Исследования генома человека: последние результаты - Михаил Гельфанд, Николай Янковский - Они-1 - 2010-09-05
А.НАСИБОВ: Работает радиостанция «Эхо Москвы», Ашот Насибов у микрофона, программа «Они». Открытия, находки, исследования – примерно так расшифровывается наша программа, хотя, у каждого могут быть свои варианты. Программа «Они» о научных открытиях, исследованиях и последних достижениях технологий в смежных областях. Сегодня мы говорим об исследовании генома человека. Татьяна Фельгенгауэр подготовила много интересной информации. Хочу сказать, что новости науки, которые мы сейчас предложим вашему вниманию в исполнении Александра Климова, подготовлены еще и редакцией журнала «Наука и жизнь», и расширенный вариант этих новостей можно посмотреть также на сайте журнала «Наука и жизнь». Давайте сначала послушаем сводку последних технологических и научных новостей.
А.КЛИМОВ: Здравствуйте, у микрофона Александр Климов. Ближайшие несколько минут новости науки. Ученые из Калифорнийского университета под руководством Аарона Поллоти установили, что мигрень является наследственным заболеванием. Теперь им удалось понять, какой именно ген отвечает за мигрень. Оказалось, что у больных мигренью подавлена активность определенного гена, это приводит к накоплению избыточного количества глутамата, что и вызывает приступ головной боли.
Глутамат – возбуждающий нейромедиатор, он вовлечен в большое число процессов в нервной системе, в частности, влияет на способность к обучению, повышает болевую чувствительность, играет роль в развитии шизофрении и эпилепсии. Кстати, глутамат используется в пищевых продуктах в качестве вкусового усилителя. Ученые считают, что предотвратив накопление глутамата в головном мозге, можно будет справиться и с мигренью.
Матиас Времир совместно с коллегами из Бухарестского университета нашел окаменелость, принадлежащую уникальному хищному динозавру, которого по-румынски уже окрестили «коренастым драконом», Балауром Бондоком. Динозавр был тяжелым 2-метровым животным с очень мощными конечностями. У балаура были короткие сильные ноги с парой двойных огромных когтей на каждой. Вытягивающимся когтем на большом пальце балаур убивал и разделывал добычу. Ученые причисляют находку к разновидности велоцираптора, роду хищных 2-ногих динозавров позднего мелового периода. Но в отличие от обычного велоцираптора балаур охотился на животных, превышавших его самого по размеру.
В ближайшие десятилетия Европу ожидает череда очень холодных зим – такое предсказание делают метеорологи из университета Ридинга в Великобритании. Они проанализировали данные о погоде и о числе пятен на солнце за последние 350 лет. Периоды с малым количеством пятен, то есть с низкой солнечной активностью всегда отзывались в Европе очень холодными зимами. Есть вероятность, что следующие полвека активность солнца будет столь же низка, как между 1650-м и 1700-м годами, когда Европа замерзла. Эти полвека даже называют «малым ледниковым периодом».
Городские власти Пекина намерены воплотить в жизнь необычный проект, который должен на 30% уменьшить количество автомобильных пробок – это автобус на высоких ногах, позволяющих другому транспорту проезжать под ними. По сторонам дороги прокладываются рельсы, и по ним курсирует длинное сочлененное сооружение с мощным просветом более 2 метров и шириной до 6 метров, вмещающее 1200-1400 пассажиров. Под этим суперавтобусом смогут проезжать легковые автомобили. Дорога должна быть, по возможности, прямой, без уклонов и не иметь мостов ниже 5 метров. К концу 2010 года обещают проложить экспериментальный отрезок такой дороги длиной 6 километров на Западе китайской столицы. Если испытания пройдут успешно, уже через 2 года общая длина дорог, подходящих для суперавтобуса, достигнет 186 километров. Сюда войдет и трасса до пекинского международного аэропорта. Построить эту сеть обойдется в 10 раз дешевле, чем проложить линию метро такой же длины.
А.НАСИБОВ: Новости от журнала «Наука и жизнь» в исполнении Александра Климова. Тема дня сегодня в программе «Они» - опубликован третий вариант карты вариации генома человека. Что это такое – Яков Широков.
Я.ШИРОКОВ: Ученые участники проекта HapMap опубликовали третью, более расширенную карту вариации генома человека. Данные эти пока все еще называют промежуточными. Правда, теперь сюда вошли результаты обследования более тысячи человек из Азии, Африки, Северной Америки и Европы. Ученые смогли включить в проект сведения о 7 новых этнических группах, увеличив общее число таких уже исследованных групп до 11-ти. Говоря проще, если мы возьмем двух разных людей, то окажется, что они генетически совпадают на 99%. Зато с помощью оставшегося 1%, который имеет индивидуальные отличия, можно объяснить очень многие явления – почему люди по-разному переносят болезни, в чем, к примеру, причина неодинаковой реакции на лекарства.
