„Nemirtingumo“ geno beieškant

DAUGELIS civilizacijų turi pasakojimų, kuriais mėginama paaiškinti, kodėl žmonės mirtingi. Pavyzdžiui, pasak vienos afrikiečių legendos, Dievas pasiuntęs chameleoną nunešti žmonijai nemirtingumą, bet šis keliavęs taip lėtai, kad kitas driežas, kuris nešė mirties žinią, atvyko pirmiau. Patikli žmonija priėmė tą driežo žinią ir neįgijo nemirtingumo.

Per šimtmečius filosofai taip pat bandė atsakyti į klausimą, kodėl žmogus miršta. IV a. p. m. e. graikų filosofas Aristotelis mokė, kad žmogaus gyvenimo trukmė priklauso nuo jo kūno gebėjimo išlaikyti temperatūros pusiausvyrą. Jis sakė: „Kai kūnas atšąla, mirtis neišvengiama.“ O Platonas mokė, jog žmogus turi nemirtingą sielą, kuri pergyvena kūno mirtį.

Nors šiandien mokslas nepaprastai pažengęs į priekį, biologai vis dar negali iš esmės atsakyti į klausimus, kodėl mes senstame ir mirštame. Londono laikraštyje The Guardian Weekly buvo rašoma: „Viena didžiausių medicinos mokslo mįslių ne ta, kodėl žmonės miršta nuo širdies ir kraujagyslių ligų ar vėžio, bet kodėl jie miršta niekuo nesirgdami. Jei žmogaus ląstelės dalijasi ir atsinaujina kokius 70 metų, kodėl jos staiga turi nustoti daugintis?“

Stengdamiesi perprasti senėjimo procesą, genetikai bei molekulinės biologijos specialistai sutelkia dėmesį į ląstelę. Daugelis mokslininkų mano, kad tuose mikroskopiniuose vienetuose galima rasti ilgesnės gyvenimo trukmės raktą. Kai kurie, pavyzdžiui, prognozuoja, kad genų inžinerija netrukus padės mokslininkams įveikti vėžį bei širdies ligas. Tačiau kiek mokslas yra priartėjęs prie žmonijos svajonės išsipildymo gyventi amžinai?

Atskleidžiamos ląstelės paslaptys

Ankstesnės mokslininkų kartos bandė atskleisti ląstelės paslaptis, tačiau tam jiems trūko būtiniausių priemonių. Tiktai praėjusiame šimtmetyje mokslininkams atsirado galimybė pažvelgti į ląstelės vidų ir pamatyti daugumą jos pagrindinių sudedamųjų dalių. Ką jie atrado? „Ląstelė, — sako mokslininkas ir rašytojas Rikas Goras, — pasirodė besanti sudėtingas mikroskopinis pasaulis.“

Kad bent iš dalies suvoktum ląstelės sudėtingumą, pagalvok apie tai, kad kiekviena ląstelė susideda iš trilijonų mažesnių vienetų, vadinamų molekulėmis. Tačiau mokslininkai, tyrinėdami ląstelės sudėtį, mato joje dar ir nepaprastą tvarką bei konstrukciją. Stenfordo universiteto genetikos ir molekulinės biologijos docentas Filipas Hanavaltas sako: „Net ir pačios paprasčiausios gyvos ląstelės vystymuisi reikia dešimčių tūkstančių darnių cheminių reakcijų.“ Be to, jis teigia: „Užprogramuoti procesai, vykstantys šiuose mažyčiuose chemijos fabrikėliuose, gerokai pranoksta tai, ką mokslininkas pajėgia atlikti savo laboratorijoje.“

 Tad įsivaizduok, kokia nelengva užduotis yra prailginti žmogaus gyvenimo trukmę biologinėmis priemonėmis. Tam reikia ne tik labai gerai nusimanyti apie visus pagrindinius gyvų organizmų sandaros vienetus, bet ir sugebėti manipuliuoti jais! Kad pailiustruotume, kokius sunkumus patiria biologai, žvilgtelėkime į žmogaus ląstelės vidų.

