Приложение. Старение и смерть с точки зрения биологии и богословия

Читая в книге Бытия о том, что первые патриархи жили более чем по 800–900 лет, неверующий человек подумает: «Как можно верить таким басням?» Да и у верующего колыхнётся сомнение: «А могло ли это быть?» Причина такой реакции понятна: читаемое резко отличается от наблюдаемого – сегодня время жизни человека примерно в десять раз короче, чем в эпоху первых патриархов. Верующий человек разрешает свои сомнения упованием на всемогущество Божие, т.е. на то, что «Бог идеже хощет, нарушает естества чин» и может остановить старение и отсрочить смерть.

Задумаемся, однако, действительно ли «чин естества» требует старения и смерти. Казалось бы, ответ очевиден: мы покупаем новый сверкающий «запорожец», через несколько лет он дряхлеет, а затем превращается в груду ржавеющего металла. Мы покупаем надёжнейший «мерседес». Время его «жизни» может быть в несколько раз больше, но конец тот же. Причина ясна: как сказала поэтесса: «Ржавеет золото и истлевает сталь…», т.е. всякая деталь из любого материала в любом действующем механизме рано или поздно ломается. Кажется, что то же рассуждение можно отнести и к сотворенному из «праха земнаго» сложнейшему механизму – человеческому телу. Однако так только кажется. Представим себе «запорожец», который сам умеет изготовлять все свои детали и регулярно меняет их на новые. Если такой машине бесперебойно поставлять сырьё для деталей, то наш «запорожец» будет постоянно омолаживаться и жить вечно.

«Таких машин не бывает», – скажете вы. Да, не бывает – у человека, но бывает у Бога, именно такими машинами являются и человеческое тело, и все живые организмы вплоть до простейших одноклеточных. Если мы пометим в живом организме все атомы, то через некоторое время меченых атомов в организме практически не останется. Если мы, наоборот, пометим атомы в пище, то через некоторое время все атомы организма станут мечеными. Таким образом, живой организм каждую свою биомолекулу многократно меняет на новую, либо просто с определённой частотой, либо по мере появления в «старой» биомолекуле дефектов.

«И что же, – спросите вы, – бессмертие реально существует?» Да, существует. Взгляните в микроскоп на окружающие предметы, и всюду вы увидите массу нестареющих бессмертных организмов – бактерий, грибков, инфузорий, амёб. Конечно, эти организмы бессмертны в определённом смысле – они умирают, когда их едят или травят, или когда им не хватает пищи, но они не умирают от старости. Действительно, одноклеточные организмы размножаются простым делением, так что обе «дочки» равно молоды и начинают свою жизнь сначала, и так до бесконечности. Старение и смерть появляются в царстве живого, когда мы переходим к сложным многоклеточным организмам. Но откуда они берутся?

Прогресс в понимании причин старения и смерти многоклеточных наметился после того, как знаменитый французский врач и физиолог Алексис Каррель научился растить и размножать клетки высших животных in vitro, т. е. вне организма, в пробирке, точнее в специальных флаконах, именуемых в просторечии «каррельками». Наблюдая за клетками, культивируемыми вне организма, Каррель пришёл к выводу, что они бессмертны, так же, как амёбы и бактерии, следовательно, причина смертности многоклеточного организма лежит не в самих клетках, а в их «коллективизации». Оказалось, однако, что великий Каррель ошибся. Между клетками одноклеточных и многоклеточных организмов существует удивительное и непонятное различие. Клетки многоклеточных, культивируемые вне организма, способны совершить не более пятидесяти делений (так называемый «предел Хайфлика»), а затем почему-то погибают. Можно было бы подумать, что эта гибель связана с недостаточно хорошими условиями вне родного организма, но та же картина наблюдается и при пересадке клеток из одного организма в другой организм того же вида. Пересаженные клетки занимают в новом организме те же места, что и в организме донора, нормально размножаются и исполняют свои функции. Эти клетки можно взять и пересадить в следующий организм и т.д., но после нескольких пересадок клетки теряют способность размножаться в очередном новом организме и погибают. Таким образом, причина смерти высших многоклеточных коренится в непонятной смертности их соматических клеток.

Подчеркнём, что мы говорим именно о соматических клетках, ведь в каждом многоклеточном организме существуют ещё так называемые клетки зародышевого пути, для которых нет никакого предела Хайфлика, и которые способны размножаться неограниченно долго неограниченное число раз. Зародыш многоклеточных, как известно, образуется слиянием двух половых клеток. Этот одноклеточный зародыш даст начало разнообразным клеткам тела – сомы и клеткам зародышевого пути – небольшому числу клеток, из которых образуются половые клетки. Нетрудно видеть, что клетки зародышевого пути организма любого вида непрерывно размножаются, пока существует данный вид (если бы для них существовал предел Хайфлика, то в определённый момент этот вид исчез бы с лица Земли), и, следовательно, в отличие от соматических клетки зародышевого пути бессмертны. В чём же причина смертности соматических клеток? Уже около полувека бьётся над этим вопросом биологическая наука, и приходит лишь к следующим выводам: а) нет никаких принципиальных отличий между соматическими клетками с одной стороны и одноклеточными организмами или клетками зародышевого пути с другой; б) нет никакой биологической необходимости соматическим клеткам быть смертными.

