Ровно 70 лет назад вышла статья, доказывающая, что ДНК переносит наследственную информацию. Сегодня наука умеет воздействовать на гены, однако мнения о пользе такой терапии расходятся. О том, почему генная терапия мешает эволюции, и как знания о генах помогут выбрать "правильное" место работы и проживания, рассказал директор НИИ терапии СО РАМН, завлабораторией Института цитологии и генетики СО РАН Михаил Воевода.
Все новости региона читайте на РИА Новости Новосибирск >>
- Способна ли современная медицина повлиять на факторы наследственности?
— Способна. Одно из интенсивно развиваемых направлений современной медицины — генная терапия. Задача этого направления — корректировать наследственные нарушения, которые имеются в организме и приводят к развитию заболеваний.
— Разные подходы. <…> Грубо говоря, наследственный дефект либо полностью исправляется, либо компенсируется нарушенная функция гена. Это делается с помощью препаратов, генно-инженерных конструкций, искусственных вирусов и так далее.
- В каком проценте случаев негативная наследственность проявляется и в чем именно?
— Точного ответа сейчас вам никто не даст, но мы находимся как раз на пороге такого периода развития биологии, медицинской науки, когда получаем огромное количество информации об этом вопросе благодаря тому, что сейчас есть техническая возможность полностью читать геном, быстро, недорого и эффективно.
Для того чтобы развилось почти любое заболевание кроме отравлений, травм, необходимо наличие генетических поломок, которые определяют развитие этого заболевания.
- Ученые и медики уже научились отслеживать эти генетические поломки?
— Не всегда. Когда мы знаем, что это заболевание связано с наличием дефекта в каком-то гене, а это сейчас уже тысяча заболеваний, то это можно отследить, начиная с самых ранних этапов.
Если при классических наследственных заболеваниях — фенилкетонурии (олигофрения), гемофилии (нарушение свертываемости крови) достаточно поломки в одном гене, то для развития распространенных заболеваний (сахарный диабет, инфаркт, психические нарушения, заболевания легких) нужно наличие поломок в нескольких генах.
Поскольку генов-участников этого процесса достаточно много — 20-30 генов, наблюдается разнообразие клинической картины. У одного инфаркт возникает в 30 лет, у другого — в 70 лет. Это зависит от того, какие гены повреждены, какая комбинация этих повреждений у каждого человека.
— Основная часть населения Сибири — это выходцы из Центральной России. Генетически эта часть сибирской популяции ничем не отличается от всего остального населения страны.
Кроме этого в Сибири есть коренное население, которое генетически достаточно сильно отличается от европеоидной популяции.
У коренных народов есть особенности, связанные с адаптацией в данной местности. Например, гены, которые обуславливают повышенную или пониженную чувствительность к вирусу клещевого энцефалита.
Поэтому сейчас видим, что в тех популяциях коренных жителей, которые живут на протяжении длительного времени в местах, где обитают клещи, практически нет вариантов генов иммунной системы, связанных с высокой чувствительностью к вирусу клещевого энцефалита. Они если и болеют этим заболеванием, то переносят его в легкой форме.
У представителей тех этнических групп, которые не контактировали с клещевым энцефалитом в эволюционном историческом периоде, развиваются тяжелые формы энцефалита. Это один из примеров особенностей наследственности у коренных народов.
- А есть у сибиряков особые гены морозостойкости?
Жители Сибири живут в тяжелых климатических условиях, поэтому гены, определяющие особенности взаимодействия организма с внешней средой, реакцию организма на температуру, играют важную роль в процессе адаптации.
Мы видим, что существуют очень большие различия между этническими группами в зависимости от географической температурной зоны. А также, что полиморфизм (разнообразие в одном виде) этих генов очень сильно связан с обменом веществ — жировым, углеводным и так далее.
— Сейчас все больше накапливается данных, что альпинисты, которые могут забраться на горы выше семи тысяч метров, обладают совершенно конкретными генотипами. Тоже самое с температурой.
Это исследование может иметь серьезные социальные последствия. Может быть, мы подойдем к тому, что условия работы и проживания будут подбирать, как разделенный климат-контроль в автомобиле: свой у водителя и пассажиров. Потому, что различие даже в 2-3 градуса может иметь принципиальное значение.
Если человек находится не в оптимальной для него температуре, у него будет повышаться риск развития распространенных заболеваний.
- Когда планируется завершить эти исследования?
