Dincolo de limitele noastre biologice

Departe de a fi doar prezentarea și justificarea științifică a unui proiect al biologului Miroslav Radman și al echipei sale, cartea „Dincolo de limitele noastre biologice” se constituie, într-un mod deosebit de incitant, într-un stimulent pentru voința noastră, a oamenilor, exprimată atât la nivel oficial, de către autorități, instituții și organizații, cât și la nivel individual, de a întreprinde sau facilita un demers temerar, dar posibil și chiar probabil, ce se poate concretiza în aplicarea unor concluzii tehnico-științifice, din domeniul biologiei și al geneticii, care să ducă la prelungirea duratei de viață a oamenilor. 

Ideea poate naște, categoric, o serie de discuții la nivel religios, etic, economic, social și din multe alte puncte de vedere, dar autorul, anticipând acest lucru, încearcă deja din start să ofere unele răspunsuri la posibilele întrebări, pledând în final pentru utilitatea proiectului, într-un mod cât mai obiectiv cu putință.

Studiile realizate atât de autor, cât și de alți oameni de știință, i-au creat acestuia premisele pentru a crede, cu toată seriozitatea, că este de luat în considerare posibilitatea utilizării unor caracteristici biologice, în special genetice, ale unor organisme aparent simple și neînsemnate, cum sunt bacteriile, rotiferele sau tardigradele, în scopul de a „transfera” aceste caracteristici și asupra organismului uman, întrucât aceste organisme pot fi catalogate ca ființe extrem de rezistente sau chiar „cvasi-nemuritoare”. Rezistența lor la condiții total potrivnice vieții, din punct de vedere uman, capacitatea lor de a se regenera complet și după dispariția acelor condiții nefavorabile, de a o lua, practic, de la capăt, ca și cum nimic nu s-ar fi întâmplat, este ceea ce îl interesează pe autor, pentru a descoperi modalitatea de asimilare a acestei rezistențe și la om. Totodată, este semnalată și ipoteza ca  în însuși organismul uman să se regăsească posibilitatea de a se activa aceleași caracteristici sau unele asemănătoare cu ale organismelor rezistente.

Cartea este presărată cu aspecte de ordin subiectiv, personal, pentru a ne face să înțelegem contextul ce a dus la preocuparea autorului pentru această temă – și, totodată, îmbinând conceptele tehnice și teoriile științifice, cu un stil plin de umor și ușor accesibil oricărei categorii de cititori.

Aspectul care poate genera cele mai mari rezerve, cu privire la consecințele prelungirii vieții omului, pare a fi lipsa resurselor materiale. Dar autorul imprimă o notă de optimism în această privință, exprimându-și speranța identificării unor soluții de către autorități sau de către alți cercetători, întrucât preocupările există deja. El se limitează, totuși, la a-și face datoria în domeniul pe care-l reprezintă și anume, biologia – o evidentă atitudine de bun-simț științific. Sub acest aspect, se poate sintetiza că omul este un mare consumator de resurse naturale exterioare, dar poate fi și generatorul unor resurse tot naturale, dar interioare, proprii fiecărui individ. Este, într-adevăr, o idee revoluționară!

Recomandăm cu căldură această carte, fiind convinși că va declanșa, la nivelul intelectual și chiar spiritual al fiecărui cititor, cel puțin un minim proces de reflecție asupra resurselor sale individuale și va genera un optimism rezonabil, în privința perspectivelor omenirii în lumea în care trăim.

Cuvânt înainte ................................................................... 5

Să mă prezint ..................................................................... 8

ADEVÃRUL DESPRE NEMURIRE

1. Știința îmbătrânirii ..........................................................18

2. Eprubetele miracolului..................................................... 32

3. Viața reinventată: vis sau coșmar? ................................... 97

4. Adevăr și credință ........................................................ 126

5. Cercetător: o meserie unică .......................................... 130

Mai multe considerații etice .............................................. 135

Concluzii ......................................................................... 138

ADEVÃRUL DESPRE NEMURIRE

Știința îmbătrânirii

Înaintarea în vârstă presupune coincidența a două criterii. Primul este acela că probabilitatea morții crește odată cu vârsta. Această definiție statistică se aplică la toate speciile – de la bacterie sau de la levuri, până la mamifere. Ea reflectă natura progresivă și multiplicativă a îmbătrânirii. Se spune că rata mortalității crește exponențial cu vârsta. De exemplu, probabilitatea morții se dublează la om, la fiecare opt ani. Acest lucru înseamnă că, la șaizeci de ani, nenorocul de a muri Îî anul respectiv este de 32 de ori mai mare decât la douăzeci de ani. La o sută de ani, este de 1024 de ori mai mare decât la douăzeci! Cel de-al doilea criteriu este acela că la toți indivizii apar schimbări sub forma diferitelor deficiențe psihologice și fizice: riduri, păr alb, diminuarea supleții și a vitezei de mișcare etc. Boala și moartea ating doar o parte a populației.

