В заключение несколько ответов на вопросы, которые не вошли в основной текст, но могут быть интересны читателям.
Почему все живое умирает?
Один из важнейших механизмов, многократно повышающий эффективность эволюции, — регулярная смена поколений. Она требует освобождения жизненного и генетического пространства для новых генераций путем устранения (смерти) родительских особей. Эволюция обеспечивает приспособление биологических видов к изменениям внешней среды, без которого жизнь на Земле, скорее всего, не существовала бы. Таким образом, обязательная смерть каждого отдельного живого организма — это плата за существование жизни в целом.
Самый распространенный (но не единственный) в природе метод своевременного умерщвления предыдущих поколений — это старение, т. е. постепенное ухудшение физиологических качеств организма, приводящее в конечном счете к его неизбежной гибели.
Можно ли вылечить от старения?
Нет. Старение — это не болезнь и не «износ» организма, а биологическая программа, ограничивающая верхнюю границу жизни видов. Болезнь — отклонение от нормы, а старение — стопроцентная норма.
Никакими современными медицинскими методами, таблетками, микстурами и т. д. существенно отодвинуть эту границу невозможно. Для этого необходимы совершенно иные технологии, позволяющие вмешиваться в фундаментальные клеточно-информационные процессы. Вылечить старение нельзя, но его можно «отключить» новыми, разрабатываемыми методами биомедицины.
Возможен ли бессмертный (неумирающий) живой организм? Возможно ли бессмертие биологического (человеческого) тела в принципе?
Возможно и то и другое. Парадокс в том, что многоклеточные организмы, постоянно обновляющие свои клетки, с инженерной точки зрения просто идеально приспособлены к бесконечному существованию. Нужно «только» выявить механизмы старения и заблокировать их.
Где эти механизмы старения?
В самом общем виде это понятно: вся информация о строении и работе организма сосредоточена в его геноме, в клеточных молекулах ДНК.
Сегодня существуют лишь не совсем обоснованные предположения, но достоверного знания этого механизма пока нет. Его открытие станет важнейшим событием, поворотным моментом в истории земной разумной жизни. Современная биология уже достигла понимания многих самых фундаментальных основ биологической жизни, так что разгадка старения, безусловно, лишь вопрос времени.
И как же можно отключить старение?
В самом общем виде ответ следует из предыдущего: нужно внести необходимые изменения в ДНК.
Здесь видятся два пути. Первый — изменить ДНК в половых родительских клетках, чтобы рожденный в результате новый организм был изначально нестареющим. Сделать это технически намного проще, чем реализовать второй способ, который, однако, важен для ныне живущих людей, — изменить ДНК во всех триллионах клеток сформировавшегося многоклеточного организма, т. е. сделать биологически бессмертным уже сформировавшегося человека. Именно такие технологии и есть иммортация.
Изменять ДНК возможно?
Да. Уже довольно давно существуют технологии изменения ДНК отдельных клеток. (Напомним: ДНК — это длинная линейная молекула, состоящая из отдельных участков, генов, в которых закодирована биологическая информация.) Один из результатов применения этих технологий — известные ГМО (генетически модифицированные организмы). Несмотря на распространенные предубеждения, методы создания ГМО принесли человечеству огромную пользу. Например, генномодифицированная кишечная палочка стала вырабатывать сырье для лекарственного инсулина, спасшего жизни многим миллионам диабетиков. Огромное число людей избавлены от голода благодаря созданию ГМО. Но в этих случаях речь идет о модификации ДНК отдельных клеток. Победа над старением, как было сказано, требует модификаций огромного числа клеток в живом многоклеточном организме. Последние достижения биологии существенно приблизили создание таких технологий.
Как изменить ДНК в многоклеточном организме?
С помощью специально синтезированных и внедренных в клетки наноавтоматов, запрограммированных на изменение отдельных участков ДНК, генов.
Возможны ли автоматы, работающие в клетках?
Биологическая жизнь — это сумма природных нанотехнологий. Живая клетка — это не что иное, как система большого числа взаимодействующих между собой природных наноавтоматов, известных как рибосомы, шапероны, лигазы, рестриктазы, хеликазы и т. д. (Сегодня их часто именуют «молекулярными машинами», но технически более верное название — наноавтоматы.) Среди природных наноавтоматов есть такие, которые можно приспособить для выполнения необходимых операций. Так что ничего принципиально нового в этой идее нет.
Сегодня в данной области наблюдаются серьезные практические подвижки. Речь прежде всего о новейшем методе, известном как CRISPR/Cas9, который показал, что необходимые для внутриклеточных операций наноагенты можно создавать из (на основе) природных существующих клеточных наноавтоматов. Это, безусловно, огромный прорыв в направлении создания нанобиомедицинских технологий принципиально нового типа.
Почему процессы в клетке нанобиологические?
Причина довольно проста. Чем сложнее биологический организм, тем больше самых разнообразных белков требуется для его существования.
Синтез тысяч видов различных белковых соединений невозможно осуществлять химически. Однако это можно сделать нанотехнологически, собирая по мере надобности последовательные цепочки молекулы различных белков с помощью специальных наноавтоматов (рибосом). Именно поэтому и другие внутриклеточных процессы, имеющие отношение к этой главной функции клеток, имеют нанотехнологический характер.