Простое начало. Как четыре закона физики формируют живой мир

Но вернемся к людям и чертам посущественнее роста и даже сладости. Генетика вносит важнейший вклад в развитие многих заболеваний, бросивших серьезный вызов современному человечеству. Она лежит в основе, например, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний – двух ведущих причин смерти в разных уголках мира, – а также сахарного диабета, болезни Альцгеймера и множества психических нарушений. В некоторых случаях предрасположенность к болезни определяется главным образом одним геном. Измененные последовательности генов BRCA1 и BRCA2 (от английского breast cancer, «рак груди») находят примерно у 5 % больных раком груди, и риск его развития в течение жизни у женщин с такими вариантами генов раз в пять выше, чем в общей популяции⁹. Но чаще проблема не ограничивается парой генов. Как и в определении роста, свой небольшой вклад вносит множество генетических вариантов. Исследования на основе ОНП выявили целую паутину связей между болезнями и геномом человека, распутать которую должно помочь полногеномное секвенирование. Как и в случае с ростом, связи эти вероятностны: они не позволяют сказать наверняка, разовьется ли у человека ишемическая болезнь сердца (ИБС). И, скорее всего, мы никогда не сможем предсказывать подобное с полной уверенностью, ведь негенетические факторы вроде рациона и физической активности тоже важны. Мы в состоянии, однако, определять диапазон возможных исходов и говорить об изменчивости признака в группах людей (как на тех ростовых графиках) или рисках для особых их представителей.

Если взять ДНК случайного человека, то как понять, насколько выше или ниже относительно среднего по популяции его риск заболеть, скажем, сахарным диабетом II типа? В 2018 году ученые под руководством Секара Катиресана, работающие в Массачусетской больнице общего профиля и Гарвардской медицинской школе, показали, что анализ ОНП в той же самой геномной базе британского проекта «Биобанк» позволяет надежно выявлять высокие риски развития множества болезней – например, пятикратное повышение вероятности приобрести ИБС. Факторы, изменяющие риск в пять раз, сопоставимы по прогностической значимости с редкими вариантами единичных генов, уже нашедшими применение в скрининге и диагностике, – в частности, с BRCA-мутациями. Ученые посчитали, что «настало время подумать о включении полигенного предсказания рисков в клиническую практику». Они отметили, однако, что генетический материал, на котором до сей поры строились исследования, включая их собственное, был собран преимущественно у людей европейского происхождения, а значит, предсказания на его основе могут быть не столь точны для представителей других этнических групп. Синонимичный клинический подход к более широкому кругу людей, важный для поддержания индивидуального здоровья и социального равенства, требует вовлечения в крупномасштабные геномные исследования большого числа народностей.

Разумеется, повышенный риск, выявленный в ходе генетического анализа, – это все равно лишь вероятность, а не неизбежность развития определенного расстройства. Польза тестирования в том, что осознание риска, возможно, приведет к изменениям в образе жизни или к адресному применению диагностических и профилактических мер к тем, кому это необходимо прежде всего. Например, у разных видов рака раннее обнаружение повышает шансы на успешное лечение, но сами методы выявления болезни могут пагубно сказаться на организме. Вместо неизбирательных обследований было бы лучше, опираясь на генетические показатели, выявлять кандидатов, для которых риск заболеть превышает риск, сопряженный с выявлением болезни, и прицельно обследовать только их.

Выбираем геном

Если вам достался геном, сильно предрасполагающий к возникновению всяческих проблем, вы, возможно, задаетесь вопросом: а могло ли быть иначе? Ваш геном представляет собой случайную комбинацию геномов ваших родителей, бабушек и дедушек. Жребий брошен давно – вам уже поздно пытаться что-то с этим сделать. А вот геномы ваших будущих детей еще не сформированы, и возникает вопрос, можно ли повлиять на состав этих ДНК. В следующей главе мы узнаем, как переписывать нуклеотидные последовательности на свой лад. Здесь же рассмотрим более ограниченный, но вместе с тем и более простой метод отбора того или иного генома из нескольких возможных вариантов. Процедура эта, не побоюсь столь громкого слова, неестественна. И основана она на другой неестественной технике, которая поначалу вызывала оторопь и возмущение, но сегодня принимается и применяется повсеместно, – на искусственном оплодотворении.