Мальчик, который не переставал расти… и другие истории про гены и людей - Эдвин Кёрк

Клетки организма покрыты липидной (жировой) мембраной. На картинках эта мембрана обычно изображается как гладкая однородная поверхность. На самом деле она просто усеяна белками, выполняющими множество различных функций. Одни из них, словно радиоприемники, улавливают сигналы от других частей организма. Другие соединяют клетки между собой (если бы не они, вы бы растеклись клейкой лужей). А третьи регулируют содержание различных веществ по обе стороны мембраны, что тоже необходимо для вашего выживания. Для поддержания большинства внутриклеточных процессов требуется жесткий контроль уровня солей и кислот. Ваши нервы и мышцы, в том числе сердце, не смогут работать, если через клеточную мембрану по этим белковым каналам не будут поступать кальций, натрий и калий в нужных количествах. Если поступление прекратится совсем, вы мгновенно умрете. При ошибке всего в одном из множества различных каналов возможны самые разнообразные последствия — от совсем неощутимых до таких серьезных, как внезапная смерть или тяжелая детская эпилепсия.

К этой последней группе белков принадлежит канал в клеточной мембране, регулирующий перенос сквозь мембрану ионов калия. Этот канал может открываться (тогда калий поступает) или закрываться — в зависимости от потребностей клетки. У больных синдромом Канту канал заклинивает в открытом положении, из-за чего калий сквозь мембрану идет непрерывно и бесконтрольно[100]. Еще толком не изучено, каким образом это связано с разнообразными признаками синдрома Канту, — например, мы лишь гадаем, почему это вызывает избыточный рост волос.

Оказывается, действие миноксидила основано на блокировке того же самого белкового канала в открытом положении, что очень напоминает ситуацию при синдроме Канту. Догадка Кэти Грейндж оказалась поразительно верной.

Диагноз значит очень многое. Он дает ответы и помогает определить будущее — благодаря прогнозу, соответствующему лечению, а также возможности для семейных пар принимать осознанные решения о планируемой беременности. Хотя роль тератолога изменилась с пришествием новой технологии секвенирования, человеческий фактор сохраняет свою важность — в выборе нужного вида тестирования и особенно в случаях, когда значение результатов неочевидно. Какими бы дешевыми, быстрыми и общедоступными ни стали геномные анализы, нам все еще будут нужны люди с даром Рани Сахдев или Кэти Грейндж и мы еще не раз столкнемся с ситуациями, когда лучшим способом получить ответ на вопрос будет обращение в Тератологический клуб.

Популярный лозунг противников однополых браков — «Бог создал Адама и Еву, а не Адама и Севу» (‘God made Adam and Eve, not Adam and Steve’). В современном мире условные Адам и Сева все чаще имеют возможность вступить в брак. У них даже могут быть дети — но только для этого понадобится кто-то, способный произвести яйцеклетку, и кто-то, способный выносить ребенка. Мы все еще далеки от создания искусственной матки, но могут ли Адам с Севой обойтись без донора яйцеклетки и зачать детей, биологическими родителями которых будут они оба? И наоборот, могут ли Анна с Евой обойтись без донора спермы?

Возможно, скоро ответ на этот вопрос станет положительным.

Вопрос можно поставить иначе: может ли Адам произвести яйцеклетку? А Ева — сперматозоид?

Отсюда следует другой вопрос: а что такое вообще яйцеклетка и сперматозоид? Можно ли получить их без помощи яичников и семенников? Как ни удивительно, ответ отчасти связан с историей маленького мальчика, оказавшегося на грани смерти.

Джеймсу было всего три года, когда все его мышечные клетки внезапно разрушились.

Он был веселым здоровым малышом, подвижным и любознательным. Как всякий маленький ребенок, он перенес свою долю простуд и прочих мелких неприятностей, но ничего из ряда вон выходящего. Затем он подхватил какой-то вирус, который отразился на его организме лишь немногим тяжелее, чем у остальных, — и так обнаружилась его уязвимость, которая была у него с самого начала, но до тех пор не проявлялась. Однажды утром Джеймс проснулся и сразу начал капризничать и жаловаться на боли в ногах. Потом он потерял сознание. Мать вызвала «скорую», которая едва успела доставить его в больницу.

В наших мышцах содержится фермент креатинкиназа (или креатинфосфокиназа), сокращенно КК. Этот фермент играет важную роль — какую именно, для данного рассказа не столь принципиально, достаточно сказать, что мышечные клетки содержат его в большом количестве и, умирая, выпускают КК в кровоток. Мышечные клетки постоянно изнашиваются и обновляются, поэтому в крови всегда присутствует немного КК. В норме у вас этого фермента обычно менее 200 единиц на литр — может быть и больше, если вы только что пробежали марафон, но ненамного. Впервые я услышал о Джеймсе от реаниматолога, наблюдавшего за ним. Он был поражен уровнем КК у Джеймса: «500 000 единиц! Наверное, это мировой рекорд!» Он предположил, что причины проблемы, скорее всего, генетические, потому и обратился ко мне.

Рекорд или нет, но для Джеймса дела обстояли хуже некуда.

Болезнь и в самом деле оказалась генетической — у Джеймса было две сломанных копии гена LPIN1, необходимого для того, чтобы оболочка мышечных клеток сохраняла прочность и стабильность. Без него эти клетки стали хрупкими, и достаточно было легкого толчка — в данном случае вирусной инфекции, безобидной в обычных условиях, — чтобы они полностью развалились. Вирус, который у вас вызвал бы просто насморк и ломоту в мышцах, для Джеймса оказался потенциально смертельной угрозой.

С гибелью клеток в кровь попадают и другие вещества. Иногда последствия этого бывают фатальными: клетки богаты калием, однако избыток калия в кровотоке может привести к остановке сердца. Этого с Джеймсом не случилось, тем не менее он был в ужасном состоянии. Его мышцы на ощупь казались твердыми, словно дерево, покрытое резиной. Мы беспокоились, что у него возникнет так называемый синдром сдавливания, при котором отекшие мышцы блокируются в своих фасциях (футлярах) и из-за возросшего давления их кровоснабжение перекрывается, в результате чего вся мышца отмирает. Хирурги решили провести диагностическую операцию и в случае необходимости снизить давление в мышцах его ног. Сделав всего один разрез, его тут же зашили снова — по всей видимости, мальчику уже ничем нельзя было помочь. Мышечная ткань выглядела жутко — бледная, бескровная, казалось, надежды нет. Без мышц невозможно ходить, двигать руками и даже дышать. Джеймс был полностью парализован, и большинство из нас считало, что он таким и останется. Только одна сотрудница из числа тех, кто наблюдал за Джеймсом, была настроена оптимистично. Это была Хезер Джонстон, его невролог. Врач родом из Шотландии, обладавшая даром шутить с непроницаемым лицом, Хезер изучала мышечные заболевания десятилетиями. Она сказала нам и родителям Джеймса, что есть все основания надеяться на лучшее и что мальчик может полностью выздороветь. Я не поверил ни единому ее слову и разозлился на Хезер за то, что та подала родителям ложную надежду.