как мы знаем из книги Успенского "Чебурашка"
во всем виноваты гены
сейчас я попробую объяснить в чем именно они виноваты
как они виноваты
и что с этим делать
чтобы начать отвечать на этот вопрос
человечеству понадобилось потратить три миллиарда долларов
и более десяти лет
именно столько длился проект "Геном Человека" и именно столько он стоил
результаты этого проекта попали на страницы и на обложки всех крупнейших научных журналов
Science Nature и даже журнал Time опубликовал на своей обложке двух лидеров этого проекта
что же было сделано за такую сумму денег?
всего лишь прочитано три миллиарда пар-оснований в ДНК
букв A T C и G из которых складывается наша с вами книга жизни
но прочитать эту книгу жизни мало
неплохо бы еще понять что же в ней написано
вот для того чтобы понять что в ней написано
пришлось потратить существенно больше денег
и существенно больше времени
посмотрите на эту фотографию
два совершенно разных человека: самый большой и самый маленький китаец в мире
знаете насколько они отличаются между собой с точки зрения ДНК?
на 1/100 процента
1/100 процента отличает мужчину от женщины
негра от белого
мальчика от девочки
1/100 процента отличает любого из нас
и в этой 1/100 процента заложены самые невероятные отличия о части из которых я вам расскажу
на этой картине изображен результат проекта "Геном Человека" - сиквенатор
машина, позволяющая читать ДНК с невероятной скоростью, производительностью
и главное намного дешевле, чем три миллиарда долларов
сейчас прочитать геном любого из нас будет стоить всего лишь несколько тысяч долларов
и займет несколько дней
что же можно узнать о собственном геноме
после того как мы его прочитаем?
процедура эта на самом деле с точки зрения человека очень простая
я сам ее проходил
сдается слюна в прозрачной пробирочке
набирается вот так очень смешно
примерно 50 мл слюны
упаковывается и отправляется по почте
дальше в лаборатории слюна распаковывается
над ней проводятся разные химические преобразования
из нее извлекается ДНК
ДНК помещается в специальные машинки по чтению
и на выходе получаются просто буквы
буквы A C T и G, относящиеся к разным участкам нашего генома
что можно узнать из этих букв?
мой пример
прежде всего можно узнать свое происхождение
у нас была такая семейная легенда о бабушке из Одессы
она подтверидилась: полпроцента генов, свойственных Ашкинази нашлись у меня
кроме того сервисы, которые собирают генетическую информацию,
позволяют еще обмениваться ею с тем, с кем захочешь
я поставил свою генетическую информацию открытой
и буквально в воскресенье я прихожу домой, сажусь за обеденный стол
разговариваю с родителями
и отец мне говорит: знаешь я получил такой интересный еmail
мне написала некая Лидия Коваль
говорит, что у нас с ней похожие геномы
и говорит, что она знает нашу бабушку, которая умерла в 1983 году
и она знает , где она работала, и знает, кем она была
то есть похоже это наша родственница
я начинаю списываться и действительно оказывается, что это моя троюродная сестра
которая живет сейчас в Нью-Йорке
и которая нашла нашу семью через сервис генетических исследований
разве было это возможно, разве было это мыслимо даже 10 лет назад?
