• Москва, +11....+20 ясно
    • $ 65,99 USD
    • 73,44 EUR

Коротко

Подробно

Фото: RAGUET / DIOMEDIA

"Это лотерея, в которую играет природа"

Как якутский врач Надежда Максимова оказалась на переднем крае мировой генетики. Беседовала Елена Кудрявцева

Почему в мире растет число генетических заболеваний? Что общего в генах якутов и марокканцев? Как может наука противостоять опасным мутациям в генотипе россиян? "Огонек" попросил рассказать об этом одного из самых ярких отечественных генетиков, заведующую учебно-научной лабораторией "Геномная медицина" Северо-Восточного университета им. Аммосова Надежду Максимову


Елена Кудрявцева, Якутск — Москва


Проекты по исследованию генов человека — одни из самых масштабных, дорогих и популярных в современной науке: в них действительно участвуют ученые всего мира. Причина? Многие видят в генах тот самый код, разгадав который, можно будет всерьез изменить качество жизни.

Вот лишь последние из исследований: буквально недавно завершился 1000 Genomes Project — масштабное исследование по расшифровке геномов тысячи человек разных национальностей, в ходе которого ученые так увлеклись, что расшифровали на полторы тысячи геномов больше "обещанного". Удалось это благодаря новым технологиям, которые ощутимо ускорили работу.

Тут же стартовал новый проект — International Genome sample Resource: чтобы описать различные варианты одних и тех же генов у тысяч людей и выяснить, какие из этих отличий порождают болезни, ученые намереваются включить в исследование неохваченные народы из Африки и Восточной Азии. Ведь до сих пор каждая находка гена, "ответственного" за болезнь,— это большой научный прорыв, потому что дает серьезный шанс победить заболевания, которые до сих пор были однозначно неизлечимы. Врач-генетик Надежда Максимова за несколько лет "вышла на след" трех (!) таких заболеваний.

— Надежда Романовна, вы открыли два новых генетических заболевания, а еще одно описываете в настоящее время. Это стоит рассматривать как научный прорыв или, скорее, как констатацию — общее количество мутаций в генотипе россиян в принципе увеличилось?

— В целом россияне не сильно отличаются от жителей других стран — количество генетических заболеваний растет везде, но по разным причинам. Сегодня известно свыше 6 тысяч генетических заболеваний, и только 2 тысячи из них соотнесены с мутациями в конкретных генах. Для оставшихся 4 тысяч пока гены, вызывающие эти заболевания, не определены, и диагноз ставится исключительно исходя из картины заболевания. Тем не менее новые молекулярно-генетические методы исследования постепенно позволяют связывать уже известные болезни с конкретными генами — когда это происходит, тогда и объявляют о регистрации новой болезни.

В то же время появляются и новые мутации — так, в Якутии мы сейчас готовим публикацию о неизвестной до сих пор болезни. Вообще, открывать генетические болезни проще среди так называемых генетически изолированных популяций — части того или иного народа, которая в силу каких-то причин долго жила обособленно, размножалась и прошла через так называемое горлышко перевернутой бутылки, или эффект родоначальника (пример дрейфа генов, возникающий, когда несколько семей создают новую популяцию, что способствует случайному закреплению в ее генофонде одних возможных структурных состояний гена и утрате других.— "О"). Такие популяции есть в Финляндии, в канадском Квебеке, где с XVII века живут выходцы из Франции времен кардинала Ришелье, есть очень старая популяция германоязычных евреев-ашкенази в Центральной Европе. Очень многие заболевания и новые гены были открыты именно в таких обособленных популяциях. Затем, если врачи наблюдали похожую картину болезни у человека другой нации, достаточно было проверить у него наличие мутации в гене и поставить диагноз.

— А в России много обособленных популяций?

— Да. Самые яркие в этом отношении — чувашская и якутская популяции.

— Как в принципе выявляют новое генетическое заболевание?

— Выставить диагноз нового генетического заболевания сложно, этому предшествует длительная клиническая и научная работа. Нашим открытиям, например, предшествовала почти 25-летняя работа медико-генетической консультации, которая организовывала экспедиции в районы. В якутские села генетики поначалу ездили в составе бригад с другими врачами, а потом самостоятельно. На месте мы осматривали людей с наследственной патологией и приглашали их вместе с семьями на дообследование в город. Все это и дало основу для дальнейших исследований. Затем, на втором этапе, ученым нужно полностью прочесть, то есть секвенировать, геном больного и — в идеале — найти ген, который отвечает за ту или иную "поломку". Но это только в случае, если за заболевание отвечает один ген. Увы, как правило, все не так просто.

— Генетическими болезнями болеют родственники?

— Вовсе нет. Мы находили патологии у людей из совершенно разных, не родственных семей. Представляете, люди разные, а маркеры в крови — одинаковые. В этом случае генетики говорят об особом "эффекте основателя" — если попросту, довольно давно жил человек, у которого произошла подобная мутация, он оставил большое потомство, и дефект распространился. Сегодня люди являются носителями этого гена и, как правило, даже не подозревают об этом. Чтобы болезнь дала знать о себе, носитель должен встретить другого человека с такой же скрытой мутацией и родить ребенка.

