Почему мы умираем: Передовая наука о старении и поиск бессмертия - Венки Рамакришнан

и Гайдушек, точно так же как и с куру, сумел доказать, что экстракт из мозга инфицированных людей может передавать болезнь обезьянам. Сама идея о том, что болезнь в каких-то случаях может наследоваться, а в каких-то передаваться как инфекция, была абсолютно новой. В 1976 г. за это открытие Гайдушеку была присуждена Нобелевская премия.

К сожалению, финал карьеры Гайдушека был не столь блестящим. В течение многих лет он привозил в США детей из Новой Гвинеи и Микронезии, выступая в роли их опекуна. В 1990-е гг. по доносу кого-то из сотрудников его лаборатории ФБР начала расследование в отношении Гайдушека. Агенты убедили одного из мальчиков записать телефонный разговор, в котором Гайдушек признает, что у них был половой контакт. Заключив сделку о признании вины, которая была бы немыслима в наши дни, ученый в 1997 г. провел 12 месяцев в тюрьме, а как только его выпустили, покинул Соединенные Штаты и остаток жизни провел в Европе. В годы добровольного изгнания он продолжал активно заниматься научными исследованиями и сотрудничал с несколькими университетами. Он не выказывал никакого раскаяния[185] в своем поведении, списывая то, как с ним обошлись, на американское ханжество. Многие из мальчиков, его бывших подопечных, продолжали с ним общаться, некоторые взяли его фамилию и даже назвали своих детей в его честь. В 2008 г. Гайдушек умер в номере одного из отелей в норвежском городе Тромсе, куда часто приезжал, чтобы читать лекции в университете.

Идея Гайдушека о трансмиссивности радикально изменила представление ученых об этом классе болезней. Синдром коровьего бешенства (губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота) поражал коров в Великобритании, в особенности в 1980-е гг., вследствие того, что в корм для них добавляли мясокостную муку, содержащую останки больных животных. Приблизительно в то же время больше ста человек умерло от болезни Крейтцфельдта – Якоба. Ученые подозревали, что виной тому было поедание мяса зараженных коров. Связь болезни с зараженным мясом тогда широко не признавалась – например, член кабинета министров Великобритании Джон Гаммер прославился тем, что заставил свою четырехлетнюю дочь Корделию съесть гамбургер перед телекамерами в подтверждение его слов, что британская говядина совершенно безопасна. (Девочка, кстати, не заболела.) Тем не менее многие страны благоразумно запретили импорт британской говядины, отменив запрет лишь после того, как несколько миллионов коров были забиты, а технология их выращивания изменена.

Несмотря на то что трансмиссивность этих болезней считалась доказанной, оставалось неясно, каким именно путем они распространяются. С конца XIX – начала ХХ в. стало незыблемой догмой, что любое инфекционное заболевание переносят живые существа, которые размножаются в организме-носителе, будь то паразиты или патогенные микроорганизмы, такие как бактерии, грибки и вирусы. В начале 1980-х гг. американский невролог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско Стенли Прузинер поставил себе целью выявить возбудителя скрейпи – губчатой энцефалопатии овец и коз. Экстракт мозга больных животных оставался заразным даже после стерилизации традиционными методами, такими как нагрев, поэтому преобладала гипотеза, что возбудитель – это вирус, устойчивый к инактивации и имеющий длительный инкубационный период. Но, когда Прузинер после ряда попыток сумел, наконец, выделить из пораженного мозга возбудитель и тот оказался белком, этот вывод был встречен хором скептических голосов. В конце концов, в отличие от вирусов и бактерий белки не могут размножаться, так как же тогда они могут вызывать инфекционное заболевание, которое передается от одного организма к другому?

В последующие несколько лет Прузинер идентифицировал белок – возбудитель скрейпи и показал, что это обычный компонент мозга, который у больного животного имеет аномальную форму. Прузинер назвал этот белок прионом и предположил, что он может существовать в двух формах: нормальной и вызывающей скрейпи. Подобно какому-нибудь злодею, развращающему всех окружающих его хороших людей, этот аберрантный белок действует как шаблон, заставляя все нормальные белки, с которыми он взаимодействует, менять конфигурацию, превращаясь в подобные ему неправильно свернутые прионы. В итоге патологическая форма[186] подобно инфекции распространяется по клетке, а затем – захватывая одну клетку за другой – по всей ткани, вызывая заболевание.

