Время генома: Как генетические технологии меняют наш мир и что это значит для нас

Почему на сегодняшний день существует лечение только для очень небольшого числа наследственных заболеваний, несмотря на то что мы сделали большой рывок в области изучения генома? При болезни Гоше и некоторых других, влияющих на «уборку» в клетках, чтобы модифицированный лечебный препарат начал работать, он должен быть введен в кровь и добраться до места с нужным типом клеток. К сожалению, при большинстве генетических заболеваний сделать это не удается. Фактически многие из них считаются неизлечимыми, что означает, что мы не настолько умны (пока), чтобы точно доставить «по адресу» действующую молекулу для устранения проблемы, не оказав вредного влияния на другие органы.

Многие генетические заболевания вызваны мутациями в нескольких генах, а не только в одном, и поэтому их нельзя эффективно вылечить. Научный язык называет их «сложными признаками». К их числу относятся любые измеряемые характеристики человека, которые не укладываются в простую систему доминантного и рецессивного наследования, изучаемую студентами-медиками. Там может участвовать несколько генов, мутации в которых взаимодействуют друг с другом дьявольски сложными путями, вызывая заболевания. Кроме того, может влиять жизненный опыт и условия среды. Часто такими заболеваниями занимаются не генетики, а другие специалисты. Яркий пример такого сложного признака – ожирение.

Когда много лет назад я учился на психиатрическом отделении, пожилой врач признался мне, что никогда не будет нанимать на работу людей с ожирением, потому что, дескать, у них «не хватает силы воли». Подобная психодинамическая точка зрения, скажем прямо – «ожирение в мозгах», сегодня кардинально изменилась, потому что выяснилось, что это целая группа заболеваний физиологического и неврологического происхождения, а не просто проявление недостаточной силы воли или психологическое нарушение.

Говоря простыми словами, ожирение – это набор заболеваний с общей чертой: накоплением жира в организме, которое может привести к сокращению продолжительности жизни{4}. С медицинской точки зрения человек страдает ожирением, если индекс массы тела (масса тела в кг, деленная на квадрат роста в кв. м) больше 30. Хотя человеческий генофонд за последние десятилетия не очень поменялся, количество людей с ожирением во многих странах резко возросло.

Есть несколько «простых» одиночных мутаций, которые могут привести к сильному ожирению. Однако считается, что чаще всего оно возникает из-за взаимодействия сотен мутаций в десятках различных генов{5}, доступности разных типов пищи и низкого уровня ежедневной активности. Генетические мутации могут влиять на эффективность обмена веществ, то есть сжигания калорий, способность мозга регулировать аппетит, эффективность усвоения пищи, психологическое состояние, уровень тироидных гормонов и множество других важных биологических механизмов. Имеются даже данные о том, что определенные мутации могут влиять на пищевые предпочтения, например любовь к жареной еде. У нас также есть доказательства того, что некоторые мутации, найденные на разных континентах, влияют на ожирение нынешнего поколения не так, как на поколение наших прадедов, когда образ жизни был более активным (хождение пешком вместо езды на машине, работа на ферме вместо сидения в офисе) и воздействия окружающей среды были иными.

Есть несколько утвержденных препаратов для снижения веса, но большинству людей они помогают относительно слабо и могут быть использованы только как дополнение к диете и упражнениям.

Сложные признаки – большая проблема для фармацевтической промышленности. В настоящее время к изготовлению лекарств мы подходим как охотники, которые едут на сафари с крупнокалиберной винтовкой, чтобы поразить большую цель, скажем, тигра. Большинство компаний направляют свои усилия на крупные, очевидные цели, которые с помощью современных технологий могут быть достигнуты и превращены в «охотничий трофей», составляющий более $5 млрд ежегодно.

Однако генетические заболевания со сложным наследованием – другой тип мишени. Они больше похожи на пчелиный рой. Не важно, насколько точно бьет винтовка, выстрелы пулями в рой пчел не принесут пользы. Чтобы сделать неизлечимые заболевания со сложным наследованием излечимыми, необходимы совершенно другие фармакологические подходы (что-то вроде дыма или инсектицида вместо пуль). Может быть, надо использовать разнообразные лекарства, одновременно влияющие на несколько основных узких мест, новые технологии для регулирования включения и выключения генов, нанороботов, патрулирующих кровеносные сосуды, или другие, пока еще не созданные технологии.