Геном

Ридли Мэтт

 Вполне возможно, что таких генов несколько, и, похоже, один из них был найден. Это ген KCNC3, кодирующий бе­лок калиевых каналов нейронов. Калиевые каналы много­кратно открываются и закрываются в течение миллисе­кунд, и нарушение в их работе ведет к быстрому износу и гибели нейронов. Недавно были получены данные, что мутации белка калиевых каналов могут быть первопричи­ной почти всех нейродегенеративных заболеваний, тогда как мутации в других генах лишь ускоряют деструктивные процессы в том или ином отделе головного или спинного мозга (Waters М. F. et al. 2006. Mutations in voltage-gated potassium channel KCNC3 cause degenerative and develop­mental central nervous system phenotypes.Nature Genetics 38:447-451).

Кроме того, ген E₄ пагубно влияет в большей степени на женщин, чем на мужчин. Болезнь Альцгеймера вообще чаще встречается у женщин. При этом генотип Е₄/Е₃ делает жен­щину настолько же восприимчивой к болезни, как и гено­тип Е₄/ Е₄, тогда как один ген

Е₃ существенно снижает риск заболевания у мужчин (Bickeboller Н. et al. Apolipoprotein

Е and Alzheimer disease: genotypic-specific risks by age and sex. American Journal of Human Genetics 60: 439-446; Payami H. et al. 1996. Gender difference in apolipoprotein E-associated risk for familial Alzheimer disease: a possible clue to the high­er incidence of Alzheimer disease in women. American Journal ojHuman Genetics 58: 803-811; Tang M.-X. et al. 1996. Relative risk of Alzheimer disease and age-at-onset distribution, based on APOE genotypes among different African Americans, Caucasian and Hispanics in New York City. American Journal of Human Genetics 58: 574-584).

Вам может показаться странным, что при такой зловред­ности ген Е₄ вообще существует, да еще встречается с такой большой частотой. Если он виновен в развитии двух таких страшных заболеваний, как инфаркт миокарда и болезнь Альцгеймера, его давно должны были вытеснить из популя­ции более дружественные варианты гена Е₃ и Е₂. Вероятно, ответом на этот вопрос будет тот факт, что мясную диету до недавнего времени мало кто мог себе позволить, поэтому побочный эффект гена Е₄ в виде коронарных заболеваний оказывал незначительное влияние на эволюцию наших предков. Что касается болезни Альцгеймера, то это забо­левание вообще находится за полем эволюционного сраже­ния не только потому, что к моменту его наступления люди успевали вырастить своих детей, но к тому же в каменном веке вообще редко кто доживал до такого возраста. Однако мне кажется, что это не полный ответ. Все-таки у некото­рых кочевых народов мясо и сыр были едва ли не един­ственной пищей на протяжении многих веков, что должно было повлиять на частоту встречаемости гена в популяции. Вполне возможно, у гена Е₄ есть еще какая-то функция в организме, о которой еще ничего не известно, кроме того, что с этой функцией ген Е₄ справляется успешнее, чем ген Е. Напомню: ГЕНЫ НЕ ДЛЯ ТОГО, ЧТОБЫ ВЫЗЫВАТЬ БОЛЕЗНИ.

Разница между генами Е₄ и Е₃ состоит лишь в том, что 334-я «буква» у первого гена G, а у второго — А. Ген Е₂ отли­чается от гена Е наличием в позиции 472 «буквы» G вместо

А. В результате в белке Е₂ по этим позициям два цистеина, а в белке Е₄— два аргинина, тогда как белок Е₃ занимает промежуточное положение между ними. Этих ничтожных изменений в тексте гена АРОЕ длиной в 897 «букв» оказы­вается достаточно, чтобы существенно изменить функцио­нальную активность белка. Какую работу выполняет этот ген в мозге, остается загадкой. Есть сведения, что белок не­обходим для стабилизации белка tau, который, в свою оче­редь, необходим для поддержания в целостности скелета нейронов, состоящего из белковых микротрубочек. Белок tau склонен образовывать химическую связь с фосфатом, в результате чего он теряет свою функциональность. Роль липопротеида АРОЕ состоит в защите белка tau от фосфа­тов. По другой версии в клетках мозга белок АРОЕ выпол­няет ту же функцию, что и в кровяных сосудах: управляет переносом холестерина в клетку и из клетки. Холестерин необходим клеткам для поддержания целостности их ли- пидных мембран. Третья теория, которая ближе всего под­водит нас к болезни Альцгеймера, состоит в том, что влия­ние белка Е₄ на мозг связано не с функциями этого белка, а с побочным эффектом — образованием прочной связи с ами­лоидным бета-пептидом, который выстилает с внутренней стороны клеточную мембрану нейрона. Каким-то образом этот комплекс способствует появлению и росту белковых включений внутри нейрона.

