Шарон Моалем - А что, если они нам не враги? Как болезни спасают людей от вымирания

На данный момент науке еще далеко до понимания того, какие гены выключаются или подавляются теми или иными метильными донорами. Так, например, метилирование гена, отвечающего за цвет волос на голове, возможно, и приводит к безобидному изменению фенотипа – однако тот же самый процесс, который вызывает метилирование этого гена, запросто может оказаться и триггером подавления экспрессии гена, препятствующего росту опухолей. Словно путаницы было недостаточно, метиловые группы, как оказалось, зачастую приземляются по соседству с транспозонами – теми самыми прыгающими генами. Когда эти транспозоны перемещаются в другой участок генетического кода, они способны переносить вместе с собой метильные маркеры, которые, в свою очередь, могут прилепляться к другим генам, выключая их или по меньшей мере снижая их активность.

На самом деле авторы проведенного в Университете Дьюка исследования были настолько поражены огромным размахом возможных эпигенетических эффектов, что решили выпустить официальное предупреждение всем тем, кто заинтересуется применением результатов их исследований на людях:

Полученные исследователями данные свидетельствуют в пользу того, что пищевые добавки, обладающие, как это считалось долгое время, исключительно полезными свойствами, могут оказывать непреднамеренное вредоносное влияние на генный код человека на эпигенетическом уровне.

Другими словами, ученые до конца не понимают, что же там такое все-таки происходит.

Давайте сразу уточним: если вы планируете завести ребенка, то никто не предлагает вам выбрасывать подальше пузырек с прописанными вашим врачом витаминами. В этих витаминах достаточно пользы для того, чтобы их рекомендовали, – как мы уже упоминали несколькими главами ранее, фолиевая кислота играет важнейшую роль в период беременности. Исследования одно за другим показывают, что пищевые добавки с содержанием фолиевой кислоты снижают риск развития врожденных дефектов головного мозга или позвоночника. Эта зависимость выражена настолько отчетливо, что правительство обязало обогащать злаки фолиевой кислотой точно так же, как питьевую воду насыщают фтором. Это, в свою очередь, уже привело к снижению таких врожденных заболеваний, как, например, расщелина позвоночника, развитие которых связывают с дефицитом фолиевой кислоты у беременных женщин.

Все это замечательно, но в действительности может быть намного сложнее. Наше понимание эпигенетических принципов находится лишь в зародышевом состоянии, в связи с чем следует быть очень осторожными из-за возможных непреднамеренных последствий. Ученым попросту неизвестно, как могут отреагировать другие гены, если добавлять в наш рацион метильные доноры – пожалуй, понадобится еще много лет, прежде чем мы окончательно с этим разберемся.

Когда у врачей возникают подозрения на возможность преждевременных родов у беременной женщины, ей часто колют специальное лекарство – обычно это бетаметазон – с целью ускорения развития у плода легких, тем самым значительно повышая шансы ребенка на выживание. Так вот, согласно некоторым данным, дети, чьим матерям неоднократно давали во время беременности бетаметазон, чаще оказываются подвержены гиперактивности и демонстрируют заниженный темп роста [147]. Проведенное недавно Торонтским университетом исследование продемонстрировало, что эти эффекты могут сохраняться на протяжении нескольких поколений. Руководитель этого исследования полагает, что бетаметазон вызывает эпигенетические изменения в плоде, которые затем передаются его детям. Один врач, специализирующийся на лечении недоношенных детей, сказал, что данное исследование было «запредельно пугающим и непонятным».

Витамины и лекарства, помимо выполнения своих основных функций приводящие еще и к метилированию тех или иных генов, – это еще цветочки. Сегодня в аптеках появляются препараты, специально предназначенные для управления процессом метилирования. Первое такое лекарство было одобрено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США еще в 2004 году. Это лекарство, незапатентованная форма которого носит название «азацитидин», было провозглашено прорывом в лечении миелодиспластического синдрома (МДС). МДС называют группу заболеваний крови, которые чрезвычайно плохо поддаются лечению и зачастую приводят к развитию смертельно опасной лейкемии, так что в эффективном лекарстве от МДС человечество особенно сильно нуждалось. Азацитидин препятствует метилированию определенных генов клеток крови, помогая восстанавливать функцию ДНК, тем самым снижая риск превращения МДС в лейкемию. После того как азацитидин был представлен, медицинское сообщество восторженно отреагировало на появление этого лекарства. Питер Джонс, профессор биохимиии молекулярной биологии в Университете Южной Калифорнии, сказал следующее: «Это первое одобренное лекарство совершенно нового класса препаратов – эпигенетических лекарств. Они обладают огромным потенциалом в лечение не только этой, но и множества других болезней» [148].

Разумеется, в своем отчете, опубликованном совместно с коллегами, профессор также упомянул следующее: «Очевидно, что мы только начинаем понимать реальный вклад эпигенетических факторов в болезни человека, и впереди нас, несомненно, ждет множество сюрпризов» [149].

«Впереди нас ждет множество сюрпризов». Что ж, он оказался прав. Через шесть месяцев после одобрения азацитидина ученые из Университета Джона Хопкинса [150] опубликовали доклад с описанием своего исследования эпигенетических свойств двух лекарств, одно из которых по химическому составу было схожим с азацитидином. Эти лекарства чуть ли не распыляли на геном в обильном количестве метильные группы, выключая генов не меньше, чем включая, – сотни и тех, и других.

У эпигенетики есть невероятный потенциал оказать положительное влияние на здоровье человечества. Профессор из Университета Ратджерса по имени Минг Зу Фанг занимался изучением того, какое влияние оказывает зеленый чай на клеточные линии человека.

Оказалось, что содержащиеся в зеленом чае вещества способны препятствовать размещению метильных групп в генах, помогающих бороться с раком толстой кишки, простаты и пищевода.

Метилирование этих генов лишает их возможности противостоять раку – препятствуя их метилированию, зеленый чай помогает им и дальше заниматься своей противораковой деятельностью.

Та самая команда ученых из Университета Дьюка, что проводила исследование спровоцированного витаминами процесса метилирования у мышей, благодаря очередному исследованию продемонстрировала наличие похожего эпигенетического эффекта у генистеина – содержащегося в сое эстрогеноподобного вещества. Ученые предположили, что генистеин может также способствовать снижению риска ожирения и у людей, и, возможно, именно этот механизм объясняет сравнительно низкий уровень ожирения в Азии. Свои предположения, однако, они снова сопроводили предупредительным заявлением. Так, Дана Долиной, один из авторов этого исследования, сказала: «То, что полезно в маленьких количествах, может оказаться губительным в больших дозах. Нам попросту неизвестны до конца эффекты, оказываемые на наш организм сотнями различных веществ, которые мы проглатываем, будь то умышленно или непреднамеренно, каждый день» [151].