De aceea, atunci când auzim vorbindu-se de prelungirea vieții umane sau a unei alte specii, este necesar să distingem dacă ne referim la schimbările duratei medii de viață sau a duratei maxime de viață. De pildă, durata medie de viață a omului s-a dublat față de secolul al XIX-lea, mai ales prin diminuarea mortalității infantile datorată bolilor infecțioase, fapt datorat la rândul său îmbunătățirii condițiilor de viață și nu schimbărilor intrinseci ale biologiei umane. Biologia doamnei Jeanne Calment, fostul decan de vârstă al francezilor și al lumii întregi, care a murit la o sută douăzeci și doi de ani, este în mod semnificativ diferită de cea a unei persoane educate și bogate, care a murit la treizeci de ani, de pneumonie sau de cancer. Dacă durata de viață medie și maximă crește – lucru dorit, cred, de fiecare individ, mai puțin de cei care suferă de tendințe sinucigașe – trebuie să considerăm că este vorba despre o schimbare a biologiei umane. Această posibilitate, sau opțiune, va fi discutată pe larg.

Mai multe direcții de studiu al îmbătrânirii asupra unor organisme diferite precum bacteriile, levurile, o ciupercă, un vierme microscopic, o muscă, șoarece le sau omul, ne-au condus spre o mai bună înțelegere a mecanismelor îmbătrânirii. Studiile erau și ele foarte diferite: studiul genelor implicate în scurtarea sau În prelungirea vieții, sindroame ereditare care predispun la o îmbătrânire accelerată (progeria), condițiile psihologice care prelungesc viața animalelor, precum restricția calorică, de pildă. Cel mai important dintre aceste studii este, poate, descoperirea mutațiilor (care, de obicei, sunt handicapuri genetice) Într-o genă specifică ce dublează viața maximă a animalelor care rămân sănătoase. De aici s-a impus problema de a afla dacă acest lucru era posibil și pentru noi – și nu neapărat prin mutație.

Cea mai spectaculoasă și mai „moleculară” descoperire în legătură cu îmbătrânirea – încoronată în 2009 cu premiul Nobel, decernat celor trei cercetători Elizabeth Blackburn, Carol Greider și Jack Szotack – a arătat, pe celule animale și umane, că scurtarea capetelor cromozomilor numiți telomeri cauzează oprirea finală a diviziunii celulare. Telomerii sunt secvențe ale ADN-ului. Ei protejează capetele cromozomilor prin structura lor „închisă”, repliată asupra ei însăși precum un ac de păr, datorită unei secvențe repetitive (precum abcdabcdabcd...). Pierderea lor Iasă capetele cromozomice „deschise” ca niște răni moleculare ce îi semnalează celulei oprirea diviziunii. Telomerii se scurtează progresiv la fiecare duplicare a cromozomilor până când dispar, căci activitatea proteinei care sintetizează telomerul (telomerasa) se diminuează progresiv la celulele diferențiate. Celula cu cromozom fără telomer nu se va mai divide și, cel mai adesea, ea va muri prin sinucidere programată. Motivul pentru care celulele canceroase nu își opresc diviziunea este acela că malignitatea implică și activitatea telomerasei! La sfârșitul lui 20 I 0, cercetătorii au arătat că destinul celulei, mortal prin pierderea telomerului, este reversibil prin activarea artificială a genei telomerasei. Deci, există o speranță! Totuși, din ce cauză telomerasa dispare în celulele diferențiate normale, dar nu și la celule embrionare (sau sușe) și tumorale, este o întrebare cheie care își așteaptă răspunsul. Voi propune eu un răspuns, în încercarea mea de a reduce îmbătrânirea, cercetând cauza principală.

Fiecare sistem experimental, fiecare studiu experimental urmează un model diferit. Am văzut că telomerasa se află în centrul procesului de îmbătrânire. Celelalte proteine vedete sunt sirtuinele descoperite în drojdie, dar existente și la om. Sirtuinele blochează manifestarea altor gene și protejează împotriva unei ciudate instabilități genetice ce duce spre o deficiență funcțională. Klotho, numele zeiței grecești care țese firul vieții, este un hormon proteic care afectează metabolismul energetic și oxidativ. Când acest hormon se află în deficit, viața se scurtează. În cantități mai mari, o prelungește. Mitocondriile – organite în care este produsă energia și unde sunt generați și eliberați radicalii liberi ai oxigenului – au, cu siguranță, un rol în îmbătrânire. S-a arătat că, de la ciupercă la șoarece, anumite defecte în mitocondrii pot accelera îmbătrânirea. La fel și agresiunile. De exemplu, agresiunile fotochimice (razele solare), radiochimice, produsele toxice etc., pot accelera îmbătrânirea, prin formarea radicalilor liberi agresivi. Foarte importantă este starea mecanismelor celulare de apărare împotriva daunelor chimice. Este un fapt determinant pentru soarta celulei sau a organismului care îmbătrânește.

