Александр Гордон - Диалоги (декабрь 2003 г.)

Вот эти генные сети сейчас привлекают серьезное внимание генетиков. Биоинформатика ими особенно интересуется. Если мы сейчас посмотрим на следующий слайд, то увидим, как сложно представляется генная сеть такого заболевания, как бронхиальная астма, которым поражено почти четыре процента населения. Здесь различные группы генов. Здесь и гены, которые отвечают за иммунный ответ, здесь и гены, которые отвечают за реакцию бронхов на различные воздействия, здесь, конечно, эндокринные факторы. Особый интерес вызывает означенная розовым цветом группа генов, которая привлекла наш интерес. Это так называемые гены метаболизма, раньше они еще назывались гены детоксикации или гены системы детоксикации. Потому что логично было предположить, что внешние факторы, особенно химические вредные факторы, которые поступают в организм, они на всех будут действовать по-разному в зависимости от того, прежде всего, как эффективно они разлагаются и выводятся из организма.

И в случае бронхиальной астмы действительно нам удалось впервые показать, что целая система этих генов определяет чувствительность. И это позволяет нам сейчас реально тестировать детей. Особенно в семьях, где уже есть больной ребенок. Тестировать, чтобы выявить тех еще не заболевших детей, которые имеют явную предрасположенность к этому заболеванию. Эта область чрезвычайно интересна и важна. Мы назвали эту область предиктивная или предсказательная медицина. То есть, выяснение предрасположенности человека к тому или иному заболеванию в зависимости от особенностей его генов.

Н.Я.Индивидуальные особенности, безусловно, важны, но, вообще говоря, для каждого нашего признака, болезнь – один из них, существует определенный процент вероятности его проявления. Это особенно четко видно при исследовании идентичных близнецов по сравнению их с парами неидентичных близнецов. Здесь, например, показано, что при таких признаках, как, скажем, шизофрения, около 80 процентов пар, если болен один из идентичных близнецов, то болен и другой.

А.Г.Вне зависимости от среды.

Н.Я.Да, часто оба больны, даже если среда, в которой они росли, различалась. Однако важно подчеркнуть, что даже если среда одинакова, то 20 процентов пар не будут одинаковыми. Один из близнецов останется здоровым. И тут очень важный момент, который следует уяснить. Генетическая конституция у близнецов одинакова. Но это не приговор к болезни. Мы лишь знаем вероятность ее появления. Но ведь каждый человек эту вероятность либо реализует, либо нет. И, в случае, скажем, шизофрении, все же двадцать процентов вероятность того, что предрасположенность к болезни не реализуется, человек не заболеет. Вот это важный момент. Когда-то мы сможем все предрасположенности диагностировать по ДНК. Хотя мы вряд ли достигнем такой точности, которую реализует природа, делая близнецов идентичными. Но и при полной идентичности генетического текста близнецов, у них, тем не менее, не будет полного совпадения признаков. И поэтому, что бы вам не сказали про результаты ДНК-диагностики, не надо никогда считать, что это приговор к какой либо болезни. Всегда есть шанс, что болезнь не проявится.

Чтобы понять, насколько этот шанс велик или нет, давайте посмотрим на строку IQ, в которой есть синяя, желтая и белая часть. Совпадение IQ у близнецов даже при не общей среде составило, по-моему, около 50 процентов обследованных пар. Это темно-синяя часть. А если среда была общая (синяя плюс желтая часть строки), то совпадение увеличивалось, уже 75 процентов. Но даже если среда была общая, то у 25 процентов пар генетически идентичных близнецов IQ не совпадал.

Из этого примера ясно, что для проявления признака действительно важна и наследственность, и среда. Но если понятие «генотип», то есть сочетание генов и их конкретных формул, мы можем формализовать, то понятие «среда» мы формализовать вообще не можем. И когда это будет возможно, не ясно.

В том году, когда мы впервые «выписали» весь генетический текст человека, мы создали базу для понимания механизмов формирования признаков у человека. На этой базе все начинает работать. С фрагмента генетического текста, гена, делается отпечаток, на основе которого делается определенный белок. Белки формируют структуры клетки и организма, превращают одни вещества в другие. Но будет ли с данного гена сделан отпечаток или нет, будет ли с этого отпечатка сделан белок, и так далее, зависит от внешней среды. И даже идентичные близнецы могут немного отличаться друг от друга по профилю этих отпечатков генов, по профилю белков, а затем и по внешне наблюдаемым признакам.

В конце концов, признак формируется или нет. Мы пока знаем только генетический текст и можем его определить. И больше ничего. Сейчас появляются технологии для того, чтобы посмотреть, как он работает. Какие с него получаются отпечатки? Какие из них получаются белки? Совокупность всех белков, их вариантов, уже назвали «протеом», и его предполагается экспериментально описать. Такие амбициозные задачи поставлены на десять лет вперед, по крайней мере, американской программой. Тогда, приближаясь постепенно от описания генетического текста к описанию всех белков, вероятность предсказания формирования признака будет становиться все больше и больше. И эта желтая часть будет уходить вправо. Неопределенность в предсказании будет становиться все меньше и меньше. Но она никогда не станет нулевой. То есть, мы, несомненно, никогда не сможем предсказать однозначно появление сложного признака даже при полном знании генетической конституции конкретного человека.

В.Б.Мне кажется, что совершенно справедливые вещи говорит Николай Казимирович. Тем не менее, я хотел бы обратить внимание, что при всей той сложности, которая существует, при том, что мы вообще едва-едва закончили расшифровывать геном, и протеомика буквально делает первые шаги, все-таки уже сейчас те данные, которые накоплены о геноме, достаточны для того, чтобы говорить, что мы переходим в новую эру, по крайней мере, в медицине.

Я бы очень хотел остановиться на этом. Эта эра открывает совершенно новые возможности. И, более того, я совершенно уверен, что под флагом генома человека, знаний, которые уже достигнуты, медицина должна быть перестроена радикально. Уже имеются данные о том, что действительно много что дала молекулярная медицина человеку. Во-первых, что такое молекулярная медицина? Я бы ее назвал медициной, которая зиждется на сведениях о геноме человека. И я уверен, что образование, медицинское образование прежде всего, преподавание в медицинских и, наверное, на биологических факультетах должно претерпеть в ближайшее время самые серьезные изменения. Скажем, в молекулярной медицине, как и в медицине вообще, основные направления – это диагностика, лечение, профилактика. Все это строится теперь, исходя из методов молекулярной биологии. Ну не исключительно, естественно, но основу этого всего должны составлять молекулярные методы.