Насколько точны ДНК-тесты, зачем нам генетический паспорт, для чего созданы люди, склонные к полноте, рассказал проректор по научной работе РНИМУ имени Н.И. Пирогова, заведующий лабораторией редактирования генома Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова Денис Ребриков.
— Денис Владимирович, сегодня различные российские и зарубежные медицинские организации предлагают генетические тесты, которые предсказывают, какая физическая нагрузка, какое питание предпочтительнее для конкретного организма, какие у человека есть таланты и склонности к определенному виду спорта. Как работает такой анализ и насколько он точный?
— Внутри линейки таких тестов достоверность всегда разнится. Например, со 100%-ой точностью можно с первого дня жизни человека выяснить, будет ли его организм переваривать лактозу. Дело в том, что примерно до трех лет фермент, отвечающий за переваривание лактозы, работает у всех. У некоторых людей он потом выключается, потому что такая генетика, а у некоторых продолжает работать всю жизнь. Взрослые люди про себя это, как правило, знают, или хотя бы на подсознательном уровне могут отказываться от молока и не любить его, а про ребенка заранее сказать нельзя (точнее - раньше было нельзя, а теперь, благодаря генетическим тестам - можно достоверно предсказать).
Если говорить про спорт, то сегодня мы можем по генам, кодирующим белки мускулатуры, определить, какого типа мышечная масса характерна данному индивиду. Причем с хорошей точностью — около 90% — можем предсказать для новорожденного, он скорее будет атлет, приспособленный для силовых видов спорта, или марафонец, способный долго работать на высокой нагрузке. Спринтер он или стайер, скорее сильный или скорее выносливый. Конечно, наиболее ярко эта генетика проявится при интенсивных спортивных нагрузках. Такие технологии сегодня используют тренеры для подбора ребят с подходящим типом мышц в спортшколах.
Из разряда тестов “для любопытных”, дающих, тем не менее, объективные научные результаты, — определение родства с кем-то из великих в прошлом. Например, с Чингисханом. Дело в том, что Y-хромосома передается строго по мужской линии. Для некоторых выдающихся мужчин прошлого удалось определить гаплотип Y-хромосомы, и эти данные можно сравнивать с современными людьми. То же самое у женщин по митохондриям (это внутриклеточные органеллы, передающиеся по женской линии).
Бывает, что человек хочет с помощью генетического теста подобрать оптимальную для своего организма физическую нагрузку или корректное питание. А ведь наши гены определяют активность ферментов, от которых, в свою очередь, зависит общий профиль метаболизма. Сегодня генетическое тестирование может многое сказать про индивидуальные особенности работы ферментов и биохимических путей. Вместе с тем, несмотря на неоспоримую научность таких анализов, важным фактором (например, похудения), безусловно является и эффект плацебо. Когда человеку после дорогих и очень сложных исследований объясняют, как и что ему делать - человек “реально заморачивается” и легче достигает поставленных целей. Эффект внушения нельзя отбрасывать при оценке действенности подобных тестов.
— Мы все слышали фразу «генетическая склонность к полноте», при этом также говорят, что лишний вес, если не считать какие-либо заболевания, не что иное как обычное переедание. Все-таки существует генетическая склонность к полноте или это только переизбыток калорий?
— Существует, конечно. Каждый человек своей генетической инструкцией создан для определенных условий среды. Мы знаем примеры людей, которые едят без ограничения и всегда худые. Им действительно сложно набрать вес. Бывает и наоборот. Это генетика. Другой вопрос в том, что склонный к полноте тип создан природой для мощных физических нагрузок и длительных перерывов в питании. То есть эволюция его спланировала так, что он, условно, должен быть охотником и все время бегать за мамонтом, тогда он не располнеет. Человек, которому сегодня сложно худеть, в прошлом был выигрышным вариантом, потому что он легко запасал жир при наличии еды и мог еще долго бегать за следующим мамонтом. А люди, которые поправиться не могут, должны питаться каждые два часа, у них сахар падает мгновенно, такой тип испытывает голод острее. Это парадокс. Просто такие люди ничего не запасают, все, что они съели, сгорает в организме. Раньше такому метаболическому профилю было очень сложно выжить. Окружающая среда меняется очень быстро, а генетика за ней не успевает. Те генотипы, которые мы определяем как проблемные, склонные к полноте, 500 лет назад были выигрышными. Сегодня таким людям тяжело, холодильник-то полный, за мамонтами бегать не надо.
