Эйнштейн был не совсем прав, утверждая, что вернувшийся из космоса близнец окажется моложе своего оставшегося на Земле брата. Он не учел биологические законы старения.
Однако не в теории, а на практике такое путешествие может иметь и противоположный результат, преждевременно состарив космонавта. И дело тут не в ошибке Эйнштейна, а в законах биологии, обусловливающих процесс старения организма. Связаны они с теломерами — небольшими концевыми участками наших хромосом.
Сами по себе теломеры не несут никакой генетической информации, однако защищают кодирующие части генома. По мере деления клеток и копирования материнской ДНК, которое повторяется на протяжении всей жизни, теломеры постоянно сокращаются в длине, пока не перестают «прикрывать» основные кодирующие области ДНК, и клетка теряет способность делиться, отмирая. Этот механизм, по некоторым данным, является одной из важных причин старения — в среднем, теломеры позволяют клетке пройти лишь 50−100 циклов деления. Постепенно организм начинает ощущать нехватку молодых клеток — результат, увы, известен.
Пока брат-астронавт будет пересекать космическое пространство, он станет подвергаться воздействию высокоэнергетического космического излучения (наши внутренние области Солнечной системы неплохо защищены от этих лучей гелиощитом, дополнительно рассеивает их и магнитное поле Земли). По мнению Фрэнка Кучинотты (Frank Cucinotta), исследователя радиации из Космического центра Джонсона (Johnson Space Center), это облучение будет приводить к ускоренному разрушению теломеров — а значит, и преждевременной старости. Уже установлено, что у вернувшихся с Луны астронавтов катаракта — одна из болезней старости — развилась примерно на 7 лет раньше, чем в среднем у людей. Возможно, причина тому состоит как раз в повреждении теломеров.
Проведенный Кучиноттой исследования показали, что космическая радиация действительно разрушает теломеры человеческих клеток. Для этого клеточную культуру лимфоцитов подвергли облучению ядрами железа (важного компонента космических лучей) и гамма-радиацией. Новейший метод окрашивания хромосом RxFISH позволил отслеживать их состояние во всех деталях. Кучинотта сообщил:
— Главная неожиданность оказалась в том, что ядра железа наносят теломерам даже больший ущерб, чем гамма-радиация.
Исследователи выдвинули гипотезу о том, что это может быть связано с тонким строением теломер. Дело в том, что в хромосоме ДНК скручена в многочисленные, плотно упакованные петли. Падая на них, гамма-частицы могут повредить лишь «внешнюю» часть теломер, тогда как тяжелые частицы железа могут «пробиваться» сквозь них, как ядра сквозь стену, увеличивая вредное воздействие.
Вопрос защиты от космических лучей приобретает остроту в связи с подготовкой долговременных экспедиций на Луну и особенно на Марс. Ученые стараются выяснить степень опасности такого «радиационного старения» и заранее подготовить методы защиты, чтоб нам не пришлось встречать с орбиты древних стариков.
По публикации NASA