АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ВЗГЛЯД НА НАСЛЕДСТВЕННЫЕ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Анджелина Джоли 10 лет назад удалила обе молочные железы и яичники. Достоверно мы не знаем, сделала ли она это на самом деле, или только сыграла роль в популяризации наследственных заболеваний, но из каждого утюга говорили об этой истории. Подтекст был таким, что звезда мирового масштаба, обладающая огромными ресурсами, легла под нож, узнав о своих генных анализах, хотя она могла позволить себе многое, что не может себе позволить обычный обыватель. Люди поверили в то, что генетический тест на 99,9% показывает возможность наступления рака при наличии тканей в организме, значит, это единственно верное решение – вырезать здоровые ткани, чтобы избежать онкологии.
Основываясь на исследованиях в области эпигенетики, я могу сказать, что о генетике люди не знают больше, чем знают, и генетические тесты не определяют то, чем вы заболеете априори.
Что такое эпигенетика?
Эпигенетика – это альтернативный взгляд на наследственные и генетические заболевания. Эта наука достаточно молодая, и она исследует не то, какие гены входят в набор генома человека или животных, а исследует вот что:
-
как генотип связан с фенотипом (фенотип – это совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретенных в результате онтогенеза (индивидуального развития);
-
какие гены активируются, в какой момент жизни вида или индивида, и как это связано с условиями окружающей среды и жизни;
-
как геном передается следующим поколениям;
-
изменения, которые связаны с активацией генов, с реакцией на окружающую среду.
Интересно, что все пчелы в улье происходят от одной матки и имеют идентичный геном, но на стадии яйца они питаются по-разному, и это определяет то, как пчела будет выглядеть в дальнейшем, какую массу тела она будет иметь, какие функции будет выполнять (станет трутнем, рабочей пчелой или маткой). Именно питание на стадии личинки влияет на то, какие будут гены активированы.
Кроме того, что есть гены, которые входят в состав ДНК, есть определенные «замочки», которые закрывают гены и не дают им быть активированными. Иногда происходит наоборот – при определенных процессах закрытые «замочки» открываются и могут быть активированы. То есть сам геномный набор не определяет, будут ли эти гены активированы в течение жизни или во внутриутробном периоде, или они будут дезактивированы. Вы можете иметь определенные гены, но всю жизнь прожить и никогда об этом не узнать, если у вас висит замочек на гене. Замочек – это метильная группа CH3, или фосфатная группа, или ацетилирование. Для ДНК чаще всего это метилирование, а для микроРНК другие истории. Это значит, что когда к определенному гену в структуре ДНК присоединяется, например, метильная группа, СН3, происходит метилирование гена, этот ген в структуре ДНК спящий, не активный.
Опыты с мышами агути
На весь мир прогремело исследование, благодаря которому эпигенетика стала эпигенетикой. В 2003 году проводились исследования на мышах с геном агути – эти мыши имеют желтую шерсть и у них ожирение. Эта история особенно интересна для тех, кто считает, что диабет передается генетическим путем.
Ученые так описывают свой эксперимент: «Когда толстые желтые мыши спаривались между собой, у них рождалось раз за разом потомство толстых желтых мышей, во всяком случае до тех пор, пока они не попали в Университет Дьюка. Команда ученых разделила мышей на 2 группы – контрольную и экспериментальную. С контрольной ничего не делали, кормили обычным рационом и позволяли спариваться в свое удовольствие, в результате чего рождали все те же желтые толстые мыши. А мыши в экспериментальной группе также спаривались в свое удовольствие, только будущим мамам из этой группы был обеспечен более качественный предродовой уход: помимо обычного рациона им также давали витамины в виде пищевых добавок. На самом деле им давали смесь веществ, аналогичную тем добавкам, что рекомендуется для современных беременных женщин – В12, фолиевая кислота, бетаин и холин в метильной группе.
Полученный результат взбудоражил научное сообщество - у толстых желтых мышей появилось потомство худых коричневых мышат! Казалось, это перечеркнуло все, что знали ученые о наследственности. Исследование генома коричневых мышек только еще больше запутало ученых, потому что оказалось, что их гены абсолютно идентичны генам родителей. Ген агути находился ровно там, где ему положено было быть, готовый запустить процесс выполнения инструкции, в соответствии с которыми мыши должны были стать желтыми и толстыми. Так что же произошло?
По сути один или несколько компонентов пищевых добавок, которые давали беременным мышам, добирался до эмбриона, и выключал ген агути. Когда рождались мышата, геном которых по-прежнему содержал ген агути, его экспрессия была подавлена. Молекулы присоединялись к гену и подавляли выполнение заложенных в нем инструкций. Процесс подавления называется метилированием ДНК, то есть метильная группа присоединяется к гену, меняя его экспрессию, но не меняя ДНК как таковую. Худоба и коричневый окрас были не единственными преимуществами, которые получили мыши благодаря метилированию. Мышиный ген агути связан с повышенным риском диабета и рака. У мышей с выключенным геном агути рак и диабет развивались гораздо реже, чем у их родителей. Как сказал Рейнди Джил, один из руководителей этого исследования: «Уже ни для кого не секрет, что питание матери глубочайшим образом отражается на склонности ее потомства к болезням, но сама причинно-следственная связь оставалось для нас загадкой. Впервые в истории нам удалось продемонстрировать, как именно пищевые добавки, даваемые матери, способны навсегда изменить экспрессию генов ее потомства, оставляя сами гены без изменения».