На первый взгляд такие заболевания, как куру, скрейпи и болезнь Альцгеймера, объединяет только то, что они поражают мозг и приводят к смерти, но, как мы увидим, сходство между ними гораздо глубже. Доктор Алоис Альцгеймер лично проводил вскрытие[187] мозга умерших пациентов и обнаруживал скопления амилоидных бляшек вне клеток и нейрофибриллярные клубки внутри нейронов. Однако сначала было неясно, служат ли эти скопления и клубки причиной болезни или являются только симптомом.

В 1984 г. ученые установили[188], что бляшки состоят главным образом из белка под названием «бета-амилоид», который, в свою очередь, формируется после укорочения более крупного белка – предшественника амилоида (Amyloid precursor protein, APP). Болезнь Альцгеймера, как правило, связана с преклонным возрастом и не обязательно наследуется, но у некоторых пациентов – с наследственной формой – она развивается раньше. У них выявлена мутация гена APP[189]. Исследователи также обнаружили ферменты, которые «обрезают» APP, превращая его в зрелый белок бета-амилоид. Имея в виду роль этих ферментов в появлении признаков одряхления организма (senility), ученые назвали их пресенилинами. Мутации в генах этих белков также связаны с наследственной формой болезни Альцгеймера. Казалось, возобладала гипотеза о том, что болезнь возникает в результате образования избыточного количества бета-амилоида либо накопления некорректно произведенного бета-амилоида. Очень многие исследователи сосредоточили внимание на выявлении механизма и причин образования бляшек, а также на поисках методов его предупреждения.

Однако в науке зачастую все не так однозначно. Например, бляшки обычно формируются вне нервных клеток, но почему-то убивают их. Или еще один любопытный момент: другие ткани – например, стенки кровеносных сосудов – тоже содержат скопления бета-амилоида, но только их образование в мозге приводит к смерти человека. Одной из особенностей болезни Альцгеймера, которую не замечали прежде, является то, что внутри некоторых нейронов обнаруживаются нити другого белка, называемого тау-белком. Не в них ли кроется причина болезни?[190]

Хотя поначалу ученые отнеслись к этой идее весьма скептически[191], доказательства, изобличающие тау-белок, начали появляться одно за другим, когда три группы ученых независимо друг от друга обнаружили у пациентов с наследуемой формой деменции, связанной с болезнью Паркинсона, мутации в гене тау. К тому же было достаточно легко предположить, как именно тау вызывает болезнь. Нити тау-белка могут блокировать тонкие аксоны и дендриты, связывающие между собой нейроны, и, что закономерно, именно эти связи разрушаются первыми, вызывая когнитивные нарушения.

Недавно ученые выяснили, что филаменты[192], встречающиеся в мозге больного, – это не просто случайные скопления несвернутых белков. Скорее всего, аберрантные молекулы[193] соединяются, образуя филаменты, характерные для каждого из видов деменции. Результаты исследования постоянно показывают, что нейрофибриллярные клубки, которые обнаруживаются в пораженном мозге, имеют на самом деле строго определенную структуру, точно указывающую на тот или иной вид расстройства. Этим знанием мы не располагали еще несколько лет назад.

Одним словом, на сегодняшний день у нас есть весьма убедительные свидетельства в пользу того, что бета-амилоид, тау и другие белки, образующие филаменты, участвуют в развитии этих заболеваний. Проблема в том, что никто, в сущности, не понимает, что именно делают эти белки в здоровом организме. Мы знаем, что удаление кодирующих их генов[194] вызывает некоторые аномалии у мышей, но бляшки при этом не появляются и болезнь Альцгеймера не развивается. Это означает, что бета-амилоид или тау-белок вызывают болезнь не потому, что прекращают нормально функционировать. Скорее, это происходит в результате того, что их несвернутые формы могут приводить к образованию филаментов, которые распространяются по всему мозгу.

И болезнь Альцгеймера, и прионные заболевания вызываются аберрантными формами белков, которые, соединяясь, образуют клубки или бляшки. Прионы принимают новую, аномальную форму и распространяются, потому что при контакте с нормальными белками меняют их структуру, превращая в такую же патогенную форму. Все больше утверждается мнение[195], что то же самое происходит и при болезни Альцгеймера, и при других нейродегенеративных расстройствах: аномальная, несвернутая форма