На первых двух этапах составления карты изменений ученые изучили 4 этнических группы – племя Йоруба в Нигерии, японца из Токио, китайца Хань из Пекина и жителя штата Юта – у них корни из Северной и Западной Европы. Всего было изучено около 4 миллионов так называемых одноклеточных полиморфизмов, то есть тех самых изменений.
В третий раз объектом исследования стали потомки африканцев, китайцев и индийцев США, пара народностей, проживающих в Кении, мексиканцы из Лос-Анджелеса, а также итальянцы провинции Тоскано, пишет журнал «The Nature». При том, что было выявлено более 1,5 миллионов полиморфизмов, 2/3 из них стали для специалистов новыми.
А.НАСИБОВ: Яков Широков рассказал о главной теме нашей сегодняшней программы. Я представляю вам гостей в студии. Михаил Гельфанд, профессор, заместитель директора Института проблем передачи информации им. Харкевича РАН. Добрый день, Михаил Сергеевич.
М.ГЕЛЬФАНД: Добрый день.
А.НАСИБОВ: И по телефону к нам присоединяется Николай Янковский, генетик и член-корреспондент РАН, директор Института Общей генетики им.Вавилова РАН. Николай Каземирович, вы нас слышите?
Н.ЯНКОВСКИЙ: Да, здравствуйте.
А.НАСИБОВ: Здравствуйте, рады вас слышать. Господа, у меня первый вопрос к вам обоим. Что это за исследование, о котором нам рассказал сейчас корреспондент Яков Широков? Подробности, пожалуйста. Сейчас, насколько я понимаю, был третий этап. Чуть поподробнее о первых двух и куда вы собираетесь идти дальше? Понимаю, что там будет четвертый, пятый этапы. Михаил Сергеевич? Начинайте.
М.ГЕЛЬФАНД: Да нет, пусть Николай Каземирович начнет.
А.НАСИБОВ: Ну, давайте. Николай Каземирович, вам слово.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Да. В этом исследовании приняли участие, и я рад, что мы с Михаилом Сергеевичем оказались в эфире вместе, потому что одно из них касается, собственно, генетики и медицины, а другая – как все эти данные интерпретировать, и эта часть информатическая. Я скажу о генетической части, о том, зачем она была нужна.
Наше состояние, каждого человека определяется, во многом, конкретными вариантами его генетического текста. Мы же, ведь, не одинаковые, и эта неодинаковая сторона определяется тем, что в каком-то месте генетического текста, а он 3 миллиардов букв, стоит такая-то буква конкретная. Ну, если для простоты сказать.
Так вот, простые болезни, которые наследуются, как нас учил Гендель, они определяются довольно просто. Вот, есть такая-то буква, есть такая-то болезнь. Но таких болезней не так много, и большая часть больных – она подвержена заболеваниям другим. Так вот, именно эти заболевания сейчас предмет исследования научного. Они тоже связаны с наличием мутаций, изменений, произошедших когда-то. И частные заболевания связаны с тем, что у нас присутствуют какие-то мутации, часто распространенные в данной группе людей. Но это должно быть сочетание мутаций в разных местах генетического текста.
Всего их безумное количество, у каждого из нас в папиной и маминой хромосомы различаются в 2 миллионах позиций. 2 миллиона букв различаются. Ну, какие в них важны, какие нет для болезни? Для этого нужно выявить, прежде всего, в данной группе какие встречаются варианты изменений часто.
А.НАСИБОВ: Прошу прощения. Прошу прощения, Николай Каземирович, вот эти 2 миллиона – это тот самый 1%, который отличает людей?
Н.ЯНКОВСКИЙ: Ну, он отличает вас самого внутри себя. Потому что набор папиных и маминых хромосом отличается так. Всего-то известно, но не изучено в больших группах, а, вот, для, скажем, отдельных людей. Известны даже 10 миллионов таких изменений, только их назвали одноклеточные полиморфизмы, а они, конечно, однонуклеотидные, то есть однобуквенные.
И важно узнать, как часто встречаются изменения, различающие людей в данной группе. Ну, если они встречаются один раз на тысячу людей, то они не скажутся ни на какие болезни, потому что просто-напросто редка будет их причина на уровне генетическом.
А, вот, если встречается часто, скажем, каждый второй человек содержит одну букву, а другая половина содержит другую, тогда и сочетания вот этих вот изменений – они будут встречаться достаточно часто.
Что сейчас делают? Смотрят, какие из вариантов генетического текста часто представлены в разных группах людей. А в разных группах по-разному могут встречаться разные вот эти варианты. И поэтому важно знать для каждой группы отдельно, в том числе и, например, для групп нашей страны, которая пока не изучена. Пока в этой статье изучено 11 групп из разных стран мира.
А.НАСИБОВ: Михаил Сергеевич, прошу прокомментировать.
