Полезная еда

Есть одна дисциплина, которая в последние годы возвысилась над другими. Она призвана решить все проблемы со здоровьем и показать, что мы еще не знали. Речь, конечно, о генетической революции, которая началась на заре 1950-х и продолжается (и привлекает деньги) до сих пор. Вы возразите, что мы живем в Век генетики. Картирование генома человека и отдельных генов — передовой край медицинских технологий. ДНК — основной код, не так ли? В этом фантастически длинном и сложном плане записаны наша биография и судьба. В двойной спирали ДНК — все секреты нашего развития и природы: внешний вид и функции, личность и предрасположенность к заболеваниям. Мощь и скорость компьютеров растут, и мы будем и дальше открывать новые тайны. Вскоре, как утверждала 7 марта 2012 года New York Times, цена секвенирования гена сравняется с ценой простого анализа крови, а это будет иметь «колоссальные последствия для долголетия»2. Стоящие за этим ученые в стартапах Кремниевой долины работают над быстрым и доступным определением секвенции, исходя из предположения, что улучшить здоровье мешает недостаток данных. Типичное отражение этой веры — утверждение Ларри Смарр, директора Калифорнийского института телекоммуникации и информационных технологий и члена научно-консультативного совета Complete Genomics (одного из пионеров генетического секвенирования в Кремниевой долине): «Много веков люди не могли получить данные для программного обеспечения, которое делает их живыми. Если перейти из среды, бедной данными, в богатую таковыми, все изменится»3.

Эти крестоносцы-генетики мнят себя апостолами новой эры просвещения. Редукционистского просвещения. Гены, полагают они, — просто компьютерная программа человека. Хороший программист может прочесть код и предсказать, что сделает программа, а мы способны смотреть на гены и точно понять, чем заболеем и, возможно, даже какие эмоции испытаем.

Проблема в том, что это нереально. Гены говорят нам, что может произойти, но не объясняют, как это произойдет и произойдет ли вообще. Увлечение генетическими технологиями и их финансирование — очередной тупик медицины, кроличья нора редукционизма, которая не приближает нас к профилактике и лечению хронических заболеваний.

Генетическая сложность и редукционизм

Как и диетология, генетика невообразимо сложна, но общество об этом не знает. Многие считают, что гены — относительно стабильные единицы, благодаря которым мы выглядим, функционируем и ведем себя определенным образом. На самом деле все куда интереснее.

Когда я жил на ферме, у нас с братьями, Джеком и Роном, было по комбайну — большой машине, на которой мы ездили по полю и собирали зерно (чтобы помочь отцу заработать на наше образование). В те дни комбайны были так же сложно устроены, как и любая другая машина. Я уже забыл, сколько ремней и блоков в них было, но отлично помню 103 узла, которые требовалось смазывать перед началом работы. Для меня это было чудо инженерной мысли, воплощение упорядоченной сложности. Но тогдашние машины являлись только предвестниками будущих чудес: больших самолетов, огромных океанских лайнеров, телевидения («радио с картинкой»), спутников и космических станций, приборов и систем связи, искусного лабораторного оборудования и, наконец, ПК. Чудесные машины, чудесные умы! Но, как бы ни впечатляла сложность и гармония этих достижений инженерии и техники, они бледнеют перед микрокосмом молекулярной генетики.

Краткий урок генетики

Как вы, может быть, помните из школьных уроков биологии, ДНК — длинная цепь, состоящая из двух параллельных лент, которые слегка свиты и формируют двойную спираль. «Хребет» ДНК образован перемежающимися соединенными между собой молекулами сахаров и фосфатов (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Молекула ДНК

Вдоль лент в точной последовательности располагаются содержащие азот основания, каждое из которых прикреплено к дезоксирибозе. Их четыре: аденин (A), тимин (T), гуанин (G) и цитозин (C). Они обращены внутрь молекулы к противолежащим основаниям и связывают ленты друг с другом. Аденин и тимин имеют химическое сродство друг с другом и образуют пары оснований; то же касается гуанина и цитозина.

Молекулы ДНК невообразимо длинны, и последовательности оснований уникальны у всех без исключения людей, когда-либо живших на нашей планете. Поскольку основания — как буквы алфавита, из них складываются «слова», образующие огромный массив информации4.

Уникальная цепочка ДНК разделена и упакована в 23 пары хромосом, расположенных в ядрах всех 100 трлн клеток нашего организма (каждая из которых так мала, что уместилась бы на кончике иглы). Клетки используют ДНК как план работы. Основания пар хромосом (всего около 3 млрд) сгруппированы в гены (их около 25 тыс.). Ген может иметь от 100 до нескольких миллионов оснований и управляет образованием уникального белка.

Однако гены транслируются в белок не непосредственно, а через промежуточное образование — рибонуклеиновые кислоты (РНК), последовательности оснований, отражающие ленту ДНК (рис. 8.2).