Подведём некоторые итоги: удивительным и таинственным с точки зрения науки является не долгая жизнь патриархов, а то, почему люди и другие живые организмы стареют и умирают. Этот вывод, к которому наука подошла в наши дни, давно был сделан христианскими богословами, не знавшими ни о «пределе Хайфлика», ни о клетках вообще. Их богопросвещённым умам было ясно, что жизнь создана для бессмертия, а смерть является внешним насильственным актом: «О чудесе, что сие, еже о нас бысть таинство, како предахомся тлению, како сопрягохомся смерти…» (погребальная стихира Дамаскина). Христианское богословие отвечает и на непонятый наукой вопрос о смысле старения и смерти. Этот смысл не биологический, а духовный – смертность человека есть наказание за грех прародителей в раю, а вместе с царём природы – человеком – наказаны и его подданные – вся живая тварь. Науке остаётся лишь исследовать, какие изменения внёс Господь в «чин естества» так, что после изгнания Адама из рая всё живое стало смертным, и каким способом Господь за грехи всё более сокращал жизнь людей, так что по словам псалмопевца Давида, «жизнь человека седмьдесят лет, аще же в силах осмьдесят лет». Некоторым успехом в этих исследованиях и посвящен дальнейший рассказ.

Когда автор этих заметок был студентом, молодой советский учёный Алексей Оловников выдвинул красивую гипотезу, объясняющую предел Хайфлика. Поволновав умы пылких студентов, гипотеза эта была забыта почти на двадцать лет, но в последние годы получила блестящее экспериментальное подтверждение. Мы знаем, что генетическая информация любого организма с помощью генетического кода записана, как на магнитофонных лентах, на одной или нескольких длинных молекулах ДНК – хромосомах. Каждая клетка организма содержит полный набор хромосом, удваивающихся при каждом клеточном делении. Оказалось, что молекулярная машина, удваивающая хромосомы (ДНК-полимераза) имеет особенность – при каждом удвоении она «пропускает» по небольшому кусочку в начале и в конце хромосомы. Т. о. дочерняя хромосома оказывается короче материнской. Чтобы важная генетическая информация не терялась при клеточных делениях, на обоих концах хромосом бессмысленный текст из коротких повторяющихся нуклеотидных последовательностей. Пока при каждом удвоении хромосома теряет кусочек этой абракадабры, клетка не страдает. Но когда потери начинают захватывать нужный генетический текст, клетка теряет способность обновлять свои биомолекулы и погибает. Т.о. предел Хайфлика – максимальное число делений, которое может совершить клетка до смерти, – определяется длиной бессмысленных участков на концах хромосом. Как же тогда существуют бессмертные, неограниченно делящиеся клетки? Оказалось, что в этих клетках существует специальный белок-фермент – концевая трансфераза, который «достраивает» бессмысленный текст на концах хромосом до прежней длины.

В многоклеточном организме этот фермент присутствует в клетках зародышевого пути, но отсутствует в соматических клетках. Интересно, что клетки зародышевого пути и соматические клетки, будучи клетками одного организма, имеют одни и те же гены, но в клетках зародышевого пути ген концевой трансферазы активен, а в соматических «выключен» и информация с него не считывается. При культивировании соматических клеток вне организма этот ген иногда спонтанно включается, и тогда клетки преодолевают предел Хайфлика и становятся бессмертными. Ген концевой трансферазы не включается при клонировании животных, когда ядро соматической клетки пересаживается в цитоплазму одноклеточного зародыша. В результате клонированная овечка Долли и её собратья дряхлеют, едва достигнув юности, и умирают. («С паршивой овцы хоть шерсти клок» – столь сомнительные нравственно эксперименты по клонированию ясно показали роль концевой трансферазы в процессе старения).

Почему же выключается ген концевой трансферазы в соматических клетках? Мы опять уже на молекулярном уровне приходим к тому, что смерть вносится в жизнь без всякой биологической необходимости или целесообразности. «Что же, – спросит читатель,– если удастся включить ген концевой трансферазы в соматических клетках, то мы добьёмся вечной молодости?» Так просто не добьёмся, потому что уже сегодня ясно, что механизм, основанный на концевой трансферазе, не единственный механизм старения и смерти. Тем не менее, если смерть не является биологически необходимой, то у неверующей науки возникает соблазн попытаться понять все её механизмы и «отключить» их. Можно не сомневаться, что скоро биология с медициной замахнутся на эту проблему, но что получится из этого замаха?..

Верующему человеку ясно, что бессмертие обретается только Божественным искуплением и человеческим покаянием. Может быть, загадка смерти всё же окажется не под силу человеческому уму, а может быть, люди раскроют тайну вечной молодости и скажут: «мир и безопасность» и тут «внезапу найдет на них пагуба». Не будем слишком увлекаться футурологическими размышлениями, ведь перед каждым из нас стоит насущная задача личного преодоления смерти подвигом крестоношения и делами благочестия. На этом пути Господь дарует победу каждому труждающемуся.