ВечноМолодой

Изотопы продлевают жизнь

Российский ученый-биохимик Михаил Щепинов утверждает, что ему удалось создать эликсир вечной молодости. Впервые он заявил об этом полтора год назад, представив на суд общественности средство, способное отсрочить наступление старости, в основе которого лежит тяжелая вода, пишет NewScientist.

История получила свое начало два года назад, когда сотрудник московского Института биоорганической химии Михаил Щепинов, работал в одной британской биотехнологической компании в Оксфорде, а все свободное время посвящал изучению литературы, посвященной вопросам старения. Наибольшее распространение на данный момент имеет теория свободных радикалов. В соответствии с ней, старение организма является результатом необратимых повреждений биомолекул, из которых состоит наше тело. Главными виновником разрушений признаются свободные радикалы кислорода - агрессивные химические соединения, являющиеся побочным продуктом человеческого метаболизма.

Причина, по которой эти радикалы представляют опасность, заключается в том, что они отнимают электроны у всего, что попадается: воды, протеинов, жиров и ДНК, оставляя за собой след разрушения. Наносимый радикалами кислорода урон со временем лишь увеличивается и приводит к тому, что биохимические процессы организма перестают нормально функционировать.

Одним из наиболее разрушительный результатов воздействия радикалов является так называемое белковое карбонилирование, когда радикалы атакуют хрупкие углеводородные цепочки белка. Именно этот процесс лежит в основе самых серьезных заболеваний старости, таких как болезни Паркинсона, Альцгеймера, рак, диабет и хроническая почечная недостаточность.

Человеческий организм производить огромное количество антиоксидантов, включая витамины и энзимы, которые перехватывают свободные радикалы до того, как они смогут причинить вред. Однако с течением времени эта защитная система в свою очередь тоже становится жертвой атак свободных радикалов. Поэтому многие средства для замедления старения в первую очередь нацелены на поддержку собственной системы защиты организма, снабжая ее антиоксидантами, такими как витамин C и бета-каротин, хотя и нет никаких доказательств того, что эти меры приносят пользу.

Щепинов же пошел по другому пути в борьбе с радикалами. Его повседневная работа лежала в сфере изучения изотопного эффекта. Гениальная мысль совместить работу и изыскания в области изучения процессов старения и тем самым отсрочить его наступление посетила ученого на католическое Рождество 2006 года.

Главной идеей изотопного эффекта является то, что присутствие тяжелых изотопов в молекуле может замедлить ее химическую реакцию. Все из-за того, что тяжелые изотопы формируют более крепкие цепочки взаимосвязи. Поэтому, к примеру, угледейтериевая цепочка будет крепче, чем углеводородная. Фактически цепочки с содержанием дейтерия оказалась в 80 раз крепче, чем содержащая водород.

Все это было известно уже давно. Изотопный эффект был открыт еще в 30-х годах прошлого века, а его механизм получил объяснение в 40-х. Тем не менее Щепинов стал первым исследователем, связавшим этот эффект со старением. Он подумал: если старение вызвано разрушительным воздействием свободных радикалов на кавалентные цепочки и эти же самые цепочки можно укрепить использую изотопный эффект, то почему бы не использовать его для того, чтобы сделать хрупкие биомолекулы более устойчивыми к атакам? Все, что нужно сделать - это поместить в наиболее уязвимые для атак цепочки дейтериум или углерод-13, а об остальном позаботится химия.

У противников нового метода есть два серьезных аргумента. Во-первых, в человеческом организме существует миллиарды химических связей и не все из них поддаются воздействию свободных радикалов. Возникает вопрос: как доставить изотопы именно туда, где они нужны? Во-вторых, попадание в организм тяжелых изотопов никак нельзя назвать полезным для здоровья.

Ученый утверждает, что ни то, ни другое не является серьезной проблемой. Некоторые тяжелые изотопы, такие как тритий и углерод-14, действительно являются радиоактивными, и их использование небезопасно. В то же время такие изотопы, как дейтериум и углерод-13, достаточно стабильны, оба в небольших количествах встречаются в природе и являются естественной частью некоторых биомолекул, находящихся в нашем организме. Оба изотопа, что немаловажно, практически нетоксичны. Длительные эксперименты, проводимые на мышах показали, что до пятой части обычной воды в организме может быть заменено на тяжелую воду без какого-либо вреда. Аналогичные эксперименты были проведены и на людях, в процессе которых содержание тяжелой воды в организме доводилось до 2,5%, и не привело к негативным последствиям. Более того, исследователи обнаружили, что дейтерий стал частью некоторых белков.

Тем не менее эксперименты с растениями и животными показали, что тяжелая вода действительно токсична, но лишь в очень больших концентрациях. Мыши погибали, если содержание дейтерия в воде превышало 20%. Клетки растений выдерживали 30-, 50-процентные концентрации тяжелой воды. А одноклеточные водоросли могли жить и в 75-, 80-процентной тяжелой воде. И лишь простейшие животные - нематоды не только существовали в тяжелой воде, но их жизнь даже удлинялась на насколько недель.

Но компания, в которой работает наш ученый и не собирается поить своих клиентов эликсирами на тяжелой воде. Вместо этого она собирается создать продукты с ее содержанием. Этот метод имеет огромное количество преимуществ, поскольку позволяет нацеливать тяжелые изотопы именно туда, где они нужны. Из 20 необходимых человеку аминокислот организм самостоятельно вырабатывает лишь 10, а остальные поступают вне. Таким образом, если вы включаете в свой рацион продукты с содержанием нужных аминокислот, чьи уязвимые связи уже усилены изотопами, именно их получат белки вашего организма. Точно также некоторые составные части жиров и ДНК поступают в организм через пищу, которую можно соответствующим образом обогатить, говорит Щепинов.

Альтернативой искусственно обогащенным продуктам может стать мясо, молоко и яйца, полученные от домашних животных, в рацион которых входили тяжелая вода и "усиленные" аминокислоты. Проблема лишь в том, что ни одна из компаний, работающих в производстве продуктов не может создать необходимых ингредиентов. Над решением этой проблемы уже трудятся сотрудники московского Института биоорганической химии и Минского госуниверситета.

Другой преградой, которую предстоит преодолеть торговцам молодостью - высокая цена конечного продукта. На данный момент производство 1 литра тяжелой воды обходится в 300 долл. "Действительно, изотопы - дорогое удовольствие, - говорит Щепинов. - Однако нет необходимости их добывать. Существуют другие методы их получения, но они никому не нужны". Пока не существует спроса - нет необходимости производить тяжелую воду в промышленных количествах, поэтому цены продолжают оставаться высокими.