— То есть все-таки должны встретиться родственники, пусть и очень далекие.

— Да, но не в обыденном понимании. Иначе почти всех людей на Земле можно было бы назвать родственниками. В принципе, в геноме абсолютно любого человека можно найти от 5 до 10 скрытых мутаций, и поэтому, по большому счету, никто не застрахован от рождения больного ребенка. Это своего рода лотерея, в которую играет природа.

— Выходит, с точки зрения генетической безопасности лучше всего жениться людям из разных народов, чтобы не "сталкивать" похожие геномы?

— Считается так. С другой стороны, когда дети рождаются от представителей смешанных наций, у них страдают некие адаптационные механизмы, и они в большей мере подвержены разным недугам, например аллергическим реакциям. Так что однозначно ничего утверждать не следует.

Охотник за генами

Визитная карточка

Надежда Романовна Максимова — врач-генетик высшей квалификационной категории, доктор медицинских наук, лауреат Государственной премии Республики Саха (Якутия) в области науки и техники, заведующая учебно-научной лабораторией "Геномная медицина" клиники Медицинского института Северо-Восточного федерального университета.

— А какие генетические болезни вы открыли?

— Еще в 1990-е к нам начали приходить на консультацию больные с особыми симптомами — дети рождались маленького роста, с большим животом, с короткими ручками и ножками. Они росли, но в течение жизни их рост не превышал 130 сантиметров. Мы пытались вместе с эндокринологами лечить их гормоном роста, но это не особенно помогало. Тогда мы стали просто брать кровь у них и их родственников и складывать ДНК на хранение. Напомню вам, что в России вплоть до середины 2000-х годов не было возможностей проводить полномасштабные исследования с ДНК. Поэтому мы говорили больным, что, может быть, когда-нибудь разгадаем причину их болезни. Сейчас в нашем банке наследственной патологии свыше 15 тысяч образцов. Они хранятся в больших морозильниках при минус 80 градусах. Доказано: в таких условиях ДНК может храниться около 10 лет и только потом начинает деградировать.

Тогда же мы стали составлять реестр патологий и рисовать огромные, на несколько листов, родословные пациентов, находя их родственников, о которых они не догадывались. Оказалось, такой сбор информации — прекрасная подготовительная работа, потому что когда появилась возможность провести анализ, нам не пришлось собирать всех больных одновременно.

— Возможность работать с геномом, насколько я знаю, вам предоставили японцы?

— Да. Ведь прочтение генома — процедура дорогостоящая. В Японии она стоит 2-3 тысячи долларов, у нас из-за таможенных и прочих сложностей цена возрастает в пять раз. В 2004-м я выиграла грант Японского фонда международного обмена для молодых ученых. В рамках этого гранта мы работали по договору с коллегами из НИИ мозга Университета Ниигаты: они предоставили все оборудование и реактивы, а я непосредственно выполняла работу — искала в расшифрованном геноме ту самую "поломку". В это же время появилась занятная публикация: ген заболевания найден и, что удивительно, у темнокожих больных из Марокко и Туниса. Мы проверили наших пациентов и поняли: в их заболевании действительно участвует тот же ген, что у марокканцев, но мутация в нем другая. Причем, что важно для генетиков, она повторялась в 39 случаях из 40. В итоге наше открытие вошло во Всемирную базу генетических заболеваний (OMIM) под названием "якутский синдром низкорослости".

— Каким образом регистрируется новое заболевание?

— Нужно опубликоваться в одном из уважаемых англоязычных журналов по медицинской генетике, которые регулярно штудируют представители реестра OMIM (медицинская база данных, в которой собирается информация об известных заболеваниях с генетическим компонентом и генах, ответственных за их развитие.— "О"). Они же проверяют, не было ли аналогичного открытия ранее, а затем вносят заболевание под разными символами. Номер этого заболевания начинается с двойки — 273750 (ему присвоено название 3-М-синдром, он же "синдром якутской низкорослости"). Номер нашего второго открытого заболевания начинается с шестерки — как вообще ранее не описанная болезнь.

— Как вы ее обнаружили?

— По клинике. Такие дети рождались нормальными, но к 6-7 месяцам начинали проявляться разного рода симптомы — атрофировались зрительные нервы, развивался иммунодефицит. В итоге нам удалось найти мутацию в конкретном гене. Мы назвали новое заболевание по первым буквам его симптомов, получился SOPH-синдром. В 2010 году мы опубликовали работу об этом в Journal of Medical Genetics, и довольно быстро к нам стали приходить письма, что таких больных нашли во Франции и в Англии. Это подтверждение того, что мы все сделали правильно.

— Можно ли говорить о том, как и когда возникает то или иное генетическое заболевание?

