150–200 лет. Российские ученые вычислили биологический предел жизни человека

Максимальная продолжительность жизни человека составляет от 146 до 194 лет, подсчитали специалисты Сколтеха (входит в группу «ВЭБ.РФ») совместно с коллегами из Института искусственного интеллекта AIRI. Главным барьером на пути к долголетию выступают случайные мутации ДНК, накапливающиеся в клетках по мере старения.

С возрастом в геноме клеток возникают спонтанные изменения — соматические мутации. Они не передаются потомству, но постепенно разрушают ткани и провоцируют развитие возрастных заболеваний. Чтобы изолировать их влияние от других факторов, исследователи создали сложную математическую модель. Она позволяла виртуально «отключать» все известные обратимые процессы старения (например, износ сосудов или гормональные сбои), оставляя только накопление генетических ошибок.

Выяснилось, что разные органы стареют с совершенно разной скоростью. Главным лимитирующим фактором стали нейроны мозга и кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы). Поскольку эти клетки практически не делятся, ошибки в их ДНК копятся безвозвратно. По расчетам ученых, если устранить все причины старения, кроме мутаций, именно они сократят теоретическую медианную продолжительность жизни с 1759 (для гипотетического нестареющего организма человека) до 156 лет.

В то же время печень и другие регенерирующие ткани оказались способны поддерживать работу тысячи лет за счет постоянного обновления клеточного состава, эффективно сбрасывая генетический «мусор».

Интеграция данных по всем критическим органам позволила вывести итоговую цифру: даже в идеальных условиях соматические мутации остановят человеческую жизнь в возрасте от 146 до 194 лет. Это примерно вдвое превышает среднюю продолжительность жизни в современных развитых странах.

«Наше исследование показывает, что соматические мутации вносят значительный вклад в старение, но не могут сами по себе объяснить наблюдаемую смертность», — пояснил соавтор работы, научный сотрудник Центра био- и медицинских технологий Сколтеха и старший научный сотрудник института AIRI Дмитрий Крюков. Он отметил, что сопоставимый урон наносят и другие механизмы: потеря белкового баланса (протеостаза), митохондриальная дисфункция и эпигенетические сдвиги.

По словам научного руководителя исследования Екатерины Храмеевой, работа дает науке инструмент для точного распределения ресурсов. Теперь ученые могут количественно оценить ущерб от каждого конкретного процесса и понять, борьбу с чем нужно финансировать в первую очередь. Ранее специалисты могли лишь утверждать, что мутации вредны, теперь же их вклад измерен в годах жизни.

В дальнейшем авторы планируют расширить модель, добавив в нее расчеты влияния укорочения теломер и дисфункции митохондрий. Также предложенный метод можно будет применять для сравнения механизмов старения между разными биологическими видами.