Краткая история всех, кто когда-либо жил

Это правда, что за годы после завершения проекта медицина изменилась коренным образом. Мы гораздо лучше, чем когда-либо, понимаем причину возникновения заболеваний. Мы знаем, как различаются болезни в разных популяциях и внутри одной и той же популяции. Генетическая диагностика рака позволяет определить тип заболевания и, следовательно, выбрать оптимальный способ лечения. Мы знаем также, что геном опухоли изменяется по мере развития заболевания, что усложняет лечение, но позволяет осуществлять более индивидуальный подход в случае каждого пациента. Однако сколько болезней нам удалось искоренить, пользуясь знанием последовательности генома? Ноль. Сколько болезней удается вылечить с помощью генной терапии? Ноль.

Благодаря исследованию генома мы стали лучше понимать причины возникновения многих заболеваний, но это не помогло нам вылечить ни одно из них.

Непосредственная задача проекта заключалась не в этом. Геном – это набор данных, и задача науки заключается в сборе данных. Теперь ДНК используется для рутинного анализа при диагностике десятков видов рака и болезней сердца, а также для выявления причин тысяч более редких заболеваний, на глобальное изучение которых никогда не хватало средств. Возможно, наши ожидания были слишком велики. Мы начали понимать, что сложные признаки и сложные заболевания являются результатом работы многих генов, и кажущиеся незначительные вариации этих генов в сумме могут оказывать влияние на развитие признака или заболевания.

И даже такие очевидные генетические нарушения, как кистозный фиброз (КФ), как выяснилось, имеют не такой простой механизм, как казалось в 1980-х годах. Этим очень неприятным заболеванием, вызывающим накопление слизи в легких и дыхательных путях, что, естественно, приводит к затруднению дыхания, страдают примерно 70 тысяч людей во всем мире. Хотя современные методы лечения значительно улучшили качество жизни таких больных, их продолжительность жизни по-прежнему намного меньше, чем в среднем, и редко кто из них доживает до 50 лет. Мы давно знаем, что КФ – генетическое заболевание, передающееся из поколения в поколение предсказуемым образом. В 1980-х годах был идентифицирован ген CFTR, ответственный за появление заболевания: если он короткий, как у большинства больных, или поврежден каким-то иным образом, функция легких серьезно нарушается. Эта болезнь передается по аутосомно рецессивному механизму, то есть поврежденный ген находится на одной из неполовых хромосом, и человек заболевает при наличии двух аномальных копий. Мы знали все это задолго до расшифровки генома человека, главным образом, в результате изучения семейного анамнеза. У носителей одной аномальной копии CFTR нет никаких симптомов болезни, но в семье, где оба родителя являются носителями, с вероятностью 25 % может родиться больной ребенок с двумя аномальными копиями гена[97]. Это классическое распределение Менделя, и в 1980-х годах генетики активно изучали это заболевание с понятным характером наследования.

Примерно 75 % больных КФ на Западе имеют одинаковую мутацию, однако болезнь проявляется с разной силой. Не у всех пациентов с этой мутацией возникают одинаковые симптомы, что является следствием случайных вариаций или каких-то неучтенных различий между людьми. Осенью 2015 года в результате большой работы, направленной на разгадывание загадок этой генетической болезни, было выявлено пять генетических факторов, не являющихся частью гена CFTR, но значительно влияющих на симптомы заболевания. Мы не знаем, как эти генетические вариации связаны с течением болезни – они находятся на другой хромосоме (что, кстати, не редкость для функционирования нашего генома). Хромосомы – это не случайное скопище генов. Любое живое существо имеет строго определенное число хромосом, и у человека этот набор сформировался миллионы лет назад. Каждый человек наследует по одной хромосоме с одинаковыми генами от матери и от отца. Причем родители передают потомству крупные фрагменты хромосом, а не отдельные гены вперемешку. Но при этом в строении хромосом нет никакого логического плана, и важность тех или иных генов никак не связана с их организацией на хромосомах. Однако теперь мы знаем о существовании дополнительных элементов (и их число будет расти), которые оказывают влияние через этот конкретный ген, и это одновременно и удивительно, и естественно.