Viskas genuose

Kiekvienoje ląstelėje yra sudėtingas kontrolės centras, vadinamas branduoliu. Branduolys pagal užkoduotas instrukcijas reguliuoja ląstelės veiklą. Tos instrukcijos saugomos chromosomose.

Pagrindiniai mūsų chromosomų sandaros elementai yra baltymai bei dezoksiribonukleino rūgštis, arba DNR. * Nors mokslininkai žino apie DNR jau nuo XIX amžiaus septintojo dešimtmečio pabaigos, iki 1953-iųjų jos molekulinė sudėtis nebuvo iki galo suprasta. O ir nuo to laiko prireikė beveik dešimtmečio, kol biologai pradėjo suprasti DNR molekulių „kalbą“ — suvokti, kaip jos perduoda genetinę informaciją. (Žiūrėk rėmelį 22-ajame puslapyje.)

XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje genetikai sužinojo, kad kiekviena chromosoma užsibaigia neilga DNR seka, kuri užtikrina chromosomos patvarumą. Šio DNR segmento pavadinimas — telomera — kilo iš graikų kalbos žodžių teʹlos (galas) ir meʹros (dalis). Vaizdžiai sakant, jis atlieka tarsi batų raištelių antgalio funkciją. Jei telomerų nebūtų, mūsų chromosomos išsipintų ir sutrūkinėtų į trumpučius segmentus, kurie susijungtų vieni su kitais arba šiaip pasidarytų nestabilūs.

Tačiau vėliau tyrinėtojai pastebėjo, kad daugelio tipų ląstelių telomeros su kiekvienu ląstelės pasidalijimu trumpėja. Todėl ląstelei pasidalijus maždaug 50 kartų, jos telomeros sutrumpėja visiškai, ląstelė nustoja dalytis ir galų gale miršta. Apie atradimą, kad ląstelės dalijasi ribotą skaičių kartų, o paskui miršta, septintajame dešimtmetyje pirmasis prabilo dr. Leonardas Heiflikas. Todėl šiandien daugelis mokslininkų tą reiškinį vadina Heifliko riba.

Ar dr. Heiflikas atskleidė ląstelių senėjimo paslaptį? Kai kurie manė, jog taip. 1975 m. leidinyje the Nature/Science Annual buvo rašoma, jog senėjimo klausimą gvildenantys avangardistai mano, kad „kiekviena gyva būtybė savyje turi tiksliai nustatytą susinaikinimo mechanizmą, kuris laipsniškai slopina gyvybines jėgas“. Taip, ėmė stiprėti viltys, kad mokslininkai jau ima perprasti patį senėjimo procesą.

Paskutiniame XX amžiaus dešimtmetyje mokslininkai, tyrinėdami žmogaus vėžio ląsteles, apie šį „ląstelių laikrodį“ atskleidė kitą svarbią detalę. Jie nustatė, kad supiktybėjusios ląstelės kažkaip „išmoko“ neutralizuoti tą savo „laikrodį“ ir dalytis neribotą laiką. Šis atradimas sugrąžino biologus prie ypatingo fermento, kuris pirmiausia buvo atrastas  devintajame dešimtmetyje, o vėliau paaiškėjo, kad jo esama daugumos tipų vėžio ląstelėse. Tas fermentas vadinamas telomeraze. Kokia jo paskirtis? Paprastai tariant, telomerazę galima palyginti su raktu, kuris pasuka ląstelės „laikrodį“, pailgindamas jos telomeras.

Ar bus sustabdytas senėjimo procesas?

Greit telomerazės tyrinėjimai tapo viena populiariausių molekulinės biologijos sričių. Paskata buvo tokia: jei biologai galėtų panaudoti telomerazę, kad ši neleistų trumpėti besidalijančių normalių ląstelių telomeroms, galbūt senėjimo procesas galėtų būti sustabdytas ar bent jau gerokai sulėtintas. Įdomu, kad, pasak pranešimo leidinyje Geron Corporation News, mokslininkai, eksperimentuojantys su telomeraze laboratorijoje, jau įrodė, jog normalią žmogaus ląstelę įmanoma pakeisti, kad ji „pajėgtų dalytis be galo“.

