Согласно современному пониманию старения, с точки зрения эволюции один из главных его факторов — слабый эволюционный отбор аллелей, которые отвечают за риск смерти в преклонном возрасте. Считается, что, если ученым удастся идентифицировать «гены старости», старение можно будет отложить на неопределенный срок. Однако эти теории берут в расчет только отбор на уровне организмов, в то время как авторы новой работы предложили модель, которая также учитывает межклеточную конкуренцию внутри организма.
Для построения модели ученые приняли во внимание два основных процесса, которые происходят на клеточном уровне при старении. Дело в том, что с течением времени некоторые клетки постепенно теряют свои функции: к примеру, клетки волос перестают производить пигмент, и мы седеем. Другие же, напротив, усиливают темпы роста, превращаясь в раковые. Для численного описания первого процесса авторы работы ввели параметр энергии, которой располагает клетка. Из-за повреждений клетки теряют энергию и становятся «старыми» и «немощными». В качестве второго параметра использовали склонность клеток к сотрудничеству — готовности делать что-то в ущерб себе, но на пользу всему организму. Утратив склонность к кооперации, клетки с большей вероятностью начнут неконтролируемо делиться.
Благодаря новой модели ученые математически показали неизбежность старения для многоклеточных организмов. Оказалось, что естественный отбор при межклеточной конкуренции устроен таким образом, что можно победить только один из двух факторов старения. Либо очистить организм от «вялых» клеток, давая дорогу активно размножающимся раковым клеткам, либо уничтожить опухоли, что приведет к накоплению клеток, утративших свои функции. При этом, каким бы ни был исход, он означает неизбежное старение организма в целом.
Результаты анализа показывают, что силами естественного отбора прекратить старение невозможно: будь у нас такая возможность, мы бы уже пришли к ней в ходе эволюции, считают ученые. Можно пытаться замедлить старение, но не отменить его, подводят итог авторы работы.
Статья с описанием исследования опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Однако, несмотря на пессимистичный прогноз, научные группы по всему миру продолжают искать самые разные способы отодвинуть старость или хотя бы сохранить ясность ума как можно дольше: от подбора «молодящих» диет до советов создавать семью, чтобы прожить дольше. Подробнее о статистике старения и о том, почему бессмысленно измерять возраст хронологически, читайте в материале «Чердака».