Skip to Content

АКАДЕМИК В.П. СКУЛАЧЕВ: «НАДО СТАВИТЬ ВЕЛИКИЕ ЗАДАЧИ»

Демидовский лауреат Владимир Скулачев широкой публике известен прежде всего как инициатор и руководитель биомедицинского проекта по созданию лекарственных препаратов, направленных на борьбу с возрастными патологиями организма и замедление старения. Между тем он автор фундаментальных работ по энергетике клетки, один из основателей биоэнергетики — нового направления в биохимии, биофизике и физиологии. Академик Скулачев предсказал и обнаружил внутриклеточное электричество, открыл новый тип энергетики живых организмов — «натриевый цикл», объяснил, как движется бактериальная клетка при помощи белкового электромотора.
Выпускник биолого-почвенного факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, Владимир Петрович всю жизнь проработал в Московском университете. С 1991 года он возглавляет Институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ, с 2002 года — основанный им факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ. Академик Скулачев — автор более 700 научных работ, две его монографии переведены на английский язык и вышли в издательстве  “Springer Verlag”. Сегодня он самый цитируемый биолог, работающий в России.
Наш первый вопрос лауреату был традиционным:
— Что для вас значит Демидовская премия?
— Эта награда ценна тем, что решение о ее присуждении выносят исключительно представители научного сообщества. Получить ее — большая честь, поскольку оказываешься в компании научных корифеев XIX века, таких, как Менделеев и Пирогов, и достойнейших лауреатов возрожденной Демидовской премии, среди которых всемирно известные биохимики А.А. Баев, А.С. Спирин и другие.
В свое время у меня уже был контакт с демидовским комитетом: в 2009 году я предложил присудить эту престижную награду Алексею Оловникову — биологу-теоретику, несправедливо обойденному нобелевским комитетом. В мои аспирантские годы он был моим первым дипломником. В начале 1970-х годов Оловников выдвинул гипотезу об укорочении хромосом при удвоении клеток и о защите концов хромосом теломеразой, объясняющую механизмы старения организма. Статья с изложением гипотезы была опубликована в международном «Журнале теоретической биологии» в 1973 году и стимулировала экспериментальные исследования в этой области. Американские ученые Элизабет Блэкберн, Кэрол Грайдер и Джек Шостак, впоследствии обнаружившие в клетках предсказанную Оловниковым теломеразу и изучившие ее активность по защите теломер, в 2009 году стали лауреатами Нобелевской премии по медицине и физиологии за открытие механизмов старения. Вклад в это открытие российского ученого был проигнорирован. Демидовский комитет эту несправедливость исправил.
Демидовская премия важна как пример бескорыстного меценатства. Основавший ее промышленник Павел Николаевич Демидов отдал часть своего капитала ученым, работа которых не имела никакого отношения к его металлургическим заводам. Вообще в дореволюционной России помимо знаменитых меценатов Саввы Мамонтова, Саввы Морозова, Павла Третьякова и, конечно, Демидовых было много других благотворителей, имена которых гораздо менее известны. Так, купец первой гильдии Христофор Леденцов в 1905 году завещал на создание «Общества содействия успехам опытных наук и их практических применений» капитал, размер которого превышал сумму, завещанную девятью годами до него Нобелем. Правда, активы общества были конфискованы первыми декретами Советской власти. Но в 2002 году Леденцовское общество было возрождено его потомками.
— Еще один традиционный вопрос: каким был ваш путь в науку? Биологией увлекались с детства?
— Да, интересовался всякой живностью: муравьями, другими насекомыми. Однажды заявил своим сверстникам-четвероклассникам, что научился понимать язык муравьев, и пересказывал, что они, якобы, мне говорят. Целое лето морочил друзьям головы. Наконец одна девочка постарше поставила мои способности под сомнение. Показала ямку в земле и сказала: «Посади туда своего муравья, пусть он тебе расскажет, откуда взялась эта ямка». Я посмотрел на ее туфельку, носок которой бы выпачкан землей, посадил муравья в ямку, потом взял его на руку, «поговорил с ним» и «перевел» его «рассказ» с муравьиного языка на человеческий: «Эту ямку выкопала ты сама носком своей туфельки!».
