Шарон Моалем - Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены

В этом году только в США десятки миллионов попытаются сесть на диету.

И большая их часть потерпит фиаско.

Отчасти потому, что эти люди не знают, какая диета им подходит с точки зрения генетики, и потому будут двигаться вслепую, порой делая вещи, не приближающие, а отдаляющие их от поставленной цели. {67} 67 Повар Джефф оказался именно в такой ситуации, последовав диетологическому совету врача. Но даже те, кому вполне подходят общие рекомендации по здоровому питанию и активным физическим упражнениям, все равно столкнутся с еще одной проблемой. Сидеть на диете трудно.

На протяжении большей части мировой истории людям еды не хватало. Чтобы сбалансировать частый недостаток пищи и ситуации, когда ее неожиданно оказывалось в избытке, все мы получили гены, способствующие перееданию: если вдруг после редких пиршеств в организме чревоугодника оставались лишние калории, он с радостью запасал их в виде жира. Этакий своеобразный сберегательный депозит в калориях. То, что сегодня оказалось лишним, завтра поможет свести концы с концами.

Сегодня мы стоим перед лицом сложной проблемы. Дело в том, что среда, в которой мы живем, совершенно не похожа на ту, к которой мы адаптировались в ходе эволюции. Для начала при современном сидячем образе жизни нам нужно гораздо меньше калорий в день. Машины выполняют за нас всю тяжелую работу, и они же перемещают нас в пространстве. Кроме того, в огромном избытке есть дешевые калории. Учитывая все это, нетрудно понять, почему сегодня людей с избыточным весом больше, чем в прошлые века. И дело не только в том, сколько мы едим. Как вам скоро станет очевидно, сегодня люди выбирают еду, далекую от оптималной с точки зрения их генетики.

Благодаря достижениям нутригеномики, постепенно становится ясно, что стоит исключить из современного меню человека. Уже не нужно страдать от вздутия живота, вести кулинарный дневник и мучиться диареей, чтобы понять: вы не переносите лактозу. Генетический тест, который вам это точно скажет, ныне вполне доступен широкой публике. А если вы стремитесь не отставать от научного прогресса, вы, наверное, уже не только делали тесты на отдельные гены (хоть на ту же непереносимость лактозы), но и секвенировали в лаборатории свой экзом или даже полный геном.

В XXI веке, вооружившись информацией о своем геноме, вы можете получить генетически обоснованные рекомендации по питанию. К примеру, зная, какой вариант гена CYP1A2 вы унаследовали, вы легко решите, с кофеином или без должна быть ваша следующая чашка капучино. От гена CYP1A2 зависит, с какой скоростью в вашем организме разлагается кофеин, этот один из древнейших стимуляторов, известных человеку. У вас он может разлагаться особенно быстро или, наоборот, очень медленно.

Последствия от выпитой чашки кофе с кофеином могут оказаться и посущественнее, чем просто бессонная ночь. В зависимости от вариации гена CYP1A2 у вас еще может подскочить кровяное давление. Ученые полагают, что это вполне вероятно, если в вашем организме кофеин распадается медленно. С другой стороны, если у вас обе копии гена CYP1A2 такие, что кофеин быстро «прогорает», вы, скорее всего, не испытаете ничего подобного. {68} 68 Подробнее о фармакокинетике кофеина можно прочесть в статьях: Palatini P., et al. (2009). CYP1A2 genotype modifies the association between coffee intake and the risk of hypertension. Journal of Hypertension, 27: 1594–1601; Cornells M.C., et al. (2006). Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction. The Journal of the American Medical Association, 295: 1135–1141.

Давайте просуммируем то, что я уже рассказал про геном и питание. Дальше все будет сложнее и интереснее. Итак, мы теперь знаем, что наш организм живет, ощущая окружающую среду. Гены не просто вступают в единичные взаимодействия друг с другом. Наш геном реагирует на то, как мы себя ведем и что мы едим. Как Ford или Apple, использующие на производстве метод «точно в срок», наши гены постоянно включаются и выключаются. Это происходит благодаря механизму их экспрессии и позволяет производить больше или меньше того или иного продукта в зависимости от потребностей.

Великолепный пример того, как наша жизнь влияет на гены, – люди, которые курят и при этом любят пить кофе. Вас никогда не удивляло, что курильщики без особых проблем потребляют огромное количество кофе?

Все дело в экспрессии генов.

В организме человека один и тот же ген работает при разложении всевозможных ядовитых веществ. Это ген CYP1A2. Вовсе не удивительно, что курение табака требует соответствующего ответа от организма на генетическом уровне. И вот CYP1A2 начинает экспрессироваться сильнее. А чем активнее работает этот ген, тем проще и быстрее разрушается кофеин, содержащийся в кофе. Не поймите меня неправильно, я вовсе не предлагаю начать курить, чтобы пить кофе ведрами и потом спокойно засыпать по ночам! Просто курение ускоряет разрушение кофеина. Таким образом, метаболизм курильщика быстрее, чем у того, кто не курит.

В любом случае, если вдруг кофе не подходит к вашему набору генов, всегда можно заварить зеленый чай. Но перед тем, как вы сядете выпить чайничек японского чая сэнтя или маття, я еще раз напомню, что ничего для организма не проходит бесследно.

Есть свидетельства того, что зеленый чай может предотвращать возникновение некоторых типов рака. В ходе недавнего эксперимента культуру клеток рака груди обработали одним из веществ, содержащихся в зеленом чае, – эпигаллокатехин‑3-галлатом. В результате произошло два преинтереснейших события. Часть раковых клеток совершила самоубийство, включив специальный клеточный механизм, называющийся апоптозом. А те клетки, с которыми этого не произошло, существенно замедлили свой рост. И это как раз тот эффект, которого следует ждать от потенциального лекарства для борьбы с раком.

Когда разобрались, почему эпигаллокатехин‑3-галлат заставляет раковые клетки умирать, стало понятно, что это вещество стимулирует полезные эпигенетические изменения, те самые переключения в ДНК, которые помогают регулировать экспрессию генов. Это очень важный шаг в понимании того, как бороться с клетками нашего тела, вдруг начавшими действовать вопреки интересам остального организма. Они перестают работать слаженно, вместе с другими, и начинают «тянуть одеяло на себя», и тогда получается раковая опухоль.

Чем больше мы знаем про взаимодействие наших генов с тем, что мы пьем, едим или даже курим, тем очевиднее, насколько все эти взаимодействия важны для поддержания здоровья.

В ходе изучения однояйцевых близнецов, у которых совершенно одинаковый геном и, обычно, очень похожий рацион, ученые наконец-то поняли, какой детали им не хватало в пищевой головоломке.

Пришло время познакомить вас с вашим микробиомом.