М.ГЕЛЬФАНД: Ну а чего тут комментировать? Вроде как все сказано. (все смеются)
А.НАСИБОВ: Тогда у меня к вам встречный вопрос, даже не мой вопрос, а вопрос, присланный еще до начала программы по интернету, от дворника из Португалии Альберта, как он себя представляет (по-моему, это наш постоянный слушатель). «Когда ученые и журналисты говорят, что геном человека расшифрован, они правы? Прочитан – да, но расшифрован ли?»
М.ГЕЛЬФАНД: Ну, дворник из Португалии внимательно слушает, по-видимому, «Эхо Москвы» и читает разные тексты.
А.НАСИБОВ: Это говорит о квалификации, между прочим.
М.ГЕЛЬФАНД: Да, это моя любимая, на самом деле, фишка, что прочтение генома – это, скорее, эквивалентно перехвату сообщения, а не расшифровке. В каких-то местах, конечно, расшифрован. То есть, на самом деле, мы довольно сильно продвинулись, но с точки зрения уже не медицинских приложений, а, собственно, биологии. Мы примерно понимаем, где находятся гены, мы довольно много знаем про то, как они регулируются. Мы умеем – ну, вот это уже моя работа в каком-то смысле – искать в геноме функциональные участки, то есть так, предсказывать, какие участки несут функциональную нагрузку и в чем она состоит.
А.НАСИБОВ: А основания? На основе чего вы делаете предсказание, прогнозирование?
М.ГЕЛЬФАНД: Буковки считаем, сравниваем человека с разными другими живыми существами.
Н.ЯНКОВСКИЙ: И потом, больных со здоровыми и крючконосых с курносыми.
А.НАСИБОВ: Михаил Сергеевич, секундочку, не заглушайте Николая Каземировича.
М.ГЕЛЬФАНД: Это он меня заглушает.
А.НАСИБОВ: Который вас заглушает, да-да. (смеется) Так, Николай Каземирович, что вы хотели добавить?
Н.ЯНКОВСКИЙ: Я хотел сказать, что здесь понятие «расшифрован» используется в двух разных смыслах. Но Михаил Сергеевич в значительной степени об этом уже сказал. Потому что то, что мы можем этот текст прочесть и можем его даже записать, и можем его даже синтезировать, не означает, что мы понимаем во всех случаях, что он значит, и это разные понятия слова «расшифрован».
А.НАСИБОВ: То есть вы просто фиксируете знаки, не всегда представляя, что за ними скрывается. Знаковую систему мы поняли.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Это сложно. Когда была получена первая версия генома человека, именно так и было. Мы получили всю последовательность букв - ну, там их было только 2 миллиарда 700 миллионов. Но мы не понимали, что это значит. Вот, работа Михаила Сергеевича как раз заключается в том, чтобы разбить этот непрерывный текст на отрезки, которые имеют какой-то смысл структурный, функциональный.
А.НАСИБОВ: Тогда Михаил Сергеевич продолжит рассказывать и заодно ответит на мой вопрос: а удается вот так разбивать на отдельные участки или пытаться именно частями?
М.ГЕЛЬФАНД: На участки разбивать довольно хорошо удается. Как раз когда только происходило чтение первого варианта генома человека, ну, вот, первого черновика, был замечательный...
А.НАСИБОВ: Это когда у нас было?
М.ГЕЛЬФАНД: Чтоб я помнил...
Н.ЯНКОВСКИЙ: 10 лет назад.
М.ГЕЛЬФАНД: 1998-й год, что ли. Что-то такого сорта. Был замечательный совершенно интернет-сайт, ну, просто тотализатор фактически, на котором биологи заключали пари о том, сколько генов найдется в геноме человека. Гены – это то, что кодирует белки.
А.НАСИБОВ: Атомщики перед взрывом первой атомной бомбы заключали пари, сгорит ли вся атмосфера Земли или только кусочек.
М.ГЕЛЬФАНД: Ну, биологи, все-таки, люди гораздо более гуманные, чем физики – это известный факт. Собственно, поэтому у них денег меньше. И фактически сейчас, по-видимому, можно считать, что, более-менее, полный список генов человека есть. Другое дело, что, опять-таки, в значительной степени в результате анализа генома оказалось, что есть просто другие типы генов, про которые до генома особенно не понимали. То есть оказалось, что мы, на самом деле, понимаем гораздо меньше, чем мы понимали до того, как...
А.НАСИБОВ: Наконец-то мы поняли, что мы понимаем гораздо меньше.
М.ГЕЛЬФАНД: Ну, сейчас я договорю. Вот, действительно, стали ясны какие-то такие вещи, про которые, в общем, особенно не подозревали, но с ними тоже потихоньку получается работать.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Можно я тут? Извините.
А.НАСИБОВ: Можно-можно. Сейчас Михаил Сергеевич закончит.
М.ГЕЛЬФАНД: Коль, я закончу, ладно? А то я забуду.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Да-да-да, конечно-конечно.
