Российские учёные определили максимальную продолжительность жизни

Специалисты Сколтеха совместно с коллегами из Института искусственного интеллекта AIRI вычислили верхнюю границу продолжительности человеческой жизни. По их данным, даже в идеальных условиях биологический предел составляет от 146 до 194 лет. Главным ограничителем выступают случайные мутации ДНК, накапливающиеся в клетках с возрастом.

С годами в геноме клеток возникают спонтанные изменения — соматические мутации. Они не передаются по наследству, но постепенно разрушают ткани и способствуют развитию возрастных болезней. Чтобы изолировать влияние мутаций от других факторов, учёные построили сложную математическую модель. Она позволяла виртуально «отключать» все обратимые процессы старения — например, износ сосудов или гормональные сбои, — оставляя только накопление генетических ошибок.

Исследование показало, что разные органы стареют с неодинаковой скоростью. Самыми уязвимыми оказались нейроны мозга и кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы). Поскольку эти клетки почти не делятся, ошибки в их ДНК накапливаются безвозвратно. Согласно расчётам, если убрать все причины старения, кроме мутаций, именно они сократят теоретическую медианную продолжительность жизни с 1759 лет (для гипотетического нестареющего организма) до 156 лет.

Печень и другие регенерирующие ткани, напротив, способны поддерживать работу тысячи лет благодаря постоянному обновлению клеток. Они эффективно избавляются от генетического «мусора».

После интеграции данных по всем критическим органам учёные получили 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 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 AIRI Дмитрий Крюков. Он отметил, что сопоставимый урон наносят и другие механизмы: потеря белкового баланса (протеостаза), митохондриальная дисфункция и эпигенетические сдвиги.

Научный руководитель исследования Екатерина Храмеева подчеркнула, что работа даёт науке инструмент для точного распределения ресурсов. Теперь учёные 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 неё расчёты влияния укорочения теломер и дисфункции митохондрий. Предложенный метод также позволит сравнивать механизмы старения у разных биологических видов.