второй пример
связанный опять же со мной
многие из нас любят молоко
большинство из нас любит молоко
но молоко не всем полезно, некоторые выпивают молоко и им так немножко плохеет
я тоже отношусь к числу таких людей
мне тоже немножко плохеет после молока
сделав генетический тест, я понял, в чем дело
дело в том, что я носитель такой мутации, которая вызывает непереносимость лактозы
лактоза - это молочный сахар, содержащийся в молоке
и лактоза на самом деле в норме у приматов
а человек вообще относится к приматам
она во взрослом возрасте не должна усваиваться
это такое эволюционное изобретение
которое позволяет не конкурировать старшим детенышам
с младшими за молоко матери
но человечество давно уже перешло с молока матери на другие виды молока
во взрослом возрасте, а именно на коровье молоко
в Европе коровы были распространены уже 5000 лет назад
а человечество, говорят, до середины 20 века страдало от голода
и сейчас частично страдает
так вот соответственно создавалось предпочтение
тем, кто может во взрослом возрасте переваривать коровье молоко
поэтому в тех регионах, в тех странах, где коровы были распространены
такая мутация в популяции закреплялась
то есть мутация, позволяющая переваривать коровье молоко, закреплялась
и стала со временем нормой
например, в Голландии 99% человек усваивают лактозу
а в России этот процент пониже - около 80
ну вот я попал в те 20 отсталых, которые лактозу не переваривают
если был бы голод, я бы умер
но везет, голода сейчас нет, молоко мне пить не обязательно
однако история достаточно поучительная
и она еще подтверждается тем, что, например, в Китае коров никогда не было
и там примерно у 1% населения есть мутация, делающая возможным усваивание лактозы
ну на молоке свет клином не сошелся
есть вещи о поважнее
например, компьютеры
вот этот парень, программист, прославился тем, что первым выложил свой геном в открытый доступ
то есть он его разместил на GitHub
это такой форум для программистов, где они обычно обмениваются собственным кодом
и вы знаете что? через 24 часа он получил первый 'fork'
то есть первое ответвление в своем геноме
ему поправили несколько ошибок
да, они сделали его как раз чувствительным, переваривающим лактозу
они сделали его нечувствительным к некоторым вирусам
они уменьшили у него риск наследственных заболеваний
риск сердечно-сосудистых заболеваний
в общем подчистили геном как подчищают код
это было бы всего лишь наивной забавой компьютерщиков
если бы мы не понимали, что действительно в скором времени
будет возможно перезалить исправленный геном в человека назад
да, пока это робкие попытки
но путь-то правильный
геном изменять можно
в геноме также содержится информация о чувствительности к вирусу иммунодефицита человека
есть такая мутация в гене CCR5, кодирующем рецептор в лейкоцитах,
которая делает невозможным заражение человека вирусом иммунодефицита
то есть такие люди по-просту иммуные, у них никогда не может быть СПИДа
и это 1% европейской популяции
представьте себе 1% европейской популяции повезло
вот просто супер повезло
и опять же механизм появления такой штуки чисто эволюционный
дело в том, что в Европе в Средние века бушевали эпидемии чумы, опустошающие страны
и носители мутации, вот такой мутации в CCR5,
они были менее подвержены заражению чумой
то есть чума хуже заражала таких людей
они выживали
они оставляли потомство, мутация закреплялась в популяции
такая мутация стала спасительной для одного нашего современника
знакомьтесь, Тимоти Браун
также известный как "Берлинский пациент"
первый человек в мире, который излечился от СПИДа
на самом деле этому парню сильно не повезло
сначала в 1995 ему поставили диагноз ВИЧ инфецирован
затем в 2006 вдобавок поставили диагноз лейкимия
и вот эти два смертельных диагноза привели его к одному берлинскому доктору
который стал пробовать на нем самые современные методы терапии лейкимии
после того, как химиотерапия не сработала, он отправил его на пересадку костного мозга
вообще говоря, пересадка костного мозга - процедура ужасная
вот я сегодня утром зубы лечил, и это было плохо
а при пересадке костного мозга страшно подумать, через что люди проходят
но для него это был последний шанс вылечиться от лейкимии
и доктор пошел чуть дальше, чем обычные протоколы лечения
доктор подобрал ему такого донора костного мозга
который имел у себя эту мутацию в гене CCR5
вот эту,которая распространена в 1% европейского населения
и после того, как костный мозг донора прижился
у Тимоти заметили полное исчезновение вирусов в крови
ему делали биопсию всего, чего только можно
мозга, спинномозговой пункции, всех органов
куда врач может иголкой дотянуться, оттуда ему делали биопсию
вируса нет
вирус исчез
конечно его пример служит надеждой тем ВИЧ-инфецированным
которые сейчас не подвержены лечению
то есть для них есть специальная поддерживающая терапия, позволяющая им жить,
но не позволяющая избавиться от вируса
к сожалению, такой метод лечения не подойдет каждому
прежде всего потому, что пересадка костного мозга- это очень болезненная процедура
и доноров подходящих подобрать не всегда легко
не всегда всем везет, как Тимоти Брауну
но опять же даже устойчивость к ВИЧ зашита в наших генах
знаете, что объединяет этих людей?
