блока управления. Посредством многолучевого электронного блока осуществляется неразрушающий анализ ДНК клеток, извлеченных из разных органов. При этом клетки помещаются в питательную среду. По результатам анализа, выполненного по специальному алгоритму, в памяти компьютера формируется эталонная структура ДНК, наилучшим образом соответствующая конкретному организму. За эталонную принята структура, получаемая при анализе ДНК и ее фрагментов в максимально большом количестве клеток.
Использование многолучевого электронного блока позволяет анализировать неразрушающим методом требуемые фрагменты молекул, скрытые другими фрагментами при большой скорости анализа. Выбор эталонных фрагментов осуществляется по принципу «большинства». Предел жизни у мужчин наступает приблизительно при вероятности исполнения функций равной 0,58, а у женщин – 0,56. Это означает, что правильно работающих фрагментов программы ДНК даже в старом организме сохраняется больше половины. А способность женского организма существовать при меньшей вероятности исполнения функций обеспечивает женщинам более долгую жизнь по сравнению с мужчинами.
В блоке приготовления клеток резервирования происходит размножение и отбраковка клеток, разброс в строении ДНК которых находится в пределах, больше заданных. Искусственная корректировка фрагментов ДНК с помощью методов генной инженерии требуется, например, для устранения выявленных вредных, наследственно приобретенных мутаций. Так, в США при реализации общенациональной целевой программы «Геном человека» было обнаружено более 4,5 тыс. таких мутаций. Откорректированные клетки с уровнем разброса фрагментов ДНК, соответствующим так называемому «комфортному», т.е. практически здоровому состоянию организма, вводятся через систему кровообращения обратно в организм. В результате снижается общий уровень разброса информации в структурах ДНК.
– Таким образом, насколько я понял, с помощью клеток резервирования можно контролировать уровень изменений в наследственной информации, останавливать его рост. А это, в свою очередь, дает возможность влиять на сроки и темпы старения организма?
– Совершенно верно. А как воздействуют клетки резервирования на организм, я проиллюстрирую таким примером. Хорошо известно, что с момента рождения и до конца жизни человека изменяется интенсивность его основного обмена. Каждому значению интенсивности соответствует определенный возраст. Физически это характеризуется плотностью теплового излучения с поверхности человеческого тела, измеряемой в одно и то же время суток. С возрастом интенсивность основного обмена падает из-за снижения синхронности работы клеток организма, в кодах ДНК которых накапливается искажение информации. Если в организм вводить зарезервированные клетки, возрастание хаотического «рассеяния» наследственной информации, а значит, и снижение управляемости обменными процессами замедляются. Появляется возможность «притормозить» процесс старения организма, поддерживая его состояние на высоком активном уровне значительное время и независимо от возраста. Математическая модель этого явления, лежащего в основе действия приборного комплекса «Код», и была продемонстрирована в сентябре 2000 года на Нижегородской ярмарке.
– Каковы перспективы вашей работы?
– Сейчас мы заняты подготовкой к серии экспериментов с живыми организмами. Первыми подопытными скорее всего будут мыши. Уверен, что предстоящие эксперименты принесут много новой, полезной информации. В перспективе у комплекса «Код» должно быть большое будущее. Прототипом его, близким по принципу действия, но обладающим меньшей разрешающей способностью, является компьютерный томограф, который уже применяется в медицине для диагностики. Однако изготовляются эти приборы пока только за рубежом, стоимость их весьма значительна. Думаю, что если наш проект окажется на стадии внедрения, это будет большим подспорьем врачам. Ведь комплекс «Код», исследуя организм на клеточном уровне, как я уже говорил, может выявлять опасные для жизни генные мутации и устранять их.
Конечно, завершение нашего проекта требует немалых финансовых вложений. Но мы надеемся найти единомышленников в этом вопросе. Генная инженерия, стремящаяся к защите личной экологии каждого и к продлению жизни, – это путь, по которому человек может выйти на новые рубежи своего существования.
Андрей ГРАМОЛИН, г. Екатеринбург
__________________________________
В отделе хирургии сердца Института хирургии имени А.В. Вишневского создан отечественный низкопрофильный дисковый протез клапана сердца «Эмикс» (патенты Италии, Германии, США, Японии). Отдел в отличие от однопрофильных отделений других НИИ занимается разработкой хирургического лечения ревматических пороков сердца, осложненных массивным кальцинозом, тромбозом, кардиомегалией и повторными операциями на сердце.