М.ГЕЛЬФАНД: Вот, Николай Каземирович говорил про то, что можно сравнивать, скажем, больных и здоровых и смотреть, чем они отличаются, и пытаться смотреть, какие комбинации вариантов предрасполагают... Не то, что приводят к болезням – вот тут надо очень аккуратно всегда говорить. Скорее, предрасполагают к болезням. В каких-то там условиях у человека болезнь проявляется, а в других нет.
Есть, на самом деле, замечательной красоты работы, которые стали появляться буквально последние годы, когда определяют последовательности генома раковых клеток и генома здоровых клеток из одного и того же человека. И пытаются понять, что, собственно, ломается в генетическом аппарате клетки, что приводит к злокачественному перерождению.
А.НАСИБОВ: Ну, уже результаты есть?
М.ГЕЛЬФАНД: Результаты есть. Прямых, как бы, медицинских последствий, вроде бы, пока нет или лекарств на основе этого не сделано, но в понимании того, что происходит, по-видимому, продвижение есть.
А.НАСИБОВ: Николай Каземирович, вам слово.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Хотел чего-то прокомментировать про то, что говорил Миша, но его заслушался и уже забыл. Но хочу сказать о таких, ключевых вещах, которые были сейчас произнесены насчет предрасположенности и отсутствия фатализма в этом деле, что касается большей части заболеваний, которыми мы болеем.
Что такое предрасположенность? Ну, скажем, кто-то пить водку не может почему? Потому что водка сама по себе, она не вредна. Вреден альдегид, который образуется в один этап из этанола.
А.НАСИБОВ: Ключевую мысль вы уже произнесли – то, что водка сама по себе не вредна. Я думаю, наши слушатели это запомнят. Так? Продолжайте, пожалуйста, да.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Да. Но, к сожалению, вредно то, что из нее получается, во-первых, биохимически, во-вторых, социально. Но, вот, конкретно все-таки. Так вот, у некоторых людей превращение этанола в альдегид происходит медленно, это определяется ферментом такое приращение, фермент кодирует ген. Он в этой версии да, превращается медленно, тогда получается, что водка долго держится в организме, она приводит к эйфории (это все мы знаем), а альдегид, который настраивает, он образуется медленно. Можно пить.
Но, вот, в Юго-Восточной Азии тот же самый ген присутствует в версии... Вот это и есть те самые варианты, которые исследуются в работе, с которой мы сегодня встретились. Этот же самый ген, он присутствует в версии, когда такая переработка происходит быстро. Тогда чего получается? Что этанол его радует недолго, потому что он быстро исчезает под влиянием этого фермента, он называется алкогольдегидрогеназа.
И получается в результате альдегид, который его травит. Тогда получается, что люди с таким геном – а в Юго-Восточной Азии подавляющее большинство – они пить не могут, потому что они травятся. А мы не то, что обязаны, но, к сожалению, можем, что мы и наблюдаем вокруг. Это вопрос генетической предрасположенности.
Теперь что такое среда. Если у вас есть в магазине под боком водка, а в кармане деньги, то среда позволяет вам пить. Но если у вас магазина под боком нет, то среда вам пить не позволяет. Вот это было, например, скажем, тысячу лет назад, когда магазинов толком не было. Вот, и если так говорить...
М.ГЕЛЬФАНД: Да и водки особенно не было.
Н.ЯНКОВСКИЙ: ...на пальцах, что такое среда. То есть важно и то, и то. Так, упрощенно.
А.НАСИБОВ: Ну что ж, картина более-менее понятна. То же самое, наверное, касается и некоторых других продуктов, таких как молоко, непереносимость молока.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Ой, да, этим занималась моя лаборатория. Полнаселения нашей страны – и это очень интересные данные, потому что, вообще, в природе у всех ген, который необходим для усвоения цельного молока (а это потребление сахара, который там находится, он называется лактоза), этот ген у взрослых отключается, потому что никто свою сиську взрослым не дает и незачем ему работать, тратить зря энергию клетки. Но у человека в некоторых областях Земли, в особенности в Европе, очень высота частота, варианты этого гена, который молоко позволяет взрослым пить, цельное молоко. Потому что у них не прекращает работу с детства и у взрослых он также работает, тот ген, который разрушает и позволяет усваиваться этому сахару, лактозе.
Вот, оказалось, что если брать всю географическую карту по Евразии, которая нам наиболее знакома, в Дании, в Финляндии там 95% и даже больше могут пить цельное молоко взрослыми. А в Японии меньше 5%. И этот градиент частот связан всего лишь с одним геном и с одним вариантом, с одной буквой.
М.ГЕЛЬФАНД: Это не одна, на самом деле, по-моему, Коль.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Нет, в мире-то известно несколько независимых мутаций, но в Евразии распространена одна и вопрос не в этом. А в том, что работает этот ген или не работает, зависит от того, что одна буковка A или другая буковка G. И, скажем, по территории нашей страны, ну, скажем, там, где мы находимся, в Москве (ну, я сейчас в Калужской области, но тут такие же частоты), примерно 30% не способны усваивать цельное молоко. А 70% усваивает. Но если мы двинемся за Урал, то там будет наоборот – там 70% уже не смогут пить цельное молоко, а 30% смогут.
