Биологический предел в 190 лет: российские ученые считают, что случайные мутации ДНК делают бессмертие человека невозможным

Команда ученых из Сколковского института науки и технологий (Сколтех) совместно с коллегами из Института искусственного интеллекта AIRI пришли к выводу, что биологическое бессмертие недостижимо для человека. Согласно результатам математического моделирования, опубликованным в научном журнале npj Aging, даже при устранении всех известных механизмов старения и возрастных заболеваний максимальная продолжительность жизни будет ограничена. Расчеты показывают, что верхний предел для человека составит от 146 до 194 лет. Данное исследование фиксирует фундаментальные биологические барьеры человеческого организма и определяет физические рамки для оценки возможностей антивозрастной медицины.

Ключевым фактором, определяющим конечный срок функционирования организма, выступают соматические мутации. Это случайные изменения в структуре ДНК, которые возникают в клетках в процессе естественной жизнедеятельности. В отличие от герминативных мутаций, они не передаются по наследству, однако их количество в организме увеличивается с возрастом. Ученые разработали многокомпонентную модель, которая интегрирует данные о работе критически важных органов и позволяет виртуально «отключать» различные обратимые факторы старения. Выяснилось, что при блокировке всех стандартных причин биологического увядания непрерывное накопление ошибок в ДНК самостоятельно приводит к прекращению функционирования тела (повышается риск возрастных заболеваний и ухудшается функционирование органов).

Анализ выявил строгие различия в реакции разных типов тканей на генетические изменения. Ткани с высоким регенеративным потенциалом, такие как печень, способны поддерживать работоспособность в течение длительного времени за счет постоянного деления и замещения клеток. Ограничивающим фактором оказались клетки, не обладающие способностью к делению, в первую очередь нейроны головного мозга и кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы). Поскольку они не могут обновляться путем деления, соматические мутации в них накапливаются без возможности естественного восстановления. По оценкам исследователей, один только этот фактор снижает теоретическую продолжительность жизни гипотетического нестареющего человеческого тела с 1759 лет до медианного показателя в 156 лет.

Авторы работы указывают, что новая математическая база может применяться для детальной оценки влияния различных биологических процессов на организм. Разработанный алгоритм предоставляет научному сообществу инструмент для количественного измерения вклада каждого отдельного фактора в деградацию тканей. Результаты моделирования показывают, что гипотетическое изобретение препарата от старения не обеспечит бесконечную жизнь: для превышения порога в двести лет потребуется разработка методов прямого предотвращения или редактирования случайных мутаций ДНК на уровне отдельных неделящихся клеток.

Источник: nature.com