Когда-нибудь механизмы развития болезни будут извест­ны, но уже сейчас в наших руках есть средства для прогно­зирования вероятности заболевания у людей. Достаточно провести несложный генетический тест, и мы сможем точно рассчитать вероятность того, что данный человек в старости заболеет болезнью Альцгеймера. Но насколько полезными будут эти знания? Генетик Эрик Ландер (Eric Lander) привел такой пример. Всем известно, что прези­дент Рональд Рейган умер от болезни Альцгеймера. В ретро­спективе становится понятно, что первые симптомы забо­левания должны были проявиться еще в те времена, когда Рейган был в Белом доме. Предположим, что какой-нибудь настырный журналист, желающий во чтобы то ни стало дискредитировать Рейгана как кандидата в президенты в 1979 году, стащил бы салфетку, которой Рейган вытер рот, и провел бы анализ ДНК (впрочем, тогда это было еще невоз­можно). Публикация сведений о том, что у одного из самых старых кандидатов в президенты болезнь Альцгеймера мо­жет развиться еще в срок его президентства, изменила бы ход истории.

Данный пример показывает, какое влияние на челове­ческое общество может оказать владение генетической ин­формацией, но имеем ли мы моральное право на проведе­ние таких анализов? Если спросить у врачей о целесообраз­ности проведения тестирования генов АРОЕ, большинство из них ответят отрицательно. К такому же выводу пришли участники британского

Совета по биоэтике в Наффилде (Nuffield Council on Bioethics). Весьма сомнительно, чтобы определение вероятности возникновения неизлечимой бо­лезни принесло кому-либо пользу. Возможно, те, у кого в ге­номе не обнаружено ни одного гена Е₄, вздохнут с облегче­нием, но в каком ужасном положении окажутся те, для кого результаты анализа прозвучат как приговор. Подобную моральную проблему мы уже обсуждали в главе 4, когда рассматривали синдром Хантингтона. Тогда злой рок был еще более неотвратимым, но по крайней мере результаты анализа не вводили людей в заблуждение. Человек с двумя генами Е₄, если ему повезло, может дожить до преклонного возраста без симптомов болезни Альцгеймера. И наоборот, отсутствие гена Е не дает полной гарантии, что данный че­ловек не заболеет.

Сначала эти аргументы показались мне убедительными, но сейчас я уже в этом не уверен. В конце концов, врачи по­считали этичным проводить тестирование на ВИЧ-инфи­цирование, несмотря на то что СПИД остается неизлечи­мой болезнью. Опять таки, СПИД не является неизбежным итогом ВИЧ-инфекции. В некоторых случаях наличие ви­руса в крови не ведет к развитию заболевания. Безусловно, в случае со СПИДом общество также озабочено контролем над распространением инфекции, чего нет в случае болез­ни Альцгеймера. Но мы сейчас пытаемся посмотреть на проблему глазами больного, а не общества. В выступлени­ях участников дискуссии Совета по биоэтике в Наффилде прослеживается неявно выраженное неприятие генети­ческих методов тестирования в отличие от других тестов. По утверждению составителя отчета заседания Фионы Колдикот (Fiona Caldicott), на отношение к вопросу суще­ственно повлиял тот факт, что восприимчивость человека к заболеванию сводилась лишь к набору его генов, что могло создать у людей ложное ощущение заклейменности и убеж­денность в неотвратимости заболевания и заслонить собой влияние социальных и других факторов. Ожидание начала заболевания само могло стать причиной психического рас­стройства (Caldicott F. et al. 1998. Mental disorders and genetics: the ethical context. Nuffield Council on Bioethics, London).