Nors pasiekta tokia pažanga, maža vilties, kad netolimoje ateityje biologai, panaudoję telomerazę, prailgins mūsų gyvenimą. Kodėl maža? Viena priežastis ta, kad senėjimą lemia ne tik telomerų nykimas. Pavyzdžiui, pasvarstyk, ką sako knygos Reversing Human Aging autorius dr. Maiklas Foselis: „Jei mes įveiksime tą senėjimo priežastį, kurią žinome šiandien, vis tiek sensime dėl kitos, mažiau žinomos priežasties. Neribotai pratęsę telomerų egzistavimo trukmę galime nesusirgti ligomis, kurios dabar būdingos senyvam amžiui, bet ilgainiui vis tiek išseksime ir mirsime.“

Iš tikrųjų, matyt, yra daug biologinių veiksnių, kurie prisideda prie senėjimo proceso. Tačiau šiuo metu atsakymai mokslininkams neprieinami. Leonardas Guarentas iš Masačusetso technologijos instituto sako: „Senėjimas vis dar yra paslaptis“ (Scientific American, 1999-ųjų ruduo).

Genetikai ir biologai toliau tiria ląstelę bandydami suprasti, kodėl žmonija sensta ir miršta, o Dievo Žodis atskleidžia tikrąją priežastį. Jame sakoma paprastai: „Kaip per vieną žmogų nuodėmė įėjo į pasaulį, o per nuodėmę mirtis, taip ir mirtis prasiskverbė į visus žmones, nes visi nusidėjo“ (Romiečiams 5:12). Taip, žmogaus mirtis priklauso nuo aplinkybių, kurių mokslas niekada negalės pašalinti — paveldėtos nuodėmės (1 Korintiečiams 15:22).

Bet mūsų Kūrėjas žada panaikinti paveldėtos nuodėmės pasekmes per Kristaus išperkamąją auką (Romiečiams 6:23). Galime neabejoti, kad jis žino, kaip panaikinti senėjimą bei mirtį, nes Psalmyno 139:16 (NW) sakoma: „Tavo akys matė net mano gemalą. Tavo knygoje buvo surašytos visos jo dalys.“ Be abejo, Jehova Dievas sukūrė genetinį kodą ir jį tarsi surašė. Todėl savo nustatytu laiku jis pasirūpins, kad genai leistų gyventi amžinai tiems, kurie paklūsta jo reikalavimams (Psalmyno 37:29; Apreiškimo 21:3, 4).

[Išnaša]

[Rėmelis 22 puslapyje]

DNR „KALBA“

Pagrindinės jungtys, arba DNR kalbos „raidės“, yra cheminiai komponentai, vadinami bazėmis. Jos yra keturių rūšių: timinas, adeninas, guaninas ir citozinas, paprastai sutrumpintai žymimos T, A, G ir C. „Įsivaizduok, kad šios keturios bazės — tai keturių raidžių abėcėlė, — rašoma žurnale National Geographic. — Kaip mes iš savo abėcėlės raidžių sudedame prasmingus žodžius, taip A, T, G bei C bazės, kurios sudaro mūsų genus, yra sudedamos į trijų raidžių ‛žodžius’, suprantamus ląstelės mechanizmui.“ Genetiniai „žodžiai“ sudaro „sakinius“, kuriuose ląstelei nurodoma, kaip pagaminti tam tikrą baltymą. Eilės tvarka, kuria susijungusios raidės, sąlygoja, ar baltymas funkcionuoja kaip fermentas, padedantis suvirškinti maistą, ar kaip antikūnas, kuris saugo nuo užkrato, ar kaip kuris nors vienas iš tūkstančių baltymų, esančių tavo organizme. Nenuostabu, kad knygoje The Cell DNR vadinama „pagrindiniu gyvybės brėžiniu“.

[Iliustracija 21 puslapyje]

Chromosomų antgaliai (nuotraukoje švyti) leidžia ląstelėms nuolat dalytis

[Šaltinio nuoroda]

Courtesy of Geron Corporation