ДНК. История генетической революции

Компании 23andME, столкнувшейся с препонами, которые чинило агентство FDA, пришлось принять меры. Во-первых, после долгих дискуссий с агентством компания 23andMe в апреле 2017 года наконец одержала победу, получив разрешение передавать клиентам результаты анализов и их интерпретацию по набору из 10 болезней, в том числе по болезням Альцгеймера и Паркинсона. Во-вторых, компания открыла в Великобритании и других странах филиалы, не подчиняющиеся ограничениям, наложенным FDA. Наборы для анализа ДНК теперь снова свободно продавались в одной из британских аптечных сетей, ориентированной на массового потребителя. Имея в распоряжении более миллиона профилей ДНК, 23andMe наконец достигла критической массы, при которой она стала представлять интерес для больших фармацевтических компаний, заключила с ними несколько прибыльных сделок и наняла на работу гениального специалиста – бывшего директора компании Genentech по научным исследованиям и разработкам, которому и поручила возглавить корпоративную программу поиска новых лекарств.

Николас Волкер: ребенок-символ, демонстрирующий, как секвенирование генома может положить конец безнадежной диагностической одиссее

Николас Волкер только что отпраздновал свой одиннадцатый день рождения, как любой другой мальчик, он был счастлив носиться по танцевальному залу, заниматься йогой, плаванием и карате. Хотя, глядя на него, не скажешь, что он – также ребенок-символ в истории революции клинического секвенирования геномов.

Эта история началась в один уик-энд летом 2009 года, когда Говард Джейкоб, генетик из Медицинского колледжа штата Висконсин, открыл электронное письмо от коллеги-врача, в котором тот в душераздирающих тонах изложил просьбу храброго четырехлетнего мальчика. Врачи, наблюдавшие и лечившие маленького Ника, никак не могли диагностировать, чем же он болен, – подозревали аутоиммунное заболевание, медленно сжирающее его пищеварительный тракт. Ник перенес больше сотни операций – врачи тщетно пытались залатать дыры у него в кишках. Большую часть времени из четырех лет своей жизни он провел в детской больнице.

В письме, открытом на экране компьютера у Джейкоба, был единственный вопрос: если отсеквенировать геном Ника – появится ли шанс обнаружить генетическую подоплеку болезни мальчика в том случае, если дело действительно в генах? В лаборатории Джейкоба ставили эксперименты на крысах, а не на людях, но он ждал подходящего момента, чтобы опробовать клиническое секвенирование генома. В данном случае представилась отличная возможность. Что, если странное заболевание Ника в мельчайших подробностях прослеживается в его генетическом коде? Однако в то время врачи могли лишь предложить тестировать подозрительные гены по одному. Джейкоб сознавал, что для поиска истины, которая помогли бы завершить генетическую одиссею Ника (так он ее называл), врачи должны были провести полномасштабный поиск: секвенировать геном ребенка и систематически отсеивать все варианты ДНК, пока наконец не выявят тот, из-за которого болеет Ник.

Иголка в стоге сена: чтобы вычленить редкую разрушительную мутацию из пула с тысячами потенциальных вариантов ДНК в геноме пациента, исследователи сужают поле поиска, отсеивая такие изменения последовательностей, которые сравнительно широко распространены, либо те мутации, которые, скорее всего, не будут влиять на функцию белков. Таким образом, список «подозрительных» мутаций иногда сужается менее чем до десяти

Еще в 2009–2010 годах стоимость полного секвенирования генома оставалась запредельно высокой, поэтому команда Джейкоба, сотрудничавшая с Life Sciences, пошла на хитрость, секвенировав экзом Ника, то есть 2–3 % генома, на которые приходится около 20 тысяч генов, и наудачу предположив, что мутация не затеряна в куче некодирующей «мусорной» ДНК. Одна из коллег Джейкоба, шотландский биоинформатик Лиз Уортисоставила список примерно из двух тысяч потенциально подозрительных генов – это целых 10 % генетического багажа человека.

Никаких особенных мутаций там не обнаружилось. Но Лиз обратила внимание на ген XIAP, находящийся в X-хромосоме. У Ника на этом участке оказался такой вариант последовательности, который явно указывал на редкое генетическое заболевание, именуемое «X-сцепленный лимфопрофилеративный синдром второго типа», разрушающий нормальную работу иммунной системы. Команда из Висконсина догадалась, «откуда ветер дует»: нужно было срочно действовать, ведь теперь лечащие врачи Ника имели все основания назначить ему трансплантацию костного мозга.