все они старше 100 лет
и все они дожили до своих 100 лет без каких-то тяжелых заболеваний
без наследственных заболеваний, без хронических заболеваний
сейчас ученые пытаются понять,что в их генах позволяет им жить так долго
и не болеть никакими болезнями
ученые сиквенируют геномы 100 человек старше 100 лет
если бы моя бабушка была сейчас жива
она могла бы присоединиться к этому проекту
потому что она также прожила 100 лет, не болея никакими наследственными
никакими сердечно-сосудистыми, никакими вообще заболеваниями
возможно, что-то от ее генов передалось мне
узнаем
исследования генов позволяют вести такие расследования, похлеще, чем в сериале "Доктор Хаус"
например, этот мужчина, Хью Райенхофф
он провел совершенно настоящее детективное расследование
он нашел убийцу своей дочери
к счастью, убийства не состоялось
дело в том, что его дочь убивала мутация в одном из генов,
которая делала ее очень невосприимчивой к синтезу одного из белков в организме
и дочка действительно сгорала на глазах
у нее не развивалась мускулатура, у нее были тяжелые проблемы со здоровьем
ей повезло, что ее отец оказался крупным медицинским генетиком
еще и биотехнологическим предпринимателем
он бросил все ресурсы на поиск того редчайшего синдрома, которым больна его дочь
он раскопал все статьи, он побеседовал со всеми специалистами
он даже оборудовал у себя дома в подвале медицинскую лабораторию
он изучал ее гены месяц за месяцем, год за годом
наконец, он пришел к ответу
он нашел ту мутацию в гене фибрилина, которая не встречалась до этого ранее нигде
он получил свою награду
потому что он смог подобрать лекарство для своей дочки
и его дочка живет сейчас жизнью похожей на жизнь своих сверстников
она ходит в школу, она может подниматься по лестнице
она играет со своими сверстниками
этот пример также вдохновляет нас на то, что с помощью исследований генов
можно не то,что лечить болезни
а можно диагностировать болезни ранее неизвестные и находить для них существующие лекарства
которые подходят под такую терапию
но конечно же мало просто смотреть гены
очень хочется их изменять
зачем их изменять?
вы понимаете, для того, чтобы лечить СПИД, для того, чтобы лечить наследственные заболевания
или даже для того, чтобы избавлять от слепоты
например, вот эти обезьянки, которые получали генотерапию, избавлялись от синдрома Дальтона
то есть они начинали различать цвета и получать вознаграждения за свою работу
на них была показана такая принципиальная возможность
а дальше несколько лет назад человечество шагнуло от обезьян к людям
вот этот парень - первый, чью слепоту удалось вылечить
у него совершенно редкий, совершенно конкретный синдром
который приводит к тому, что светочувствтвительные клетки сетчатки глаза
со всерменем перестают различать свет и к совершеннолетию человек просто слепнет
перестает различать любой свет
и этого парня ждала бы такая же участь, если бы ни новейшие методы генотерапии
которая при помощи вируса и пришитой к нему последовательности аминокислот
кодирующей определенный белок
вот тот самый, который отвечает за светочувствительность сетчатки глаза
вот после такого лекарства его слепота была вылечена, он снова стал видеть
это практически библейская история об исцелении слепого
и она показывает нам, что возможности генотерапии действительно безграничны
действительно можно лечить те заболевания, которые раньше не поддавались лечению
нужно только получше разобраться в этих механизмах. научиться делать нужные векторы
нужно только понять, какие гены за что отвечают
и теперь перед каждым из вас стоит выбор
вы можете сделать генетический тест
вы можете поделиться своим геномом с окружающими, с научным сообществом
вы можете распространить эту идею для того, чтобы будущее наступило быстрее
спасибо!