Люди. По следам наших миграций, приспособлений и поисков компромиссов

Такого рода эволюционный компромисс не ограничивается инфекционными, аутоиммунными или воспалительными заболеваниями. Данные эпидемиологических и генетических исследований показывают, что подобные эволюционные несоответствия могли также повлиять на современный уровень метаболических заболеваний. Среди них диабет второго типа, ожирение и подагра. Американский генетик Джеймс Нил уже в 1962 году предложил гипотезу – для своего времени революционную – «запасливого» или «экономного» гена (la thrifty genotype hypothesis по-английски). По его мнению, в процессе эволюции селективным преимуществом пользовались индивиды, гены которых позволяли накапливать – «запасать» – и использовать затем накопленное питание в голодные времена – другими словами, в течение большей части нашей истории. В связи с резким изменением образа жизни и появлением обильной пищи, богатой жирами и углеводами, те же самые «запасливые» генетические варианты отвечают сегодня за расстройство метаболизма в некоторых популяциях: этим объясняется распространенность диабета и ожирения в наши дни.

Гипотеза «запасливого» гена обсуждается уже почти шестьдесят лет. Тем не менее, несмотря на ее популярность, данных в поддержку этой гипотезы слишком мало. Она часто упоминается для объяснения роста заболеваемости ожирением или диабетом в отдельных популяциях. Так, американские индейцы пима или народы Южно-Тихоокеанского региона – например, полинезийцы – раньше рассматривались в качестве «действующих» примеров гипотезы «запасливого» гена. Но большинство геномных исследований доказали несостоятельность этой гипотезы, и лишь незначительное количество «запасливых» генов было идентифицировано убедительно. Все же одно исследование, появившееся в 2016 году, идентифицировало в популяции самоанцев в Полинезии мутацию (в гене CREBRF), связанную с повышенным индексом массы тела и демонстрирующую сильные сигналы положительного отбора: возможно, это и есть «запасливый» ген.

Существуют и другие факторы, которыми можно объяснить сильный рост метаболических нарушений в Тихоокеанском регионе. Например, мутации, связанные с повышенным риском метаболических заболеваний у народов Тихоокеанского региона, встречаются и в других популяциях – они могли увеличить уровень частотности из-за обычного дрейфа генов. Известно, что в небольших популяциях дрейф генов более сильный, а значит, вследствие меньшей эффективности естественного отбора уровень частотности вредоносных мутаций мог увеличиться в популяции в результате случайных процессов. Поэтому, чтобы лучше понять причины повышенной заболеваемости некоторыми метаболическими, а также и инфекционными и воспалительными болезнями в различных человеческих популяциях, необходимы более глубокие исследования, сочетающие исторические, культурные, эпидемиологические, генетические и психологические данные.

От Клода Бернара к системной иммунологии: развитие прецизионной медицины

За последние годы выросло число исследований по системной иммунологии, в задачу которых входит изучить различные факторы, формирующие разнообразие иммунной системы. Традиционно большинство исследований рассматривали влияние определяющих факторов (состав генома, возраст, пол и т. д.) на иммунный ответ по отдельности, часто на примере одной определенной патологии или представляющих интерес типов клеток или тканей. Однако несколько лет назад были запущены проекты комплексного анализа влияния различных совместно действующих факторов на разнообразие иммунной системы. Новые исследования используют методы системной или популяционной иммунологии (systems or population immunology по-английски) для изучения изменчивости здоровой иммунной системы либо в когортах близнецов, либо в строго определенных когортах здоровых детей или взрослых.

В 2010 году во время научной беседы с Мэтью Альбертом, иммунологом, руководившим в то время лабораторией иммунологии человека в Институте Пастера, мы задумали провести масштабное исследование по системной иммунологии, взяв на вооружение наши различные, но дополняющие друг друга компетенции: иммунология человека с одной стороны и генетика и эволюция человека – с другой. Мы задали себе целый ряд вопросов: что такое «здоровый» иммунный ответ? Можем ли мы определить параметры, характеризующие здоровый иммунный ответ, чтобы идентифицировать пороговые значения, начиная с которых недостаточность функции иммунной системы ведет к патологии? Какие факторы определяют разнообразие иммунной системы человека? И, наконец, – last but not least[121] – можем ли мы после определения этих факторов предсказать, каким образом индивиды будут реагировать на инфекцию или на лечение, а затем использовать наши данные для создания основ прецизионной медицины[122], которая будет лечить лучше и эффективнее? Цель потенциально далекая, но немаловажная как для пациентов, так и для общества, если говорить о качестве ухода за больными и стоимости лечения.