Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

Все эти вопросы гудели в моей голове, когда мне на e-mail пришло письмо. Генетик Роберт Грин приглашал меня на некое мероприятие. Он обещал, что «если Вы придете, то получите очень необычный и исключительный опыт познания».

На мероприятии речь пойдет о будущем геномов в медицине. Грин и другие ученые расскажут, как они используют геномы в своих исследованиях сейчас и как смогут использовать дальше. У посетителей мероприятия будет возможность заказать секвенирование своего генома. За 2700 долл. специализирующаяся на этом компания Illumina определит все 3,2 млрд пар нуклеотидов вашей личной ДНК. Затем специалисты по медицинской генетике проверят имеющиеся гены на мутации, связанные с 1200 заболеваниями, как часто встречающимися, вроде рака легких, так и малоизвестными, типа херувизма. (Не заблуждайтесь по поводу названия – херувизм не делает вас похожим на ангела. Из-за него в челюстях полно кист.)

Я записался. Мне не было нужно только медицинское заключение – я хотел заполучить в свои руки исходные данные и найти ученых, которые помогут мне их интерпретировать. До приглашения Грина я мог лишь догадываться о том, какая у меня ДНК, основываясь на историях, рассказанных моими родителями. Теперь я смогу прочитать свою генетическую наследственность с точностью до буквы.

Мы с Робертом Грином стояли в дюйме друг от друга. Его взгляд сканировал мое лицо от уха до уха, от лба до подбородка.

Он негромко комментировал свои действия: «Это я ищу в чертах лица какие-нибудь особенности, позволяющие предположить наличие генетического расстройства». Он осматривал меня, как лошадь, которую собирался купить. «Форма глаз, высоко или низко расположены ваши уши, форма ушей», – перечислял он.

Знакомство с моим геномом оказалось немного сложнее, чем я ожидал. Я не мог просто плюнуть в пробирку и отправить ее в компанию, подобную 23andMe. В 2007 г. 23andMe начала выдавать результаты анализа ДНК непосредственно клиентам. За 999 долл. компания могла определить последовательность ДНК для полумиллиона участков генома, проанализировать их, выявить предков и даже сообщить, как найденные аллели могут повлиять на риск возникновения тех или иных заболеваний, от диабета до болезни Альцгеймера. По сравнению с обычными генетическими тестами услуги компании были большим шагом вперед. Обычные тесты должен был заказывать врач, и для них требовалось одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Теперь же, как уже было сказано, 23andMe могла отправлять результаты анализов напрямую заказчикам. В 2013 г. Управление потребовало от 23andMe прекратить торговлю не одобренными им анализами. Компания стала высылать потребителям только информацию о происхождении и ничего более [435] По состоянию на 2018 г. в США компании 23andMe разрешено проводить анализы для оценки генетического риска некоторых заболеваний. – Прим. пер. .

Такое предупреждение получили и другие компании, например Illumina. Чтобы добыть у них результаты прочтения моего генома, я должен был найти врача, который выдал бы мне направление – как на медицинский анализ. Направление согласился подписать Грин, который изначально и предложил мне секвенировать мой геном. Но сначала он направил меня на тщательный старомодный генетический осмотр, подобный тому, что мог проводить Лайонел Пенроуз в 1950-х гг.

Грин сказал мне: «Врачи будущего могут посчитать это излишней бдительностью. Но, поскольку стандартов для процедуры полногеномного секвенирования нет, я решил сделать именно так».

Я доехал на поезде до Бостона и направился в Женскую больницу Бригхэма для обследования. Вначале я встретился с генетиком-консультантом Шейлой Сатти для заполнения формы «Семейный анамнез». Она расспрашивала о моих родственниках. По ходу разговора она покрывала страницу кружками и квадратами, перечеркивая некоторые из них, что означало смерть. Она отмечала аллергии и операции. Знаки вопроса появлялись всякий раз, когда я пожимал плечами в неведении. В итоге Сатти нарисовала целую сеть симптомов и неопределенностей. Посмотрев на нее, я не смог увидеть никаких признаков наследственной закономерности.

Как только Сатти закончила, появился Грин. Его сопровождал грозный молчаливый студент-медик. Грин пристально рассматривал мое лицо сквозь узкие стекла очков без оправы, вооруженный знанием того, что гены могут играть много различных ролей в нашем теле. Наследственные заболевания, поражающие нервную систему, также влияют на развитие лица, оставляя генетикам знаки, которые можно заметить невооруженным глазом. Затем Грин попросил меня походить взад-вперед от стены к стене. Скрестив руки поверх белого лабораторного халата, он смотрел на мои ноги, оценивая походку.

Грин сказал, что этот традиционный осмотр не выявил признаков, требующих анализа на определенное заболевание. Он подписал направление на секвенирование генома, и Сатти отвела меня в другое крыло больницы, где врач-трансфузиолог ввел иглу мне в предплечье. Я наблюдал за тем, как моя кровь, словно алое моторное масло, заполняет три пробирки.

Потом пробирки были отправлены через всю страну в Сан-Диего, где лаборанты компании Illumina вскрыли мои белые кровяные тельца и извлекли из них ДНК. Затем с помощью ультразвука они разбили молекулы на фрагменты и сделали множество копий каждого фрагмента [436] Копии фрагментов ДНК получаются в процессе полимеразной цепной реакции (ПЦР), за счет которой повышается концентрация нужных фрагментов в пробе для дальнейшего изучения. – Прим. науч. ред. . Добавив к этим фрагментам определенные химические вещества, они смогли определить там последовательность нуклеотидов.

Теперь лаборантам надо было собрать все эти кусочки вместе – подобно частям пазла. Точно так же, как при сборке этой головоломки руководствуются рисунком на крышке коробки, группа специалистов Illumina сверялась с эталонным человеческим геномом, чтобы понять, из какого места взялся тот или иной фрагмент. Некоторые фрагменты оказались слишком загадочными, чтобы их точно локализовать, но в целом удалось реконструировать более 90 % моего генома.

Геномы разных людей почти не различаются. Но поскольку геном состоит из более чем 3 млрд пар оснований, эта небольшая вариабельная часть представлена миллионами различий. Большинство из них абсолютно безвредны. Однако некоторые могут привести к таким болезням, как фенилкетонурия, другие – к более распространенным заболеваниям, например раку или депрессии. Врачи-генетики компании Illumina проверили, нет ли среди моих геномных особенностей чего-то вызывающего опасения. Через несколько недель после моего визита в больницу Сатти получила результаты и позвонила мне.