Я — не моя ДНК. Генетика предполагает, эпигенетика располагает

Эстейер Манель

Понятно, что вы ждете точных рекомендаций или хотя бы менее общих, но, при всем уважении к вам, вот то единственное, что мы можем сказать: в настоящее время ведутся исследования, которые связывают низкокалорийные диеты с замедленным старением. Однако их результаты неубедительны. Другие исследователи связывают преждевременное старение с теми передающимися по наследству эпигенетическими изменениями, которые приводят к большей смертности из-за сердечно-сосудистых заболеваний.

Может ли экстракорпоральное оплодотворение спровоцировать эпигенетические изменения?

До этого момента мы настаивали

на важности питания и хорошего самочувствия плода для его будущего здоровья и даже для здоровья его потомков. Сейчас самое время задуматься, что именно происходит в случае использования вспомогательных репродуктивных технологий и как это связано с изменениями и проблемами со здоровьем, которые могут возникнуть у детей, рожденных таким образом. Эффективность и пригодность этой технологии вызывают сомнения у некоторых ученых из-за окружающей среды и манипуляций, которым подвергаются яйцеклетки и эмбрионы. Последние исследования эти сомнения не опровергают. Испытания на людях и животных наводят на мысль, что вспомогательные репродуктивные технологии могут воздействовать на эпигенетику в процессе образования эмбриона, становясь причиной патологий при рождении. Правда ли это?

И на самом деле исследования показали, что, скорее всего, существует связь между использованием этих технологий и изменением, которое влияет на рост и носит необычное название синдрома Беквита — Видемана. Исследователи доказали, что если раньше этот симптом диагностировался у 0,8 % населения, его частота у детей, рожденных с помощью вспомогательных репродуктивных технологий, составляет 4,6 %, то есть в шесть раз выше.

Однако, несмотря на эти данные, науке неизвестно, была ли сама технология причиной развития патологий или патологии уже были в гаметах родителей с проблемами с фертильностью.

Возможно ли будет находить и исправлять аномальное метилирование у плодов, чтобы избегать «дефектов»?

В настоящее время разрабатываются различные лабораторные технологии с целью иметь возможность избежать метилирования ДНК на некоторых участках генома. Со временем мы точно сможем опознавать, какие изменения эпигенома вызваны внешним стрессом, и изменять или обращать их вспять. Речь идет не о попытках «улучшить» человеческий эмбрион с помощью генетических манипуляций или в данном случае эпигенетических (что сопровождалось бы возражениями по этическим причинам, так как речь идет об очевидном эпигенетическом вмешательстве), а скорее о лечении того, что подверглось нежелательным изменениям из-за воздействия факторов окружающей среды и в конечном счете могло бы привести к заболеванию в будущем.

Глава 4

Никогда никого не судите по цвету кожи (даже мышей)

К сожалению, очень часто мы судим людей по их внешнему виду и забываем оценить их действия и личные достоинства. Это происходит отчасти оттого, что, поскольку все мы принадлежим к роду человеческому, зрение является нашим самым развитым чувством, в отличие от других животных, которые ориентируются и оценивают все, что их окружает, с помощью обоняния или даже вкуса. Мы смотрим на себя и решаем, нравимся себе или нет, как минимум перед первым свиданием. И мы не задумываемся даже на секунду, что все, что мы видим (а значит, во что мы влюбляемся), — это всего лишь внешняя оболочка, всего лишь кожа. Если только, конечно, искра не вспыхивает в операционной между хирургами и пациентами.

Так о чем это мы? Да, для людей кожа (как мы в

несколько шутливой форме попытались объяснить) — это важнейший элемент существования, такой же, как и зрение. Возможно, поэтому разная пигментация является иногда причиной вопиющей несправедливости, и даже сегодня мы видим абсурдное разделение и сегрегацию во многих обществах.

Но если бы мы могли изменить цвет нашей кожи? Если бы существовал эпигенетический механизм, позволяющий это сделать?

Позвольте разъяснить вам этот вопрос на примере невымышленной истории одного нашего не такого уж и дальнего родственника — особого типа «мыши».

Агути — грызун, который меняет цвет шерсти

Главного героя нашей истории зовут агути, хотя это не настоящее его имя, а термин, которым обычно именуют грызунов его рода (его научное название — Dasyprocta, не очень гармонично звучит, правда?). Агути — маленькие животные, которые живут в Центральной и Южной Америке. Как правило, их шерстка имеет красивый желто-коричневый окрас, но иногда появляются особи с темной шерсткой. Интересно то, что это происходит не только среди популяций, которые живут на свободе, но и среди лабораторных экземпляров, созданных в большинстве случаев с целью получить генетически однородные особи. В таком случае, если эти грызуны из лаборатории обладают одним и тем же кодом ДНК, как такая разница в цвете вообще возможна?

Для ответа на этот вопрос лучше всего углубиться в его суть. Мы знаем, что окрас этих грызунов зависит от работы гена, который так и называется — агути (зачем усложнять себе жизнь разными обозначениями?). Однако когда феномен отличающегося окраса лабораторных особей был изучен, не было обнаружено ни мутаций, ни каких-либо других генетических различий между желтыми и коричневыми особями. В таком случае… Да! Вы угадали! Между генетически идентичными грызунами существует эпигенетическая разница: у особей с темным окрасом ген агути метилирован, а у обладателей желтой шубки ген деметилирован.

Подождите, самое интересное впереди: окрас желтых особей становится темнее, если им назначить диету, богатую продуктами, содержащими соединения — доноры метильных групп и поставляющими фолат (также называемый фолиевая кислота, или витамин В9, который содержится в разнообразных продуктах, включая овощи с зелеными листьями, печень, мясо, яйца и т. д.) и S-аденозилметионин (который не содержится в продуктах, а вырабатывается нашим обменом веществ согласно потребностям организма и в настоящее время используется для лечения таких болезней, как депрессия, остеоартрит или фибромиалгия).

S-аденозилметионин — молекула, которая используется в качестве источника метильных групп, то есть молекула — донор метильных групп, которые метилируют другие молекулы (например ДНК или гистоны).

Другими словами, мы провоцируем метилирование гена агути с помощью внешнего агента, которым в данном случае является пища, содержащая доноры метильных групп. Еще минуту, пожалуйста, мы пока не закончили! Держитесь крепче, так как мы приближаемся к моменту крутого спуска, как на американских горках. Оказалось, что эти грызуны, изначально желтые, изменив окрас благодаря питанию, которое вызвало метилирование гена агути, дали потомство с темным окрасом. Для того чтобы вернуть им желтый цвет, нужно изменить их рацион, лишив его фолатов и S-аденозилметионина, то есть метильных групп.