Поступив на биолого-почвенный факультет МГУ, я продолжил заниматься своими любимыми муравьями. Тогда же определился на кафедру биохимии, к профессору С.Е. Северину, который стал моим научным руководителем. После окончания университета я остался на кафедре младшим научным сотрудником, поступил в аспирантуру, защитил кандидатскую диссертацию по биоэнергетике митохондрий. В 1965 году академик А.Н. Белозерский основал в МГУ Межфакультетскую лабораторию биоорганической химии и пригласил меня на заведование отделом биоэнергетики.
— А проблемой старения вы тогда интересовались?
— Исследования процессов старения в те времена не имели шансов получить поддержку в Советском Союзе, да и в других странах. Поэтому я сосредоточился на изучении окислительных процессов и фосфорилирования (биохимической модификации белка) в клетках, в частности описал эффект терморегуляторного разобщения окисления и фосфорилирования.
Мне удалось предсказать и обнаружить белковые электрические генераторы в митохондриях, хлоропластах и бактериях. Вообще о существовании «животного электричества» впервые заявил основоположник современной экспериментальной электрофизиологии Л. Гальвани, исследовавший электрические явления, возникающие при мышечном сокращении. Но о внутриклеточном электричестве до последнего времени ничего не было известно. Оказалось, что на мембранах митохондрий имеется существенная разность электрических потенциалов — около 200 милливольт. Измерить эту разность нам удалось благодаря методу «проникающих ионов» — заряженных мембранофильных веществ (по предложению известного американского биоэнергетика Д. Грина они были названы «ионами Скулачева» — ред.). Мы показали, как происходит трансформация энергии в живой клетке: она сжигает поступающие в нее питательные вещества, получая электрическую энергию, которая затем так же, как и энергия солнечного света,  преобразуется в химическую форму за счет синтеза универсальной биологической валюты — АТФ, аденозинтрифосфорной кислоты. Статья  с описанием открытия митохондриального электричества была опубликована в журнале “Nature” в 1969 году.
В 1970-е годы было сделано еще одно открытие. Удалось выяснить, как движется бактерия. Оказалось, происходит это благодаря белковому электромотору, вращающему жгутик бактериальной клетки по принципу миксера. Представьте себе спираль, в основании которой находится диск, утопленный в клеточную мембрану. Жгутик (жесткая спираль) вращается, как лопасти мотора, за счет переноса ионов в электрическом поле и заставляет бактерию двигаться. Так что бактерии — существа одноклеточные — изобрели электромотор гораздо раньше человека.
Мне также пришла в голову идея о том, что разность потенциалов на внешней и внутренней поверхностях мембраны митохондрий (снаружи «плюс», а внутри «минус») можно использовать для целевой доставки в митохондрии полезных веществ, например, лекарственных. Если к такому веществу присоединить катион, проникающий через мембраны, оно будет само проникать сквозь мембрану, двигаться внутрь митохондрий под действием электрического поля и накапливаться в них. Впоследствии эта идея была реализована в ходе создания глазных капель «Визомитин».
— Можно назвать этот препарат лекарством против старения глаз?
— Да, действующее вещество наших капель — митохондриальный антиоксидант — не только защищает роговицу глаза, восстанавливает работу слезных желез, т.е. борется с синдромом «сухого глаза», но и препятствует развитию возрастной катаракты и глаукомы.
— Итак, мы подошли к самому интересному — к вопросу о том, как замедлить старение.
— Для того чтобы на него ответить, нужно прежде всего понять, каковы механизмы этого процесса. Август Вейсман — тот самый, чье учение о наследственности, предвосхитившее современные представления о наследовании информации, было объявлено последователями Лысенко антинаучным и реакционным, — утверждал, что смерть от старости — это изобретение эволюции. Древние простейшие не старели, но потом природа «придумала» старение, чтобы ускорить эволюцию, чтобы эффективнее действовал естественный отбор. Вейсман выдвинул гипотезу запрограммированной смерти организма. Это явление действительно существует. Мы назвали его феноптозом по аналогии с апоптозом — запрограммированной смертью клетки.