— Мы хорошо изучили один ген и его разнообразие в Северной Азии в разных этнических группах, но таких генов много. Какие-то четкие рамки окончания этого исследования не ставим.
— Эти гены должны отобраться, то есть какие-то варианты генов должны уйти, какие-то зафиксироваться. Для этого люди, которые имеют гены, не позволяющие легко переносить холодные температуры, должны либо умирать и не передавать эти гены детям, что сейчас не происходит, либо уехать, что тоже редкость.
Человечество (современное) имеет уже достаточно много резервов, чтобы не обращать внимания на температуру. Поэтому и естественный отбор не действует…
- Поясните.
— Среди ученых ведутся дебаты — можно ли заниматься генной терапией. Допустим, искусственное оплодотворение. Это те люди, которые в естественных условиях не имели бы возможности завести детей. Ведутся разговоры, что это вмешательство в действие естественного отбора и у таких детей наблюдаются какие-то дефекты.
Тоже самое с лечением генетических заболеваний. Раньше больные многими формами наследственных заболеваний умирали в детском возрасте, сейчас они имеют возможность дожить до взрослого периода, более того, они имеют возможность продолжить род.
Соответственно, раньше передача некоторых измененных или патологических вариантов гена была невозможной, сейчас эти естественные ограничения снимаются благодаря современной медицине. Процесс сложный.
- А к каким-то глобальным последствиям генная терапия может привести?
— Опять же зависит оттого, какая это генная терапия. Если говорить о генной терапии наследственных заболеваний, то вряд ли будут какие-то глобальные последствия, потому что наследственные заболевания очень редки.
Генная терапия распространенных заболеваний — тоже вряд ли, потому что такие заболевания развиваются в пострепродуктивный период. Поэтому говорить о передаче по наследству не приходится.
И потом, когда речь идет о генной терапии, всегда подразумевается, что этот процесс не будет затрагивать половые клетки, только клетки других тканей организма.
- Сейчас где-то уже лечат распространенные заболевания генной терапией? В Сибири?
— Это пока перспективная область исследований. Сейчас в плане внедрения генной терапии в клиническую практику проявляется большая осторожность. Первые попытки были предприняты около 10 лет назад, (и тогда) ученые столкнулись с тем, что у двух человек из первых десяти пациентов, которым осуществляли генную терапию заболеваний иммунной системы (ВИЧ), развились злокачественные образования.
Наиболее известным оказался случай со смертью в 1999-м году американского подростка Джесси Гелсингера, которого лечили с помощью генной терапии.
Причина развития злокачественной опухоли в том, что конструкция генома, которая должна была вылечить человека, встроилась в другой участок гена — случилась поломка. Сейчас генная терапия применяется на стадии клинической испытаний, но широкого развития нет. Просто стали действовать более медленно и осторожно.
- И все же, как именно генетические факторы влияют на заболеваемость, можете привести цифры, примеры?
— (Это) обусловлено типами хозяйств и связанными с ними типами питания, которые существовали в популяции. В сельско-хозяйственных популяциях было регулярное гарантированное питание, а охотники-собиратели были приспособлены к периодам голодания.
Поэтому, когда охотники попадают в условия постоянного наличия избытка пищи, они начинают реагировать неадекватно. В итоге ожирение, диабет и так далее.
Это хорошо изучено на примере Америки. У индейцев, когда они жили в естественных условиях, не было атеросклероза и диабета. Когда условия жизни у них изменились, появился сахар и мука, частота ожирения стала зашкаливать. Некоторые группы индийцев представляют пример популяции, где более половины жителей имеют диабет. У европейцев тоже диабет есть, но у 10% примерно.
— Все представители северной популяции имеют предрасположенность к болезням цивилизации в неблагоприятных условиях — это и финно-угры, якуты, чукчи. Например, у скотоводов в Центральной Азии не было этих проблем, когда у них была преимущество мясная и молочная пища, а когда появился сахар, хлеб и картофель, то у них начались эти заболевания.
- Вы изучаете предрасположенность к повышению уровня холестерина. Для сибиряков это более, чем актуально. Насколько далека перспектива лечения?
— Грань между наукой и практической медициной уже стерта. Мы знаем большую часть генов, ответственных за тяжелые случаи повышения уровня холестерина, поэтому этих людей мы можем эффективно выявлять, диагностировать у них эти генетические поломки и лечить.
Но эти гены еще не все хорошо изучены, поэтому исследование продолжается одновременно с диагностикой и лечением пациентов.
Беседовала Елена Жукова