Что определяет включенность генов?
Наличие гена не определяет, будет ли он включен. В течение жизни множество генов может включаться и выключаться, и само их наличие совершенно не является фактом того, что определяет вашу жизнь или определит в дальнейшем. Они могут быть выключены на протяжении многих поколений, и никак не напоминать о себе, а могут быть включены, если существует дефицит питательных веществ, необходимых для блокировки этих генов.
Нельзя сказать, что то, что происходит в вашей жизни, полностью зависит от вас, потому что ваше внутриутробное развитие зависело от многих факторов:
· от того, как питалась ваша мама в момент беременности вами;
· как она питалась в те 28 дней, когда еще могла не знать, что она вами беременна;
· как она питалась на протяжении 9 месяцев до наступления беременности, потому что качество созревшей яйцеклетки зависит от этого периода (яйцеклетка созревает не один цикл, от зародышевой клетки до окончательного созревания проходит от 7 до 9 месяцев).
Альтернативный взгляд на наследственные и генетические заболевания заключается в том, что все вышеупомянутые факторы будут определять значимую часть вашего фенотипа, и в том числе после вашего зачатия: как вы будете выглядеть, как вы будете себя чувствовать, какие у вас будут так называемые врожденные болезни, или генетически обусловленные. У женщины клетки, которые в дальнейшем станут яйцеклетками, закладываются внутриутробно.
Есть гены, которые ограничивают деление раковых клеток. Другими словами, есть белки, которые называются теломеры в ДНК, есть предел Хейфлика. Хейфлик - чудесный ученый, который выяснил, что каждая клетка имеет заранее запрограммированное кол-во делений, и оно варьируется от 56 до 62 для человека. Предел Хейфлика - это то количество раз, которое может поделиться любая клетка в вашем организме. И этот предел Хейфлика определяют теломеры, белки, которые прикреплены к ДНК. С каждым делением теломеры сокращаются, и дальше деление ДНК невозможно в полном объеме. И есть гены, которые определяют фермент теломеразы, которые собственно умеют взаимодействовать с теломерами. Теломеразы можно заблокировать, или наоборот – убрать с них замочек, и они будут активно работать.
Проводимые исследования подтверждают, что развитие рака связано с метилированием определенных генов. Немецкие ученые из компании «Эпигеномика» обнаружили связь между случаями рецидива рака молочной железы и количеством метильных маркеров в гене под названием пит-Х 2. У 90% женщин с незначительным метилированием этого гена 10 лет спустя по-прежнему не было рака, в то время как только у 65% женщин с высоким уровнем метилирования этого гена посчастливилось не столкнуться с этим заболеванием снова».
Недостаточно сделать генетический анализ на то, какой у вас ген. Надо еще понимать, метилированные гены или нет, в какой степени они метилированы и что это означает для вас.
Мышечная дистрофия Дюшенна
Это мышечное дегенеративное заболевание, которое в основном поражает мужчин благодаря рецессивному аллелю. Доктор Уоллак предложил альтернативную теорию, она состояла в том, что мышечная дистрофия Дюшенна является результатом дефицита селена, а также дополнительных незаменимых нутриентов – витамина А, серы, метионина, цинка, омега-3 жирных кислот и т.д.
Большинство детей от 10 до 12 лет с мышечной дистрофией приковано к инвалидной коляске, у них развивается сердечная мышечная гипертрофия, кардиомиопатия, и в дальнейшем это приводит к гибели. Ранняя поддержка нутриентами в жизни такого пациента (ученые упоминают инъекции следовых элементов и витаминов) помогают вылечить заболевание в течение нескольких дней. Тем не менее своевременный медицинский взгляд на мышечную дистрофию – это хирургия, Преднизолон, инвалидная коляска и бесконечные консультации генетика.
Доктор Уоллак известен тем, что он создал на обезьянах искусственную модель муковисцидоза через дефицит питательных веществ. Он был уверен, что эта модель будет применима для лечения муковисцидоза, который считается наследственным заболеванием. Но после заявления о результатах опытов доктор Уоллак был дискредитирован и лишен звания доктора медицины, затем ему пришлось обучиться на доктора натуропатии, и он продолжил свои исследования в Китае.
Альтернативный взгляд на наследственные и генетические заболевания обоснован многими исследованиями в рамках развития эпигенетики. Те заболевания, которые назывались наследственным, можно корректировать витаминами и питанием. А вы слышали от врача указание на генетические предпосылки вашего заболевания? Что думаете теперь?