Известный английский геронтолог Александр Комфорт говорил: «Никогда не поверю, что лошадь и телега стареют одинаково». Мы также исходим из того, что у живых организмов существует программа старения. Недавно молекулярные биологи из Стэнфордского университета, проводившие сравнительный анализ экспрессии генов у молодых и старых нематод (круглых червей), обнаружили, что в их геноме предусмотрен запуск механизмов старения. А программу, как говорят программисты, можно взломать. И таким образом если не отменить старение, то хотя бы существенно его замедлить.
В природе существуют виды, которые не стареют, точнее, стареют крайне медленно. А если еще точнее — для которых вероятность смерти не увеличивается с возрастом. Это алеутский морской окунь, некоторые виды черепах, морской еж Красного моря и, конечно, многие простейшие организмы. Но оказалось, что и среди млекопитающих есть «вечно молодые». Американский зоолог Рошель Баффенстайн и ее коллеги уже несколько десятилетий изучают в лабораторных условиях голого землекопа. Это небольшой роющий грызун, обитающий в сухих саваннах и полупустынях Кении, Эфиопии и Сомали. Голым землекопа назвали потому, что его кожа практически лишена шерсти. Но это не самая любопытная его особенность. Оказалось, что голый землекоп — один из самых долгоживущих грызунов, он живет более 30 лет, т.е. по крайней мере в 10 раз дольше другого грызуна — мыши. И главное, его здоровье почти не ухудшается с возрастом: нормально функционирует сердечно-сосудистая система, не разрушаются кости, не снижается половая функция.
Полтора года назад Берлинский зоопарк подарил МГУ два стада землекопов, и сейчас они живут в комнате рядом с моим кабинетом. Оказалось, что голый землекоп очень похож на нас с вами — не внешне, конечно, а по своим физиологическим параметрам. И человек в принципе может пойти по пути голого землекопа, отодвигая старение и смерть. 
— Каким образом?
— Прежде всего используя катионные антиоксиданты, способные проникать внутрь митохондрий и нейтрализовать ядовитые формы кислорода, которые медленно отравляют организм и вызывают его старение. Мы проводим испытания нашего антиоксиданта на беспозвоночных животных, растениях, грибах и разных млекопитающих и почти во всех случаях достигаем существенного увеличения средней продолжительности жизни.  Работы ведутся в рамках междисциплинарного биомедицинского проекта, объединяющего на базе МГУ около 300 отечественных и зарубежных ученых из десятков научно-исследовательских лабораторий и университетов у нас в стране и за рубежом. Первоначально проект поддерживали крупные отечественные предприниматели, прежде всего Олег Дерипаска, финансировался он также АО «Роснано» на основе государственно-частного партнерства. Но в 2016 году мы отказались от финансовой помощи частных лиц и государства. Сегодня проект существует на деньги, которые выручают аптеки от реализации изобретенного нами антиоксиданта «Визомитин», накапливающегося в митохондриях. В прошлом сентябре в продажу поступила миллионная упаковка этого лекарства.
— На сколько, по вашей оценке, можно продлить человеческую жизнь?
— Александр Комфорт полагал, что теоретически мы «рассчитаны» лет на 600. Но сегодня мы ставим задачу не только и не столько увеличить продолжительность жизни, сколько приостановить превращение пожилого человека в беспомощное, зависимое, теряющее память существо. И с тем, что к этому стремиться можно и нужно, согласны все. Как-то президент Геронтологического общества при РАН член-корреспондент Владимир Анисимов спросил у одного из православных иерархов, богоугодное ли это дело — продлевать жизнь. И тот ответил: «Если господь попущает, значит, можно».
 Повторю: мы стремимся не отменить старение, тем более смерть, а изменить путь к смерти. Чтобы человек покидал этот мир относительно здоровым и дееспособным. Это задача не менее амбиционная, чем достижение бессмертия. И почти такая же трудная. Но, как говорил Микеланджело, беда не в том, что вы поставили великую задачу, шансы на решение которой ничтожны, а в том, что вы всю жизнь решали мелкие задачи, которые того не стоили.
Беседовала
Е. Понизовкина
 

 

Год: 
2018
Месяц: 
февраль
Номер выпуска: 
3
Абсолютный номер: 
1169
Изменено 06.02.2018 - 10:20


2012 © Российская академия наук Уральское отделение
620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91
makarov@prm.uran.ru +7(343) 374-07-47