Гены и судьбы

В настоящее время биологические, медицинские и социальные эффекты груза мутаций выражаются строго определенными понятиями. Отдельные мутации или их сочетания могут увеличивать генетическое разнообразие человеческих популяций (балансированный полиморфизм), вызывать летальные (смертельные) эффекты, сниженную фертильность (плодовитость), социальную дисадаптацию, большую потребность в медицинской помощи, сниженную продолжительность жизни. Груз мутаций проявляется в гаметах, зиготах у эмбрионов, плодов, а также в самые разные периоды жизни индивида.

Попробуем составить представление о величине и тяжести мутационного груза по такому объективному критерию, как распространенность наследственных болезней. Мы уже упоминали о 5 процентах новорожденных с наследственной патологией. Разница в частоте проявления этих болезней очень большая. Некоторые заболевания чрезвычайно редки: 1:50 000–1:100 000 и даже реже (например, ахондроплазия). Другие встречаются чаще — приблизительно 1:10 000 (фенилкетонурия, гемофилия), а муковисцидоз (поражение дыхательной и пищеварительной систем) — 1:2500. Наиболее всего, распространена болезнь Дауна — 1:700–1:1000 новорожденных. К сожалению, поскольку адекватной статистики по наследственной патологии в целом пока что не существует, говорить об общей распространенности наследственных болезней среди народонаселения мира с достаточной достоверностью не приходится. Не менее отрицательно на их выявлении сказывается и отсутствие медико-географического атласа наследственной патологии. Между тем такой атлас необходим не только в чисто научных целях, он стал бы отличным подспорьем и для широкой медицинской практики.

Распространенность наследственной патологии среди населения варьирует в зависимости от региона, поскольку этот показатель является интегральной характеристикой, отражающей не только частоту мутаций, но и их судьбу (отбор, эффект родоначальника и т. д.). Например, результатами многочисленных экспедиций Института медицинской генетики АМН СССР убедительно доказано, что частота некоторых форм наследственной патологии в России ниже, чем в Узбекистане.

Величины груза наследственной патологии производят особенно глубокое впечатление при оценке гетерозиготности. Например, по двум болезням крови (талассемии или недостаточности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы) в некоторых селениях Азербайджана и Узбекистана до 30 процентов населения являются гетерозиготами.

Груз мутаций в наибольшем объеме проявляется в эмбриональном периоде. Вот почему больше половины оплодотворенных яйцеклеток (50–70 процентов) не имплантируется, то есть погибает. Большинство ученых полагает, что столь суровая «выбраковка» обусловлена главным образом мутациями. Вредные мутации, вероятно, в половине случаев повинны еще и в том, что во время беременности погибает около 15 процентов эмбрионов и плодов.

Итак, даже не анализируя всех эффектов груза мутаций, можно удостовериться, насколько он действительно «тяжелый». Любое увеличение его за счет новых мутаций способно нарушить установившееся равновесие в популяциях человека. И последней «каплей», перевешивающей чашу весов в сторону нарушения равновесия, могут оказаться мутагенные факторы внешней среды.

Рассмотрим сначала экогенетические последствия, то есть как изменяется функционирование генов под влиянием факторов окружающей среды.

На протяжении эволюции в человеческих популяциях в результате сложного взаимодействия мутационного процесса, отбора, дрейфа генов, миграции, изоляции сформировался широкий наследственный полиморфизм. Мы уже рассказывали, какой наш мир разный. Многочисленные вариации в ферментных системах и рецепторах клетки обусловливают индивидуальные особенности каждого человека. И они же определяют неповторимость реакций на внешние факторы. Речь идет о таких случаях действия факторов физической, химической и биологической природы, когда «молчащий» или ранее нейтральный ген «оживает» и начинает проявлять патологическое действие. Насколько данный эффект с медицинской точки зрения важен, вряд ли требует разъяснений. Ведь речь идет о наследственно обусловленных патологических реакциях на лекарства, пищу, загрязнение атмосферы, профессиональные вредности. К настоящему времени известно уже несколько десятков генов, способных вызывать экогенетические патологические реакции. Первыми обнаружили их клиницисты, наблюдавшие различные осложнения лекарственной терапии.