Мальчик, который не переставал расти… и другие истории про гены и людей

Дело в том, что, если какая-нибудь поломанная ДНК проскочит сквозь бутылочное горлышко, она размножится и, скорее всего, составит значительную долю митохондриальной ДНК образовавшейся яйцеклетки. Такая яйцеклетка с большим грузом вредных мутаций, как правило, лишается возможности передать эту поврежденную ДНК потомкам женщины. В идеале для этого понадобилось бы сделать яйцеклетку нежизнеспособной — неспособной к оплодотворению или делению с последующим превращением в эмбрион. Вероятно, чаще всего так и происходит. Но с точки зрения выживания вида не имеет особого значения, если время от времени рождается детеныш, который не доживет до обзаведения собственным потомством. Главное, чтобы дефектная ДНК не передалась дальше по наследству, тогда вид убережется от ее негативного воздействия и продолжит существование. С этой точки зрения митохондриальные заболевания — наша всеобщая плата за то, что мы не вымерли как вид.

Конечно, это дорогая цена для тех, кому приходится расплачиваться лично. Мы не знаем наверняка, почему так происходит, но тот тип митохондриальной делеции, который вызывает проблемы как у Фелисити, Ахмеда и Джейкоба, практически никогда не передается от матери к детям. По-видимому, бутылочное горлышко очень эффективно устраняет такие поломки. Однако это не относится к другим типам митохондриальных мутаций. Замена единственного основания в митохондриальной ДНК может вызвать проблемы, во всех отношениях столь же тяжелые, как у Джейкоба, с такой же изменчивостью по соотношению здоровой и мутантной митохондриальной ДНК. Чаще всего это, по-видимому, разовое событие: определенной клеточной линии не повезло, и в ней появилась одна яйцеклетка с высокой долей патологической митоходриальной ДНК; в семье это больше не повторится. Но иногда заболевание поражает нескольких братьев и сестер, а порой даже передается следующим поколениям.

Как вы уже догадались, это может случиться, если заболевание не мешает пациенту иметь собственных детей. Одно из таких заболеваний — наследственная оптическая нейропатия Лебера (НОНЛ). Люди с НОНЛ обычно не жалуются на здоровье до подросткового возраста или даже до 20 с лишним лет, когда вдруг замечают, что стали нечетко видеть на один глаз. Симптомы быстро прогрессируют, так что в конце концов максимум, что под силу больному, — это сосчитать пальцы, поднесенные к самому глазу. Через пару месяцев то же происходит и со вторым глазом[72]. У большинства людей улучшений не наступит никогда; как правило, они получают инвалидность по зрению. Изредка слепоте сопутствуют неврологические проблемы, но чаще всего ничего, кроме потери зрения, не происходит.

С НОНЛ связан ряд загадок. Одна из них состоит в том, что многие люди, несмотря на отсутствие нормальных копий митохондриального генома, живут всю жизнь и не слепнут. Вторая — то, что мужчины слепнут намного чаще: потеря зрения происходит примерно у половины мужчин с мутацией, вызывающей НОНЛ, но только у 10 % женщин. И наконец, при отслеживании мутации в семье часто выясняется, что доля патологической митохондриальной ДНК — «груза мутаций» — быстро, за одно-два поколения, вырастает до 100 %. Как будто в этом случае бутылочное горлышко устраняет здоровую, а не дефектную митохондриальную ДНК. И мы понятия не имеем, почему так происходит.

В силу всех перечисленных причин семейные консультации для пациентов с НОНЛ выглядят совсем иначе, чем при других наследственных заболеваниях. Женщина с НОНЛ передаст мутацию всем своим детям со 100 %-ной вероятностью (у больного мужчины шанс передать ее практически нулевой, ведь митохондрии наследуются только от матери)[73]. Это означает, что все ее дети унаследуют генетическое изменение, но зрения лишится только половина мальчиков и 10 % девочек. Нельзя сказать заранее, с кем из детей это случится, нельзя точно предсказать, с какого возраста у них начнутся проблемы, и нет известных способов это предотвратить[74].

При других митохондриальных мутациях бывает иначе.