Газета "Наш Мир" Газета «Наш
Мир»
Раскодирование человеческого генома представлялось десять лет назад прорывом, однако действительность оказалась намного сложнее. Внешнее окружение столь сильно влияет на реализацию генов, что даже полная информация о ДНК не позволяет с уверенностью предсказать рост человека, его характер и возможные заболевания.
Профессор Эрез Браун из университета "Технион" опубликовал в журнале "Одиссея" статью о кризисе генетических воззрений. Развитие и жизнедеятельность организма, пишет он, определяется далеко не только наследственностью. Разнообразие генов не позволяет объяснить анатомические различия живых существ и широкий спектр их когнитивных способностей.
Секвенирование ДНК, то есть определение ее первичной последовательности, станет в скором времени простой, доступной и дешевой процедурой. Казалось бы, это позволит родителям заранее узнать о качествах и способностях детей, о профессиях, которые им подходят, о медицинской страховке, которую стоит на них оформлять, и даже о предпочтительных партнерах. Но не тут-то было.
Сегодня уже ясно, что между генотипом и фенотипом (физическими свойствами организма) нет однозначной связи. Взаимодействие генов при различных условиях окружающей среды порождает неисчислимые формы генного самовыражения. Эволюционные процессы, протекающие между генами, а не в них самих, непосредственным образом влияют на клетку и на ее способность к адаптации.
Новый научный подход рассматривает клетку не как биоинженерный механизм или логический компьютер, а как сложную природную систему, интегрально вплетенную в окружение. В этом удивительном спектакле жизни гены - не единственные участники. Да, без них не было бы пьесы, и все же неожиданные сюжетные повороты обеспечиваются не только актерским составом, но и сменой ролей.
Чуть ли не каждый день приходят известия о нахождении генов, отвечающих за те или иные качества и наклонности, а также за всевозможные болезни, от шизофрении до диабета. Фенотип, несомненно, во многом формируется факторами, заложенными в ДНК. Однако это вовсе не значит, что гены программируют все аспекты жизнедеятельности отдельно взятого организма. Несмотря на клятвенные заверения, на сегодня прослеживается лишь минимальная связь между индивидуальным разнообразием существ и разнообразием их генофонда.
Возьмем, к примеру, такую признанно наследственную черту как рост. Уже сто лет назад было понятно, что рост родителей обычно предопределяет рост их детей. В течение последнего года три крупные научные группы при помощи новейшей технологии исследовали десятки тысяч человек. Задачей эксперимента, обошедшегося в десятки миллионов долларов, был поиск соответствия между ростом и генным разнообразием.
Ученые обнаружили в человеческом ДНК десятки участков, ответственных за корреляцию роста. Но вот беда: все вместе они объясняют менее 5% зафиксированных показателей. Более того, участки, обнаруженные разными группами, лишь чуть-чуть накладываются друг на друга, что еще больше снижает роль конкретных генов. Учитывая тот факт, что рост имеет ярко выраженный наследственный характер, результаты исследования вызывают беспокойство и приводят специалистов в несказанное смущение.
Вывод ясен: гены объясняют далеко не все. Вполне вероятно, что эпигенетические, "надгенные" процессы передают потомкам жизненный опыт прошлых поколений и тоже определяют нашу наследственность. Возможно также, что клеточное и внешнее окружение может по-разному задействовать гены, сводя их роль к скромному подчинению среде.
Не лучше обстоят дела и в медицинской генетике. Предполагаемый уровень наследственного влияния не идет ни в какое сравнение с реальными данными. Самый вопиющий пример - шизофрения, в явной связи с которой до сих пор не был "уличен" ни один ген. Статистические расчеты показывают, что наследственный характер этой болезни - иллюзия чистейшей воды.
За исключением единичных случаев, составляющих не более 2% всех известных заболеваний, раскодированная ДНК не позволяет предугадать развитие и жизнедеятельность отдельного организма с медицинской точки зрения. Однако в массе своей исследователи еще не решаются признать тот факт, что даже небольшие перемены в окружении способны влиять на физиологию сильнее, чем гены.
Ключевая проблема состоит в том, что, как правило, невозможно провести четкое разделение между окружением и наследственностью. Попытки упростить картину приводят к "генетическому перекосу", поскольку ДНК проще исследовать. В медицине по той же причине превалирует узкий биологический подход, предписывающий лекарственную терапию, хотя проблемы можно рассматривать и в более широком, социоэкономическом контексте.
В качестве примера здесь стоит привести удивительный случай с пятью однояйцевыми близнецами Дионн (Dionne). Девочки с одинаковым геномом родились в 1934 году в Канаде и были практически "экспроприированы" правительством у родителей. Их поместили в специально построенный "выставочный павильон" и показывали за деньги публике со всего мира. Сестры росли под пристальным присмотром в совершенно одинаковых условиях, не имея возможности общаться с внешним миром.
В 7 лет их отпустили домой, и на этом общая судьба закончилась. Одна из них умерла в 20 лет от эпилепсии, другая - в 35 лет от неправильного питания, а оставшиеся сестры продолжали демонстрировать весьма различные черты. В 2001 году одна из них умерла от рака, две живы до сих пор.
Можно также вспомнить и о знаменитой хромосоме 15, отсутствие которой вызывает у одних людей одно заболевание, а у других - совершенно другое. Здесь все дело в том, от кого был унаследован дефект: от отца или от матери. Таким образом эпигенетическая информация передается по наследству и задает совершенно разные сценарии реализации одного и того же генетического свойства.
Надежды на понимание физиологии при помощи одних лишь генов, напоминают алхимию прежних времен. В погоне за "генным золотом" в стороне были оставлены важные процессы, порождающие разнообразие в растительном и животном мире. Во многом они отвечают за впечатляющий эволюционный потенциал, наблюдаемый в природе повсюду.
Сегодня нам требуется новый подход, чтобы глубже проникнуть в механизмы, которые определяют нашу жизнь. Окружение играет не менее важную роль, чем генетика, а связь поколений оказалась намного теснее и масштабнее, чем мы предполагали. Перед нами раскрывается единая система, законов которой мы не знаем, хотя являемся ее неотъемлемыми частями.
Всю человеческую историю, вплоть до современного кризиса, необходимо рассматривать в призме этой системы. Изучив ее, мы, возможно, избежим болезненных ошибок и быстрее найдем верные решения проблем, которые возникли на нынешнем этапе нашего развития.
|
