Мой неповторимый геном - Лона Франк

— Я и мои коллеги занимаемся исследованием эпигенетических изменений в геноме уже 30 лет, но только в последнее время эпигенетика привлекла к себе всеобщее внимание. Зато сейчас мы полны энтузиазма: наконец-то появилась возможность найти ответы на очень интересные вопросы.

Некоторыми из них и занимается Зиф. Так, он полагает, что эпигенетика объяснит колоссальное различие между состоянием здоровья богатых слоев населения и бедных. Социально-экономический статус налагает отпечаток на геном. Предварительным свидетельством этого служит не только то, что бедные раньше умирают или что у них чаще возникают заболевания, связанные с неправильным образом жизни. Сами заболевания протекают у них тяжелее и чаще заканчиваются смертью.

— Эти различия вряд ли можно объяснить тем, что у богатых «хорошие» гены, а у бедных — «плохие». Здесь явно происходят какие-то эпигенетические изменения, но мы их пока не нашли, — сказал он.

Чтобы проверить эту гипотезу, Зиф с сотрудниками недавно организовали обследование большой группы канадцев, прошедших медицинское тестирование и долгое время находившихся под наблюдением врачей. Ранее у них регулярно исследовали ДНК лейкоцитов, чтобы выявить, какие гены и в какой степени подверглись метилированию, а Зиф намеревается выяснить, коррелируют ли различия в картине эпигенетической модификации с условиями детских лет испытуемых.

— Похоже, там что-то есть! — сказал Зиф, заявив, впрочем, что об окончательных результатах говорить еще рано.

Я не преминула спросить, увидел ли он какие-нибудь эпигенетические изменения в интересных с медицинской точки зрения генах, связанных, например, с развитием рака груди, диабета или сердечно-сосудистых заболеваний — и услышала удрученный вздох.

— Конечно, мы знаем о существовании всех этих генов. Но найденные нами изменения рассеяны по всему геному, а мы не можем тратить время на изучение каких-то отдельных участков.

Причина понятна.

— Но на самом деле наши самые большие ожидания связаны не с локализацией эпигенетических модификаций, а с тем, что ими можно манипулировать. Понимаете? — добавил он. — Нужно просто научиться запускать или останавливать определенные биохимические процессы. В клетках вырабатывается уйма разных ферментов, которые могут инактивировать гены, присоединяя к ним метильные группы, либо открывать и закрывать сегменты ДНК, модифицируя гистоны. И работу всей этой армии ферментов можно регулировать с помощью химических веществ.

Этот механизм в действии Зиф с сотрудниками продемонстрировал в опытах на бедных крысятах, выращенных нерадивыми мамашами. Взрослые, выросшие крысы отличались нервозностью и агрессивным поведением, которые корректировались хорошей дозой трихостатина А (TSA). Это вещество, введенное непосредственно в головной мозг, стирало следы их тяжелого детства, и они превращались в милых, миролюбивых (насколько это возможно для крыс) созданий.

— У нас на примете есть уже несколько лекарственных веществ, которые устраняют эпигенетические изменения, — сказал Зиф. Он упомянул вальпроат, который, как и TSA, блокирует дезацетилирование гистонов и применяется при депрессии. — Сейчас проходят клинические испытания вещества, влияющие на психотические состояния. И когда, наконец, в эти исследования будут вкладываться серьезные средства, за результатом дело не станет.

Но как лечить подобными препаратами реальных больных? Не вколешь же им лекарство в головной мозг. Эпигенетические изменения не могут затрагивать весь организм, и если бы препарат действовал на все его клетки, это привело бы к полной дезорганизации его работы. А нанести удар по определенным клеткам — дело совсем не легкое.

— Никто и не говорит, что будет легко, — сказал Зиф с нотками раздражения в голосе. — Прежде всего нужно идентифицировать ферменты, специфичные для разных тканей, и получить вещества, которые бы избирательно действовали на них.

И все же: нельзя ли обойтись без химии? Не лучше ли пойти более естественным путем, например изменить поведение? Ведь если какое-то там воспитание способно повлиять на наш геном, значит, мы сами тоже можем что-то сделать? Я опять вспомнила о сверхчувствительных личностях.

— Может быть, вы правы, — ответил Зиф более благожелательно. — Я даже думаю, что психологические меры в конце концов окажутся лучше лекарств. Потому что они влияют непосредственно на биологические механизмы, с которыми мы уже знакомы. Но я не специалист по поведению, поэтому не ждите от меня дальнейших разъяснений.

Я и не жду.

— Однако кое-какие наметки уже есть. Получив картину эпигенетических изменений — например, для детей, подвергшихся насилию, — мы сможем подобрать соответствующую психотерапию и посмотреть, как она работает. Исчезают ли интересующие нас маркеры? До сих пор у психотерапевтов не было четких способов выяснить, что происходит с их пациентами. Теперь можно будет подбирать разные виды терапии для разных состояний.

При этом не стоит забывать и о старой доброй генетике. Ведь мы доподлинно знаем, что есть генные варианты, дающие определенный эффект, как физический, так и психологический. Нельзя ли объединить эти два направления? Я позволила себе сослаться на другого известного эпигенетика, американца Эндрю Файнберга из Университета Джонса Хопкинса. Файнберг предложил попытаться определить, какие гены подвержены эпигенетическим изменениям в большей степени, а какие в меньшей.

— Естественно, — опять со вздохом отозвался Зиф. — Я знаю, что прямо сейчас полным ходом идет исследование с привлечением однояйцовых близнецов, страдающих психическими заболеваниями, в котором проводится сравнительный анализ соответствующих генов и профилей эпигенетических изменений в них. Но нужно помнить, что эпигенетика очень молода. Мы находимся лишь в начале пути, и что там впереди — никто не знает.

На самом деле кое-что очень важное уже очевидно: геном — невообразимо динамичная система. Это заставило меня вспомнить часто цитируемое высказывание Джеймса Уотсона, опубликованное в журнале Time в 1989 году. Тогда он заметил в своей ироничной манере: «Когда-то мы думали, что наша судьба определяется положением звезд на небе. Теперь известно, что в значительной мере она записана в наших генах»[99]. Сейчас, двадцать с лишним лет спустя, это звучит как крайнее упрощение. Гены — не рок в том смысле, что все задано ими раз и навсегда.

— Конечно, наша судьба зависит от генов, потому что в них записано, что может произойти, — произнес Зиф. — Но не менее важно и другое — как мы обращаемся друг с другом. Мы оказываем существенное влияние на то, как будут работать унаследованные нами гены, через наши взаимоотношения с окружающим миром. Насколько сильно это влияние — должны выяснить ученые.

У Зифа в расписании значилось еще несколько звонков, и я почти воочию увидела людей, ожидающих, пока у него освободится телефон.

— То, чем мы сейчас занимаемся, перевернет представления людей о наследовании признаков. Все яснее становится, что генетический фундамент нашей жизни — это не что-то застывшее. Этой идеей будет пронизана вся наша культура, изменится сам подход к использованию генетической информации. Тут есть над чем подумать.