ДНК. История генетической революции

Я очень надеюсь, что, вступая в эпоху генетического анализа, мы положим конец поднадоевшей всем игре с генами и клиническими признаками заболевания по типу: «сейчас у нас это есть, а теперь – уже нет». В этом, я надеюсь, нам помогут две инновации. Во-первых, поиск генов с учетом так называемых генов-кандидатов. Благодаря новому пониманию генома человека и его функций можно конкретизировать поиск, выбирая гены, функции которых связаны с конкретным расстройством. Например, в случае БАР (состояния, по-видимому, обусловленного сбоем механизма регуляции мозгом концентрации определенных нейромедиаторов, в частности серотонина и дофамина) логичными кандидатами являются гены, кодирующие эти нейромедиаторы или их рецепторы. В 2002 году команда Эрика Лендера из Института Уайтхеда при Массачусетском технологическом институте провела исследование 76 генов-кандидатов, ответственных за развитие БАР. Было обнаружено, что с данным расстройством коррелирует только один ген, кодирующий специфический для мозга фактор роста нервов. Этот фактор представляет белок, поддерживающий жизнеспособность нейронов, стимулирующий их развитие и активность. В данный момент фактор роста нервов тестируется в качестве возможного лекарства от болезни Лу Герига (см. главу 5). Интересно, что ген, дефект которого приводит к этой тяжелой болезни, находится на 11-й хромосоме, на участке, который уже давно отслеживается в связи с развитием БАР. К сожалению, даже спустя десятилетие напряженной работы возникают споры о значении этой конкретной генетической ассоциации.

Одной из причин моего оптимизма по поводу охоты на эти «неуловимые гены» является технологическое совершенствование методов секвенирования ДНК, тех самых методов нового поколения. Чтобы обнаружить небольшой эффект, обусловленный конкретным геном, нам нужны сверхчувствительные методы статистического анализа, которые сами по себе требуют обработки огромных массивов данных. Только теперь с появлением высокопроизводительных методов секвенирования и генетического типирования есть возможность собрать данные по огромному числу маркеров у достаточного числа людей; численный состав обследуемых принципиально важен для статистической полноценности выборки. Биотехнологические компании, например de CODE Genetics в Исландии, идентифицировали гены, связанные с нейромедиаторами, ответственные за формирование шизофрении. Сегодня биотехнологические фирмы нового поколения, включая упомянутую ранее Human Longevity, основанную моим старым другом Крейгом Вентером, приступают к секвенированию геномов сотен тысяч людей с целью выявления генов, связанных с геронтологическими заболеваниями. Исследования такого масштаба как раз и потребуются для выявления генетических факторов риска развития шизофрении, БАР и других психических расстройств. Будем надеяться, что это приведет к улучшению методов лечения, а также поможет лучше понять, как гены контролируют работу нашего мозга.

При попытке проанализировать вопрос возникновения клинических признаков заболевания, о нейрохимической основе которых мы не имеем никакого представления, мы должны честно признать, что до финиша нам еще очень далеко и на этом сложном отрезке пути нас, скорее всего, ожидает череда эйфории и разочарований. Это уже довольно часто случалось в сфере исследований непатологических нарушений поведения. Примером может служить скандальный анализ генетической основы мужской гомосексуальности, проведенный в 1993 году Дином Хемером. Тогда он выявил конкретный участок Х-хромосомы, который, предположительно, коррелирует с гомосексуальностью, и это вызвало крупную шумиху в обществе. Неожиданно оказалось, что нетрадиционная сексуальная ориентация так же обусловлена генами, как, скажем, цвет кожи. Однако вывод Дина Хемера не выдержал испытания временем. Тем не менее я подозреваю, что по мере разработки все более эффективных методов статистического анализа, в котором мы научимся распознавать и отбрасывать слабые корреляции, будут выявлены те генетические факторы, которые предрасполагают человека к определенной сексуальной ориентации. Это не следует воспринимать как абсолютную предопределенность; влияние среды никогда не стоит сбрасывать со счетов, а предрасположенность еще ни к чему не обязывает. Мой бледный цвет лица может предрасполагать меня к раку кожи, но при отсутствии воздействия ультрафиолетового излучения окружающей среды мои гены не более чем потенциал.