Это я еще связать с социальным. Когда мы слышим о том, что каждому ребенку – стакан молока, то мы до сих пор не исследовали, с какого возраста происходит отключение этого гена. А оно где-то примерно, вот, когда половое созревание происходит, но у разных народов немножко отличается эта самая вещь.
Но тогда получается так. Если десятикласснику в качестве обязательного компонента диеты дают молоко, а у него от него начинается понос, то, вряд ли, это будет способствовать хорошей успеваемости, хорошему поведению. Вот такие делаемые вещи научные генетические и какие-то социальные последствия вполне могут быть связаны, но что не вполне происходит в нашей стране эффективно пока.
А.НАСИБОВ: Понятно. Николай Каземирович не увлекайтесь, потому что сейчас будет выпуск новостей. Я напомню, что программа «Они» на волнах радио «Эхо Москвы» в эфире. Михаил Гельфанд, профессор и заместитель директора Института проблем передачи информации имени Харкевича РАН и гость в студии, а по телефону мы связались с Николаем Янковским, генетиком, членом-корреспондентом РАН и директором Института Общей генетики имени Вавилова РАН. Мы сейчас послушаем краткий выпуск новостей и вернемся в эфир с программой. Спасибо.
НОВОСТИ
А.НАСИБОВ: Работает радиостанция «Эхо Москвы», Ашот Насибов у микрофона, программа «Они». Открытия, новости науки, исследования, находки – так можно расшифровать программу «Они». Михаил Гельфанд, профессор, заместитель директора Института проблем передачи информации имени Харкевича РАН, гость в студии и Николай Янковский, генетик, член-корреспондент РАН, директор Института Общей генетики имени Вавилова РАН. Мы обсуждаем тему «Исследования генома человека. Последние результаты». И мой первый вопрос во второй части программы. Что могут в обозримом будущем дать исследования генома человека этому самому человечеству, в целом, и нам с вами в частности? Дмитрий, студент-медик из Волгограда задает следующий вопрос: «Возможно ли в недалеком будущем обязательное проведение анализа на генетическую совместимость партнеров, готовящихся вступить в брак?» Михаил Сергеевич, вам первое слово.
М.ГЕЛЬФАНД: Ну, обязательное проведение этих анализов возможно, я думаю, разве что где-нибудь в Северной Корее. А то, что...
А.НАСИБОВ: Ну, не зарекайтесь, не зарекайтесь.
М.ГЕЛЬФАНД: Ну, я надеюсь. А то, что это само по себе может быть полезно, это в сущности уже сейчас, так скажем. У евреев-ашкеназов есть болезнь, которая в значительном количестве...
А.НАСИБОВ: Это выходцы из Восточной Европы имеются в виду, да? Правильно я понимаю?
М.ГЕЛЬФАНД: Ну, такой, Восточной Северной, скорее.
А.НАСИБОВ: Восточной Северной Европы.
М.ГЕЛЬФАНД: Так вот, у них есть... Даже, в общем, известно, у кого она впервые появилась – это был там раввин, который жил в Праге, по-моему, в XVI веке, эта мутация. Ну, вот это единственная популяция, в которой эта болезнь имеется в значительном количестве. И ортодоксальные евреи, которые хорошо следят за своей родословной, они сейчас уже смотрят, кому стоит, а кому не стоит вступать в брак, потому что вероятность ребенка, больного этой болезнью, повышается, соответственно, у людей, если там оба родителя – носители.
А.НАСИБОВ: И они предлагают вот такие генетические исследования?
М.ГЕЛЬФАНД: Они это смотрят, да. Но это можно смотреть по родословной, это можно смотреть непосредственно, исследовать при вступлении в брак и это просто уже делается.
Тут, на самом деле, есть 2 аспекта. Вот, в современных сообществах такие исследования часто делаются постфактум, то есть берется проба амниотической жидкости и смотрят, какие варианты у конкретного плода. А в традиционных сообществах, где, наоборот, велика доля таких организованных браков, там за этим следят старейшины.
А.НАСИБОВ: Николай Каземирович, вы слышали вопрос. У вас есть свой вариант ответа?
Н.ЯНКОВСКИЙ: Да. Я сначала хотел бы перед Мишей извиниться, мне жена сказала, что я все время перебиваю. Миш, извините.
М.ГЕЛЬФАНД: Коль, я привык.
А.НАСИБОВ: Извинитесь. Перед женой извинитесь, не перед Михаилом.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Значит, то, что самое важное для людей, вот, можно ли как-то узнать, возможна ли болезнь и можно ли что-то сделать, чтобы ее не было? Ну, если болезнь возможна по генетическим причинам, то можно предотвратить, действительно, ее, если люди, у которых могут быть такие дети, скажем, не вступят в брак или определят генетическую конституцию ребенка.
