В течение нескольких десятилетий после открытия рапамицина никто толком не понимал, как же он воздействует на человеческий организм. Заполучив образцы рапамицина, ученые начали искать, с какими же механизмами клетки взаимодействует это новооткрытое лекарство. Словно самонаводящаяся ракета, рапамицин привел их прямиком к неизвестному ранее биохимическому сигнальному пути, который (весьма изобретательно) назвали «мишенью рапамицина у млекопитающих» (mammalian target of rapamycin, mTOR). Это было просто потрясающе – такого не должно было произойти! Больше всего это напоминало внезапное открытие нового континента. За тысячи лет развития медицинской науки никто даже не подозревал о существовании этой фундаментальной биологической системы. Этот сенсорный сигнальный путь на самом деле настолько фундаментален для живой природы, что присутствует во всех живых существах от дрожжей до людей. С эволюционной точки зрения это очень старый сигнальный путь, даже старше, чем намного более известный инсулиновый. Сигнальный путь mTOR настолько важен, что присутствует практически у всех живых существ, а не только у млекопитающих, – и поэтому аббревиатуру теперь расшифровывают по-другому: «механистическая мишень рапамицина».

Сенсоры питательных веществ вроде инсулина и mTOR играют важнейшую роль для выживания животного, подстраивая рост его организма под доступность питательных веществ. Представьте себе семя, брошенное в землю. Если у него есть все необходимые условия – вода, солнце и приемлемая температура, – семя прорастет. Если же положить его в бумажный пакет, оно останется дремать. Это гарантирует, что семя не прорастет во враждебной среде, где ему не выжить. Клетки животных ведут себя похожим образом. Если у клетки нет доступных питательных веществ, она не будет, да и не должна расти. Вместо этого клетка замедляет рост и остается «дремлющей», насколько это возможно. Сенсоры питательных веществ являются важнейшей связью между питательными веществами и ростом клеток. Если питательные вещества доступны, то уровни mTOR и инсулина повышаются, и клетка растет. Если же питательных веществ нет, то mTOR и инсулин понижаются, и рост замедляется. Рост зависит от питательных веществ. А избыточный рост, скорее всего, не слишком способствует продлению жизни.

Гормон инсулин чувствителен к углеводам и белкам в пище, а mTOR в основном стимулируют только белки. mTOR играет важную роль для здоровья митохондрий, генераторов энергии в клетках. Низкий уровень mTOR стимулирует у митохондрий процесс, похожий на аутофагию – митофагию; старые, дряхлеющие митохондрии разрушаются и перерабатываются. После того как появляются питательные вещества, появляются и новые митохондрии. Этот цикл обновления гарантирует максимальную эффективность работы клеток во время цикла «питание – голодание», а это важный фактор для долголетия и здорового старения.

Сигнальный путь mTOR критически важен для регулирования роста. На самом деле есть два отдельных сигнальных пути: комплекс 1 и комплекс 2 (mTORC1 и mTORC2). Рапамицин, который вырабатывается бактериями для борьбы с грибками, блокирует mTOR и отключает сигнальные пути роста грибков, переводя их в спящее состояние. У людей замедление роста может стать профилактикой некоторых видов рака – соответственно, это вещество полезно при лечении онкологических заболеваний. Блокирование mTOR может также замедлить рост иммунных клеток, в частности B– и T-лимфоцитов, так что рапамицин полезен и как иммунодепрессант. При поликистозе почек блокирование mTOR блокирует и рост новых кист. Рапамицин может быть полезен также при лечении ВИЧ-инфекции, псориаза, рассеянного склероза и, возможно, даже болезни Паркинсона [1].

Многие из этих болезней ассоциируются с возрастом, и это приводит нас к очень волнующему предположению: возможно, рапамицин – одно из самых многообещающих антивозрастных средств, известных человечеству. Замедляя механизм роста, которым управляет mTOR, он не только предотвращает возрастные заболевания, но может и замедлить сам процесс старения. Замедление роста, возможно, связано с продлением жизни. Но не слишком ли оптимистично все звучит?