Este, așadar, prea complicat? Nu există, oare, nicio speranță pentru a înțelege cât mai curând îmbătrânirea? Nu neapărat. Este, poate, chiar invers: banal de simplu! Căci dacă, pentru fiecare mașinărie puțin complicată, există mii de modalități de a o strica sau de a o distruge, nu înseamnă că și în viața reală poate interveni orice cauză posibilă. Putem imobiliza mașina cu ajutorul unei măciuci – dar foarte rar, o măciucă determină o pană de mașină. Or, cercetătorii își vând descoperirile ca și cum așa ar sta lucrurile, explicând că măciuca lor este cauza îmbătrânirii. Învățăm puține lucruri din experiențele făcute asupra îmbătrânirii naturale dacă, pentru asta, distrugem o funcție celulară care merge bine. Mutațiile sau condițiile fiziologice care prelungesc viața sunt mai interesante din punct de vedere științific. Să construiești o mașină capabilă să parcurgă cinci mii de kilometri este un lucru interesant – pe când măciuca, nu!

Sunt Întrebări unele mai pertinente decât altele. De exemplu: celulele tuturor organelor Îmbătrânesc la fel? Există numeroase locuri unde celulele trebuie să se reînnoiască, precum sângele, pielea, intestinul, plămânii. Sau celulele din sistemul imunitar al măduvei osoase, care se divid încontinuu.

Sau cele ale organelor a căror pierdere a celulelor sușă epiteliale progenitoare provoacă o degradare rapidă a epiteliumului și a sistemului imunitar, având drept consecință pierderea protecției organismului și a frumuseții sale.

Dar există organe importante precum creierul (mai exact neuronii), inima, endoteliumul vascular, mușchii motori etc., unde celulele se divid foarte rar sau deloc. Unele dintre celulele noastre, primite la naștere, vor crește în mărime, dar nu și ca număr. Fără reînnoire prin diviziune! Atunci, cum îmbătrânesc aceste celule? Nu prin pierderea telomerilor – deoarece aici nu există duplicarea cromozomilor, nici scurtarea telomerilor. Totuși, dacă avem norocul să îmbătrânim, crizele cardiace sau demența ne privesc în mod direct.

În cele din urmă trebuie și o vom face, să ne punem următoarea întrebare: în afară de curiozitatea oamenilor de știință, la ce servesc cercetările asupra îmbătrânirii? La dezvoltarea intervențiilor terapeutice pentru încetinirea, oprirea sau poate reversibilitatea îmbătrânirii la om? Este oare acesta un fapt demn de dorit? Și pentru cine? De mine sau de „ceilalți”? Ce deliciu etic, nu-i așa?

ADN-ul revizitat

Știința biologiei moleculare era, intelectual vorbind, dominată de noțiunea informației, a stocării, transmisiei și evoluției acesteia sub forma unui cod de bare de trei miliarde de .nucleotide” de patru tipuri diferite (A, T, G, C) în acizii nucleici: ADN-ul pentru organismele celulare și ARN-ul pentru unii viruși. Dar informația biologică este importantă pentru viață doar în măsura realizării sale – translația sa în funcție biologică purtată de către proteine. ADN-ul este programul și proteinele sunt „muncitorii” care realizează acest program.

Deci, chiar dacă programul, ADN-ul, este intact, realizarea lui se poate degrada din cauza perturbațiilor, a pagubelor chimice directe aduse purtătorilor funcției, care nu sunt altele decât proteinele.

Arhitectul poate desena proiectul unei case perfecte, dar incompetența inginerului, șeful șantierului, sau a muncitorilor, ori un buget prea mic, pot duce la construcția unei case jalnice. În cazul vieții, arhitectul (ADN-ul) este „designer”-ul personalului executant (proteinele) și depozitarul bugetului energetic (proteinele mitocondriilor). EI protejează și securizează. EI nu face nimic, ci controlează, În principiu, totul. ADN-ul nostru este stăpânul destinului nostru! Problema e că el nu este perfect. „Nimic nu este perfect”, îi spune vulpea, Micului Prinț.

Cum mutațiile în ADN sunt foarte rare și dispersate în genom, este puțin probabil ca mutațiile să lovească aceleași gene în majoritatea celulelor pentru ca funcționarea organismului întreg să îmbătrânească exclusiv din cauza mutații lor. De altfel, orice cantitate de mutații la organismele simple sau complexe, cum ar fi la oameni, arată o foarte ușoară, uneori neglijabilă, creștere a mutațiilor de îmbătrânire. Așadar, problemele funcționale în majoritatea celulelor – caracteristice îmbătrânirii – se datorează, aparent, degradării calității proteinelor, fără ca mutațiile în genele care le determină să fie cauza directă a acestor probleme.

Despre ce e vorba?

Boala este adesea consecința complexă a insuficienței inițiale a unei singure și aceleiași proteine pentru majoritatea – sau o mare parte – a celulelor unui organ în timp ce îrnbătrânirea și moartea naturală sunt consecințele unei degradări progresive a funcțiilor Îndeplinite de multe proteine. S-a putut măsura diminuarea activităților enzimatice, odată cu îmbătrânirea la mai multe specii animale, dintre care anumite mami-

Pag. 18 – 23