И это делается достаточно широко. Надо сказать, что программа «Геном человека», которая была такая, консолидированная, общемировая 10 лет назад, сейчас она идет параллельным проектом по отдельным странам. Она привела к тому, что почти до 2 тысяч заболеваний были выявлены причины генетические, которые могут быть тестированы и с вероятностью, близкой к 100%, позволяют предсказать, разовьется болезнь или нет.
Какие это дало практические результаты? Вообще говоря, все такие болезни можно искоренить. Другой вопрос, нужно ли и там, так сказать, какие побочные следствия? Но можно. И, вот, один из примеров – это Сардиния. Есть такая болезнь, тяжелая болезнь крови, она была очень широко распространена на Сардинии. Дети болеют, как правило, раньше не доживали до репродукционного возраста, требовалось постоянно переливание крови. Ну, огромный крен для семьи, такие семьи часто распадались и это было настоящим бичом.
Так вот, оказалось, что заболевание вызвано единичной мутацией, единичным изменением генетического текста, которое легко тестируют сейчас и достаточно дешево. И можно сказать, носят ли родители такую мутацию или нет. Скажем, если носят оба, а они здоровы, потому что один ген поврежден, другой здоров у каждого из них, но у детей в четверти случаев может быть эта болезнь. Так вот, соответственно, стали проверять, и некоторые не вступали в брак, если знали, что у них могут появиться такие дети. Некоторые вступали, но проверяли ребенка на фазе, когда беременность можно прервать, есть ли такая мутация. За 25 лет число таких больных на Сардинии сократилось в 20 раз.
А почему не совсем? Вот, почему не до конца? 5% больных. Потому что люди, даже зная результаты генетического теста, принимали решение беременность не прерывать. Это их право, а не обязанность прервать беременность. Но, тем не менее, у остальных было право родить следующего ребенка, который, несомненно, будет сам здоров и может быть нормально выращен. Вот, конкретный пример пользы от этих генетических исследований.
Если вы позволите мне продолжить лекцию в этой части, я коснусь того, почему сегодняшняя передача, вот этих вот HapMap, третья генерация карты генома человека. Она связана с тем (эта работа), что мы должны найти те гены и изменения в них, мутации в них, которые только в комбинации приводят к болезни. А предыдущий этап – он был связан с тем, что один ген, у него одна мутация и одна болезнь, почти стопроцентная связь. Он в научном отношении пройден. Он в практическом отношении не реализован до конца, но это связано с возможностями государства, с возможностями граждан. А, вот, в научном отношении те болезни, которые связаны с сочетанием мутаций, пока еще они не подошли к практическому решению.
Вот здесь надо всех заранее расстроить, как бы. Сказать, что мы крайне ограничены из того, что может сделать наука на данном, видимо, сейчас этапе. Потому что если мы узнаем такие сложные болезни, скажем, диабет, гипертония (таких болезней большинство), то то, что мы будем знать всю генетическую конституцию человека, не означает, что мы стопроцентно предскажем, будет ли он болеть.
А.НАСИБОВ: Вот у меня в связи с этим...
Н.ЯНКОВСКИЙ: Можно одну фразу закончу?
А.НАСИБОВ: Да-да.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Потому что есть факт близнецовых исследований, скажем, шизофрения. Идентичные близнецы, один болен, но другой болен с вероятностью 80% и 20%, что он не болен, хотя генетическая конституция одинакова. Вот, в этом отношении надо сказать, что всегда нужно сохранять надежду, потому что нет стопроцентной связи вот таких болезней, генетической конституции и болезни. Она не стопроцентная.
А.НАСИБОВ: Николай Каземирович, вопрос мой обоим нашим гостям, и Михаилу Сергеевичу, и вам, Николай Каземирович. Всегда, когда появляется возможность определить даже с относительно небольшой степенью вероятности то, что человек предрасположен к той или иной болезни, всегда могут найтись те, кто постарается эту проблему оседлать и двигать ее в нужном для себя направлении. Ну, в частности, при появлении ребенка на свет или даже еще в утробе матери выясняется, что ребенок предрасположен к тем или иным заболеваниям, всегда есть соблазн ввести некие ограничения, в том числе на государственном, на законодательном уровне для того, чтобы тот или иной пласт людей не занимался тем или иным видом деятельности в дальнейшем, или у него были какие-то особые условия существования. Но есть во весь рост встает вопрос этического применения вот этих самых разработок исследования генома человека. Вы со мной согласитесь? Давайте начнем с Михаила Сергеевича, я попрошу его начать отвечать на этот вопрос, а потом перейдем к вам, Николай Каземирович.
М.ГЕЛЬФАНД: Ну, во-первых, это, скорее, все-таки, проблема пока что не государственного оседлания, а грамотности самого населения.
А.НАСИБОВ: Даже, может быть, не государства. Может быть, фирмы для себя начнут составлять спецслужбы, начнут составлять свои собственные какие-то базы данных.
