Почему люди разные. Научный взгляд на человеческую индивидуальность

Жизнь начинается с одной клетки – только что оплодотворенной яйцеклетки с одним образцом генома. Во время развития – и в утробе, и в раннем детстве – клетки делятся снова и снова (рис. 5). Каждая клетка обладает большим потенциалом: одна клетка эмбриона, состоящего из 16 клеток, даст начало множеству разных тканей тела. С течением времени клетки и их потомство становятся более специализированными и могут порождать только клетки кожи или только клетки мозга. В итоге тело состоит из 37 трлн клеток, и все они происходят из единственной оплодотворенной яйцеклетки. Некоторые типы клеток, такие как клетки кожи, делятся всю вашу жизнь, заменяя отмершие. Другие, как большинство нейронов, достигая определенной точки в постнатальной жизни, перестают делиться[71]. Большинство соматических мутаций, изменяющих единственный нуклеотид, случаются в клетке, которая не делится[72]. Мутации, возникающие во время деления, обычно бывают более серьезными и включают потерю, дупликацию или инверсию больших участков хромосом или даже целой хромосомы[73].

Когда Уолш и его коллеги изучали нейроны одного и того же человека, они иногда находили ту же мутацию в нескольких нейронах. В некоторых случаях эта группа нейронов находилась рядом, в одном отделе мозга. В других случаях они были рассеяны по разным отделам. Такие же мутации, как и в клетках мозга, были обнаружены и в единичных клетках сердца, печени и поджелудочной железы. Скорее всего, эти мутации имели общее происхождение. Поздние мутации обычно концентрируются в соседних клетках и с меньшей вероятностью могут изменить функции организма (если только эти мутации не запускают механизм деления клеток, приводящий к раку). А ранние мутации обнаруживаются в большем числе клеток и в разных частях тела.

У нас еще нет большого массива полностью секвенированных последовательностей ДНК отдельных нейронов человека, а имеющиеся в основном получены в результате вскрытия. Нам известно несколько случаев, когда в результате спонтанных соматических мутаций возникали серьезные неврологические заболевания, такие как увеличение одного полушария мозга (гемимегалэнцефалия)[74]. Почти наверняка часть по сей день неизученных неврологических заболеваний, таких как эпилепсия неизвестного происхождения, возникает в результате спонтанных соматических мутаций, влияющих на электрические функции группы нейронов. Также весьма вероятно, что соматический мозаицизм вносит свой вклад в индивидуальные различия восприятия и личностных характеристик, которые не имеют медицинского значения. Ваша индивидуальность, по меньшей мере отчасти, – это результат игры в кости, которые выбрасываются снова и снова по мере вашего развития, роста и старения. Эти случайные изменения уникальны для вас и не передаются детям, поскольку возникают не в яйцеклетках и сперматозоидах. Это соображение имеет важное терминологическое последствие. Слова “генетический” и “наследственный” часто используют как взаимозаменяемые, но это неверно. Соматические мутации суть генетические изменения, но они не наследуются и не передаются потомству.

Итак, мы состоим из 37 трлн клеток и у каждой свой геном. Такое трудно вообразить. Есть такая пословица: чтобы вырастить ребенка, нужна целая деревня. Однако выходит, что каждый ребенок – сам по себе целая деревня, нет, даже огромный мегаполис из родственных, но генетически уникальных клеток. Но все еще сложнее: иногда мегаполис принимает иммигрантов.

■ ■ ■

В 1953 году, задолго до того, как научились проводить анализ ДНК, в British Medical Journal было опубликовано любопытное исследование[75].

Миссис М., 25-летний донор, сдала первую порцию крови в марте этого года. Кровь, поступившая на лабораторный анализ, выглядела как смесь клеток групп А и 0. При введении сыворотки анти-А невооруженным глазом были видны крупные агглютинаты, но при изучении под микроскопом оказалось, что эти агглютинаты находятся среди большого числа неагглютинированных клеток. Такое случается через некоторое время после переливания крови группы 0 реципиенту с группой А. Однако миссис М. никогда не переливали кровь.

Это была загадка. Откуда в венах миссис М. могли взяться две группы крови? Тщательное воспроизведение результатов показало, что это произошло не в результате загрязнения в лаборатории. Одно возможное объяснение заключается в том, что эта ситуация отражает очень редкое явление, когда одна яйцеклетка оплодотворена двумя разными сперматозоидами и развилась в одного человека. Но такие люди всегда отличаются определенной асимметрией тела, например одно ухо заметно крупнее другого или глаза разного цвета. Миссис М. была вполне симметричной. А потом один врач решил задать важный вопрос. “Когда мы спросили, есть ли у нее близнец, миссис М. удивилась и ответила, что ее брат-близнец умер от пневмонии 25 лет назад в возрасте трех месяцев”.