Аманда Эллисон - Боль в твоей голове. Откуда она берется и как от нее избавиться

Когда я начинала учиться в университете, исследования в области генетики давали большую надежду — как на понимание человечества, так и на лечение болезней, с которыми оно столкнулось. Например, обнаружение генов, ответственных за рак, неврологические заболевания или сердечную недостаточность, принесло пользу для предсказания начала болезни, дав возможность каким-то образом сдерживать ее развитие. Проект «Геном человека» был титаническим международным усилием по составлению карты всех генов, обнаруженных в человеческом теле. Он начался только в октябре 1990 г., но всего через 13 лет, на два года раньше графика и с экономией бюджетных средств, весь генетический код человека был расшифрован. Удивительно, что мы можем делать, когда работаем сплоченно!

До сих пор генетические исследования по большей части фокусировались на генах-кандидатах, которые зачастую были предложены на основании сходства мигрени с другими расстройствами, такими как, например, эпилепсия. Было предложено четыре гена, потенциально способных дать объяснение общей генетической основе:

1. CACNA1A на 19-й хромосоме (отвечает за синтез кальциевых каналов).

2. ATP1A2 на 1-й хромосоме (отвечает за синтез натриево-калиевого насоса).

3. SCN1A на 2-й хромосоме (отвечает за синтез натриевых каналов).

4. PRRT2 на 16-й хромосоме (участвует в высвобождении нейромедиаторов в синаптической щели).

Все они участвуют в механизме высвобождения нейромедиаторов и/или в поддержании баланса ионов с внутренней и внешней стороны нервной клетки, о важности которых мы узнали в предыдущей главе. Если эти аномальные гены не создают правильных белков, возникают проблемы с возбудимостью клеток и с передачей сигнала от одной клетки к другой. Как известно, эти проблемы проявляют себя в разной степени и при эпилепсии, и при мигрени.

Определив местонахождение этих генов, проследив за их передачей по родословным и отмечая попутно, как заболевание проявляется у разных людей, мы в конечном итоге сможем понять механизм того, как каждый измененный ген приводит к особенностям поведения, которые мы наблюдаем. Если мы сможем понять роль и вклад конкретных генов, мы сможем найти способ нормализации их работы. Мы еще не достигли этой цели, но теоретически способны создать нормальный ген в лабораторных условиях и изменить ДНК пациента, так чтобы впоследствии в рамках жизнедеятельности организма происходила экспрессия нормального гена, а не измененного. Это можно сделать с помощью ретровирусов-обманщиков, которые будут использованы для переноса правильной формы генов в клетки тела, — так скорпион пересекал реку на спине лягушки.

Однако у подхода, ориентированного на гены-кандидаты, несколько методологических недостатков. Он требует невероятно много времени, потому что семьи, в которых экспрессируется измененный ген и проявляется связанное с ним заболевание, должны быть найдены, а затем на протяжении жизни целых поколений находиться под регулярным наблюдением. Кроме того, хотя этот метод и точен для выбранных семей, он не охватывает все стороны проблемы. Помимо определенного кандидата могут быть и другие гены, столь же важные, которые мы можем пропустить, или, что еще хуже, то, на что вы смотрите, могло быть обнаружено случайно и вообще не распространяться на других людей. Размер выборки, как правило, очень мал, а влияние окружающей среды на испытуемых варьируется до такой степени, что о происходящем трудно знать точно. Наконец, хотя гены-кандидаты идентифицируются и отслеживаются, редко можно проследить каждый из них в рамках одного семейного исследования, чтобы обнаружить их взаимодействие [29] В 2017 г. китайские исследователи во главе с Ицин Хуан, разгромили эту теорию, но обычно это не является нормой — один ген, как правило, сохраняется в одной семье. .

Еще один способ определить генетическую основу заболевания — проведение полногеномного поиска ассоциаций. Вместо того чтобы сосредоточивать свое внимание на одном или нескольких генах за раз в поисках источника проблемы, теперь мы можем совместить то, что знаем о геноме, с данными популяционной генетики. Что интересного в этом подходе? Он не начинается с гипотезы — теории, которую вы хотите либо доказать, либо опровергнуть. Подход с использованием генов-кандидатов означает следующее. Вы можете начать со слов: «Я думаю, что ген PRRT2 участвует в развитии мигрени. Могу я это доказать?», в то время как при полногеномном поиске ассоциаций вопрос звучал бы следующим образом: «Какие гены связаны с мигренью?» Во втором случае сообщается обо всех данных, как о связанных, так и о несвязанных генах, тогда как в подходе с генами-кандидатами научная публикация выходит лишь тогда, когда гипотеза подтверждается. Вот почему я такая поклонница подхода, основанного на вопросах; может случиться все что угодно, ничто не отвергается, и вы как ученый должны спланировать хороший эксперимент и интерпретировать результаты в некой интеллектуальной форме, основываясь на том, что мы уже знаем, или выходя за рамки известного и представляя собственное видение каких-либо аспектов в будущем.

Оказывается, существует более 40 генов, которые могут быть задействованы в процессе развития мигрени. Вероятность наследования этих генов намного выше при гемиплегической мигрени, чем при других формах, а также, по-видимому, у тех, кто сообщает о мигрени с аурой, чем у тех, кто не испытывает ее. Три из четырех генов-кандидатов для гемиплегической мигрени были подтверждены с помощью метода полногеномного поиска ассоциаций, при этом PRRT2 теряет положение основного фактора в данном процессе. Примечательно, что даже за пределами этой наиболее явно наследуемой формы мигрени существует генетическая основа для конкретных клинических признаков другой мигрени, которые могут передаваться по наследству. Устойчивый семейный анамнез случаев мигрени связан с более низким возрастом ее начала, более частыми эпизодами проявления и наличием ауры. Исследования с применением метода полногеномного поиска ассоциаций, нацеленные на изучение групп населения, страдающих мигренью без ауры, также показывают устойчивые генетические связи, но есть тонкие различия с группами, испытывающими ауру, которые, скорее всего, свидетельствуют, что порог осознания ауры в этих группах неодинаков. В целом все же в этих двух подтипах мигрени больше сходного, чем различного.

Итак, мигрень присутствует в нашем геноме, и по крайней мере одна ее форма явно передается генетически (помните, что наследственность по семейному признаку также учитывает окружающую среду). Однако какой во всем этом смысл? Мигрень — это головная боль, образно и буквально, а также реальная боль почти во всех остальных местах. Какая польза от нее для нас, людей XXI столетия?