М.ГЕЛЬФАНД: Действительно, довольно интересный вопрос о том, как будет устроено, скажем, страховое дело, вот, медицинское страхование в условиях прозрачности геномов. Но с другой стороны, опять-таки, про это думать уже пора, а бояться этого еще рано, потому что, ну, скажем, для инфарктов, вообще для сердечнососудистых заболеваний, все-таки, самым информативным фактором до сих пор является, от чего умерли папа и мама, ну а также ближайшие бабушка и дедушка. А не генетическая конституция.
Запрещать собирать данные родословной, по-моему, страховым компаниям никто не пытался.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Запрещено использовать частные медицинские данные открытым образом, в частности и в особенности страховым компаниям и работодателям.
М.ГЕЛЬФАНД: Вот, использовать запрещено, а собирать – понятно, как можно запретить. Это, действительно... Я хочу сказать, что тут, на самом деле, нету принципиальной разницы той ситуацией, которая есть сейчас, с той ситуацией, которая будет, скажем, через несколько лет. Кроме того, если говорить о предрасположенностях и о каких-то таких не очень хороших вариантах, полезно понимать, что у каждого человека в каждый момент времени есть несколько сотен в геноме битых генов, которые не работают. Поэтому если так, вот, массово начинать запрещать и ограничивать, то это, на самом деле, приведет к логистической катастрофе.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Это точно.
М.ГЕЛЬФАНД: Придется запретить и ограничить всё всем. Человеческий геном – он довольно сложный. Ну, человеческий организм, человеческая клетка, да? Ну, там мышиная точно так же. И там очень много путей, которые параллельны, которые друг друга компенсируют.
Кроме того, опять-таки, не очень понятно, что такое вредный вариант? Вот, скажем, есть вариант, когда некоторый клеточный рецептор не работает, он сломан. Наверное, это плохо, когда в организме что-то сломано. Но когда появился СПИД, оказалось, что ровно этот белок используется вирусом для проникновения в клетку. То есть оказалось, что люди с этим битым вариантом не заболевают СПИДом, даже если у них есть возможность для заражения. Когда появился новый фактор отбора, оказалось, что вариант, который был вреден раньше, теперь оказывается полезным.
А.НАСИБОВ: Палка о двух концах.
М.ГЕЛЬФАНД: Ну и, на самом деле, мы довольно... Вот, про это как раз мы понимаем довольно мало, так, если честно.
А.НАСИБОВ: Николай Каземирович.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Приведу пример, вот, чтобы каждый подумал, является ли данная генетическая конституция какого-то третьего лица его личным делом или не личным делом. Существует вариант гена, который приводит к тому, что повышенное содержание кислорода в выдыхаемом газе. Ну, скажем, когда надевают маску. Оно может привести к гибели человека. Является ли такая особенность его личным делом? Вот, вопрос какой-то, не имеющий отношения к жизни. Ну, если это пилот самолета и объявляется, что задымление и надо надеть маску. Он маску надевает, умирает. А что за ним которые сидят несколько сотен человек? Вот, они будут считать, что это его личное дело, генетическая конституция или это их тоже касается?
То есть это зависит от позиции сторон. А как эти позиции рассматривать? Вот, скажем, западная культура – она видит примат прав индивида в распоряжении информации о нем самом, а восточная, скажем, китайская – это примат общества, знание того относительно данного человека, что полезно, что вредно. И поэтому вопрос этот – он не может решаться, что нужно знать, что можно знать, что нельзя другим знать. Он зависит от культуры общества, ну, в частности, от религии, от его предыстории. И не будет решаться везде одинаково. Это не означает, что он не должен решаться вообще, потому что какие-то правила должны существовать.
М.ГЕЛЬФАНД: Надо летать самолетами китайских авиалиний и не надо летать самолетами западных авиалиний?
Н.ЯНКОВСКИЙ: Частота этого гена у нас и у китайцев, насколько я помню, отличается незначительно. Но у некоторых народов Африки повышенная частота – это было обнаружено, данный вариант гена при гибели двух американских солдат, что привело к рассуждению именно о том, что черные – они больные. А то есть это как раз типичный вариант стигматизации, потому что это признак индивидуальный, а не признак какой-то конкретной популяции.
Значит, этическая сторона существует. И индивидуальные данные не должны быть доступны и открыты, ну, не считая того, что продается на Митинском рынке. И всегда будет запрещено, я полагаю, их несанкционированное использование. Но, вот, санкционированным образом это использовано будет, наверняка. Потому что, скажем, данные о признаках, позволяющих отличить одного человека от другого и сказать, что это именно данный человек, который используется при опознании преступников, они, несомненно, уже они используются в отношении многих миллионов. И эти данные должны быть доступны определенным людям, которые нас защищают.
А.НАСИБОВ: Николай Каземирович, я приведу только один конкретный пример, уже примерно 2-2,5, а то и 3 года применяется генный допинг в спорте.
М.ГЕЛЬФАНД: Чего?
А.НАСИБОВ: Генный допинг в спорте.