— Что такое генетический паспорт и зачем он нужен?
— У этого термина пока нет однозначного словарного определения. Обычно под этим подразумевают некую интерпретацию генетических исследований, из которых человек может что-то про себя узнать. Вторая, более редкая интерпретация — криминалистическая: в обычный паспорт должна быть встроена индивидуальная генетическая информация, это один из наших уникальных идентификаторов, как сетчатка глаза или отпечаток пальца. По идее, когда-нибудь у каждого в электронном паспорте будет прописан профиль ДНК.
Полностью вся информация о ДНК конкретного человека занимает лишь около 3 Гб, сегодня эту информацию можно записать в память любого смартфона. На данный момент генетический паспорт предполагает частичный анализ, когда лаборатория смотрит отдельные места в ДНК и их интерпретирует. Сюда обычно входит анализ на наличие вредоносных мутаций для будущих поколений, предрасположенность к онкозаболеваниям, некоторым хроническим и возрастным заболеваниям. На самом деле мы все носители мутаций, которые в следующем поколении могут дать больного ребенка, если совпадут с такими же мутациями у партнера. Мы здоровы лишь потому, что у нас каждая хромосома повторена два раза, но если в ребенка попадут две поломанные хромосомы, то ребенок получится с генетическим заболеванием. Теоретически можно сравнить “генетические паспорта” будущих родителей и предсказать эти риски заранее. В случае совпадения мутаций у родителей вероятность рождения тяжело больного ребёнка - 25%! Но такие пары тоже могут иметь гарантированно здоровых детей, просто нужно воспользоваться ЭКО, чтобы генетик отобрал для переноса здоровый эмбрион.
— А можно ли как-то «починить» мутации, или улучшить гены так, чтобы человек стал устойчив к злокачественным опухолям, вирусам?
— Если мы говорим про пару будущих родителей с совпадающими мутациями - то, в данном случае, чинить ничего и не нужно. Как я уже сказал, надо лишь выбрать на этапе ЭКО эмбрион, в который не попали вредоносные мутации. Однако сегодня генетики могут и целенаправленно изменять последовательность ДНК на уровне эмбриона. Для этого у родителей берут гаметы, ооциты и сперматозоиды, сливают их с образованием зиготы — первой клетки, из которой развивается весь организм, и в эту зиготу вводят специальный фермент, изменяющий ДНК там, где нам нужно. В результате этого изменения весь человек получается с новой последовательностью ДНК. Таким способом можно у ребёнка создавать варианты генов, которых не было у родителей. Уже живут две девочки Лулу и Нана, которые созданы таким способом. Прошлой осенью ученый из Китая Хэ Цзянькуй объявил, что на свет появились первые в мире дети из генетически отредактированных эмбрионов. Из-за риска наследственного ВИЧ-инфицирования им на стадии эмбрионов удалили ген, отвечающий за передачу вируса. Разрешительная система на внесение таких изменений пока только устанавливается. Когда система будет выстроена, мы, безусловно, сможем «апгрейдировать» следующие поколения, придавая им свойства, которые не могли бы получиться без генной модификации. Мы сможем усиливать гены устойчивости к опухолям, сможем делать людей с более здоровой сердечно-сосудистой системой, липидным обменом, чем угодно, поскольку мы знаем, где слабые места и где надо поправить.