Аргумент совершенно верный, но он неверно интерпре­тируется. Наффилдский совет оперирует двойными стан­дартами. «Социальные» объяснения проблем с психикой, предлагаемые психоаналитиками и психологами, благо­словляются для использования на практике, хотя в их осно­ве лежат весьма ненадежные свидетельства, а оптимизма пациентам они внушают ничуть не больше, чем результаты генетического анализа. С благословения великих и извест­ных специалистов по биоэтике гадание на кофейной гуще продолжает процветать в психологии, тогда как надежные методы диагностики подвергаются остракизму только по­тому, что в их основе лежит генетическое объяснение за­болевания. В стремлении найти обоснование запрету ге­нетической трактовки заболевания в пользу социальной Наффилдский совет пытается доказать, что генетическое тестирование по генам АРОЕ₄ «недостаточно надежно», и это при том, что вероятности развития заболевания при ге­нотипах ЕуЕ₄ и Ej/Е_у отличаются восьмикратно. Как про­комментировал ситуацию Джон Мэддокс (John Maddox), «есть основания полагать, что врачи отказались от предста­вившихся возможностей из-за робости сообщить пациентам нежелательную генетическую информацию, ... но эта ро­бость может завести слишком далеко» (MaddoxJ. 1998. What remains to be discovered? Macmillan, London).

Между прочим, хотя болезнь Альцгеймера все еще неиз­лечима, уже есть лекарства, которые облегчают некоторые из ее симптомов. Кроме того, люди из группы риска могут принять заранее некоторые меры предосторожности. Все рекомендации врачей становятся более эффективными, если они адресованы тем, кто в этом нуждается, а не всем подряд.

Человек, узнавший, что у него в геноме два гена Е, мо­жет стать добровольцем для испытания новых лекарств для лечения болезни Альцгеймера. Кроме того, есть целый ряд профессий, способствующих развитию этого заболевания. Например, хорошо известно, что бокс существенно повы­шает риск возникновения болезни Альцгеймера, поэтому прежде чем становиться боксером, хорошо было бы прой­ти тест на наличие гена Е₄. Каждый шестой боксер при­обретает к пятидесятилетнему возрасту, а некоторые, как Мухаммед Али (Mohammed Ali), даже раньше, либо болезнь Паркинсона, либо болезнь Альцгеймера — симптомы этих заболеваний довольно похожи, хотя генетические предпо­сылки совершенно разные. У боксеров, заболевших болез­нью Альцгеймера, практически всегда обнаруживается ген Е₄. Этот ген также сопутствует тем пациентам, у которых в результате операций на головном мозге в нейронах были обнаружены характерные включения.

К группе риска могут относиться не только боксеры, но и другие спортсмены, у которых часто случаются микро­травмы головы. Хорошо известно, что многие великие фут­болисты в старости страдали серьезными расстройствами психики; Дэнни Блэнчфлоуэр (Danny Blanchflower), Джо Мерсер (Joe Mercer) и Билл Пэсли (Bill Paisley) — это толь­ко недавние примеры заболевших известных английских футболистов. Неврологи только сейчас начинают изучать связь между профессиональным футболом и болезнью Альцгеймера. Однажды подсчитали, что футболист за се­зон в среднем 800 раз отбивает мяч головой. Микротравмы головы вполне ожидаемы. Датские исследователи зафикси­ровали существенное ухудшение памяти у футболистов, по сравнению с другими спортсменами, а норвежские врачи установили, что профессиональный футбол ведет к орга­ническим повреждениям мозга. Вновь таки, для того, кто только начинает карьеру футболиста, полезно было бы знать, что он относится к группе риска, если в его хромосо­мах есть две копии гена Е₄. Людей еще многих профессий можно отнести к группе риска, и даже тех людей, которые из-за высокого роста часто бьются о дверной косяк. Мне са­мому интересно, каков мой генотип по генам АРОЕ. Была бы возможность, я бы прошел тест.