М.ГЕЛЬФАНД: Это что?
А.НАСИБОВ: Генномодифицированный человек, если хотите.
М.ГЕЛЬФАНД: Это что вы за глупость говорите?
А.НАСИБОВ: Так вот, опровергните меня. Опровергните меня немедленно.
М.ГЕЛЬФАНД: Опроверг немедленно. Значит, набор слов, который вы произнесли, не имеет смысла.
А.НАСИБОВ: Так?
М.ГЕЛЬФАНД: Все. Опроверг.
Н.ЯНКОВСКИЙ: (смеется)
А.НАСИБОВ: Так? Николай Каземирович, опровергните теперь Михаила Сергеевича, а не меня, пожалуйста.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Мы отличаемся по физиологическим параметрам, которые могут влиять на уровень спортивных достижений.
М.ГЕЛЬФАНД: Несомненно.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Эти различия заняты, в частности, и биометрические. Например, повышенная концентрация гемоглобина у высокогорных народов, ну, в частности, в Непале. И, собственно, им, если соревнования будут проводиться не на уровне моря, будет легче выиграть забег на 40 километров.
М.ГЕЛЬФАНД: Нет. Ну, Коль, ну, все-таки, к генному допингу это отношения не имеет, согласитесь.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Не-не-не. А генетически, если вы можете усилить работу тех генов, которые приводят к повышению концентрации гемоглобина, то это усилит потребление кислорода и такой человек будет более эффективен при длительной нагрузке, несомненно.
Надо сказать, что я не читал конкретных примеров, но то, что это возможно и то, что это когда-то станет технологий, в этом сомнений нет. Если вы, Ашот, знаете такие примеры конкретно, то лучше вам об этом сказать. Но ясно, что генетические основания научные к тому, что какой-то опыт появился, они имеются. Появятся они сейчас? Не знаю. Будем надеяться, что не будет. Хотя, это теоретически понятно, как это должно разрабатываться.
М.ГЕЛЬФАНД: Ну, то же самое верно про применение любых других препаратов, допинги здесь не причем и генетика здесь не причем.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Ну как не причем?
М.ГЕЛЬФАНД: Вы точно так же можете влиять на биохимию.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Нужно включить там работу определенных генов более сильно.
М.ГЕЛЬФАНД: Нет, Николай Каземирович, одно дело то, что мы с вами разговариваем, другое дело, то, что слышит человек, который слушает радио. Вот, никаких генномодифицированных спортсменов не существует.
А.НАСИБОВ: Точно???
Н.ЯНКОВСКИЙ: Да. В том смысле как генномодифицированные какие-нибудь томаты или соя не существует – в этом нет сомнения.
М.ГЕЛЬФАНД: Другое дело, что, скажем, вот, скандалы, связанные с Эритропоэтиновым допингом, действительно, спортсменам там подкалывают какие-то белки, которые сделаны генномодифицированными бактериями в данном случае. Но это к генетике человека отношения не имеет.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Это точно. Самый широко распространенный генетически модифицированный продукт – это водка. Потому что вся она делается на основе ферментов, полученных генной инженерией.
А.НАСИБОВ: Ну что ж, это вторая мысль, которую я вынес из нашей сегодняшней программы. Может быть, третья. Это радует. У меня вопрос общий нашим гостям, и я отвожу каждому не более полуминуты на ответ. Что дальше? Вот, сейчас третий этап, понятно, что и четвертый-пятый. Что дальше? Николай Каземирович, только полминуты – не больше.
Н.ЯНКОВСКИЙ: Да. Дело в том, что даже если мы будем знать исчерпывающим образом сам текст, это не означает, что мы знаем, как он работает и дальше это уметь определить, как он работает. И вот это гораздо ближе будет к диагностике более точной – это следующий научный этап.
А.НАСИБОВ: Михаил Сергеевич?
М.ГЕЛЬФАНД: Ну, мне уже не остается времени. На самом деле, это просто очень хорошая и очень интересная наука. В этом смысле третий HapMap – это не есть какое-то принципиально новое. Это, скорее, количественное достижение, чем качественное. Будем лучше понимать. Вот, мы сегодня разговаривали исключительно про медицину. На самом деле, есть очень красивые результаты, связанные с историей конкретных популяций или с историей человечества вообще – на мой-то вкус это в каком-то смысле даже интереснее, чем непосредственные медицинские приложения. Дальше? Ну, умнее будем дальше.
А.НАСИБОВ: Еще умнее? (смеется) Михаил Гельфанд, профессор, заместитель директора Института проблем передачи информации имени Харкевича РАН и Николай Янковский, член-корреспондент РАН, директор Института Общей генетики имени Вавилова РАН – гости программы «Они» на радио «Эхо Москвы». Мы обсуждали исследования генома человека, последние результаты в этой области. Я благодарю наших гостей за обсуждение. Спасибо тем, кто прислал свои вопросы. Надеюсь, было интересно. Встретимся через неделю. Всего доброго.