— Причин может быть много. Если в какой-то местности наблюдается рост генетических патологий, медики обязаны посмотреть, нет ли там опасных производств. Но в принципе дело обстоит так: сказать, что точно стало толчком мутации, мы не можем, а вот понять по анализу ДНК, когда она впервые возникла, вполне реально. Сейчас мы как раз изучаем на этот счет новую и очень тяжелую болезнь, при которой дети доживают максимум до 3 лет из-за необратимого нарушения обмена веществ. Из 13 обнаруженных нами пациентов сегодня живы двое. Родители одного из них организовали поиск средств в интернете, чтобы отправить ребенка на обследование в Японию.

Это, кстати, отдельная проблема: переправить анализы, например, в Москву очень сложно (кровь везти надо в термосе, встряхивать нельзя, потому что разрушаются ферменты). А за границу по законам РФ мы в принципе не можем вывезти для исследования ни анализы, ни ДНК. В итоге оказалось, что проще вывезти самого ребенка. Сейчас мы уже провели полное секвенирование генома в Университете Осаки и нашли конкретную мутацию в гене. Думаю, это большой шаг на пути к лекарству.

— А в принципе медикам по силам сегодня лечить генетические заболевания?

— Из почти 6 тысяч таких болезней лечить можно от силы 10-15. Такое лечение признано самым дорогим в мире — оно обходится от 20 до 100 млн рублей в год и связано, как правило, с ферментными замещениями. В ряде случаев точная постановка диагноза позволяет корректировать состояние, замедлять прогрессию болезни и смягчать симптомы. Но все равно главным лечением считается профилактика. Это значит, что, когда у человека в роду были генетические заболевания, ему обязательно перед тем, как планировать семью, нужно сделать тест, чтобы выяснить, не является ли он скрытым носителем опасных генов, и, в случае выявления подобных, взвешенно принимать решение о своих дальнейших действиях.

— Проверка генов стоит дорого. По идее, такие тесты должны входить в систему ОМС?

— Да, но сегодня они платные по всей России. В среднем анализ на конкретную мутацию обходится в 1,5 тысячи рублей. Некоторой альтернативой может быть создание биочипов — тестов, которые по капле крови диагностируют сразу несколько заболеваний. При этом биочипы могут учитывать специфику региона и включать в себя наиболее опасные для данной популяции генетические болезни. В Якутске мы, например, выиграли грант федеральной целевой программы Министерства образования РФ и создали тестовый чип, который диагностирует сразу пять генетических заболеваний, включая недавно открытые, за те же 1,5-2 тысячи. В результате исследований мы уже выявили, что каждый сотый якут является носителем SOPH-синдрома, каждый 33-й — 3-М-синдрома.

— А насколько реальны разговоры о кардинальном лечении генетических заболеваний — о редактировании генома?

— Есть разные мнения, но судя по тому, сколько было открыто в этом направлении в последние годы, мы можем ожидать появления первых работающих технологий лет через 20. С точки зрения медицинской генетики — это почти завтра.

География недугов

Контекст

Популяции, которые являются носителями особых заболеваний, можно встретить по всему миру. Вот наиболее частые генетические недуги, вызванные "поломкой" того или иного гена. По мнению врачей, именно эти болезни будут излечены в первую очередь после появления методов безопасного редактирования генома


1) Болезнь, или хорея Хантингтона


(Великобритания, частота 1 человек на 5000)

Постепенная атрофия нейронов головного и спинного мозга, приводит к хаотичным движениям мышц, нарушению познавательных, интеллектуальных и эмоциональных функций.

2) Фенилкетонурия


Турция (1:2600), Ирландия (1:4500), Норвегия (1:13 000)

Из-за отсутствия особого фермента не удаляются продукты распада белков, из-за чего токсические вещества влияют на мозг и приводят к слабоумию. При соблюдении строгой диеты без мяса, рыбы и молочных продуктов человек остается абсолютно здоровым.

3) Синдром холестаза-лимфатического отека


Норвегия (1:10 000)

Хронический застой желчи в печени.

4) Болезнь Тея — Сакса


США (среди евреев-ашкенази — 1:4000), Канада (среди франко-канадцев 1:2500)

Прогрессирующая дегенерация нервной системы с задержкой интеллектуальных и неврологических функций.

5) Гиперлипопротеинемия


Европейская часть России (славянское население — 1:500)

Повышенное содержание жиров в плазме крови, риск образования атеросклеротических бляшек в сосудах, ишемическая болезнь сердца, инфаркт.

6) Муковисцидоз


Чехия (1:9100), Великобритания (1:2700), Италия (1:2500)

Одно из самых распространенных моногенетических заболеваний белой расы. Накопление густой слизи в легких и желудочно-кишечном тракте. Нужно постоянно принимать меры, чтобы выводить слизь из организма, иначе возникают бактериальные инфекции, способные вызвать тяжелые воспаления.

7) Болезнь Вильсона


Италия, Китай (1:8000)

Проблемы с усвоением меди, что приводит к тяжелейшим болезням центральной нервной системы и внутренних органов.

8) Остеопетроз (мраморная болезнь костей)


Россия (среди чувашей, марийцев — 1:3500)

Патологическое увеличение костной ткани.

Журнал "Огонёк" №41 от 19.10.2015, стр. 32

Наглядно

все спецпроекты

актуальные темы

все темы

обсуждение