Жизнь замечательных генов
Не проходит дня, чтобы мировые СМИ не сообщили об открытии нового гена. Найдены не только гены, создающие предпосылки для развития многих болезней, но и гены страха, эгоизма и альтруизма, агрессии... Одновременно растут и опасения, связанные с этими достижениями науки.
К чему приведет такое бурное развитие этой и сопредельных наук? На вопросы обозревателя "Известий" Татьяны Батенёвой ответил директор Института общей генетики РАН, член-корреспондент РАН Николай Янковский.
известия: Николай Казимирович, в конце прошлого века пальму первенства в мировой науке у математики и физики отобрала биология. Но в средней школе этот цикл предметов - ботаника, зоология, анатомия - до сих пор считается едва ли не третьестепенным.
николай янковский: Да, "ботаник" - это ведь на школьном жаргоне обидная кличка.
и: Ну да, "кому нужны эти пестики-тычинки"? Биологические науки играют в жизни человека все большую роль, но мало кто из выпускников школы может внятно объяснить, что такое ген. С чем это связано - со сложностью самого предмета или с тем, что мы не понимаем важности этих знаний?
янковский: Уровень информированности обычных людей в этой сфере у нас примерно тот же, что и в Америке, и в Европе. Но там гораздо больше согласия, доверия между обществом и властью. И поэтому, когда ученые и власти говорят, к примеру, что генетически модифицированные организмы (ГМО) не вредны, там доверяют ученым, а не тем, кто устраивает протесты по этому поводу.
и: А у нас даже некоторые политики позволяют себе говорить с трибуны, что это опасно и вредно. Но когда что-то новое предлагают математики или физики, народ воспринимает это без критики и сомнений. А ГМО всегда противопоставляют организмам "нормальной" селекции.
янковский: В мире уже 147 миллионов фермерских семей выращивают ГМО. И везде в мире это все едят. Ведь и традиционная селекция может привести к появлению смертельно опасных продуктов. Например, при обычной селекции картофеля можно получить вариант, в котором будет накапливаться ядовитый соланин.
и: Но ведь процедуры проверки новых сортов, полученных селекцией и генетической модификацией, по сути одинаковы?
янковский: Да, проверки на токсичность, на мутагенность, на канцерогенность и т.д. абсолютно одинаковы. Правда, в отношении генно-модифицированных сортов они проводятся с гораздо большим тщанием. Но вопрос не в том, чтобы любой продукт был полезен абсолютно для всех - такой еды, вероятно, вообще нет. Например, молоко - продукт натуральнее некуда. Но у нас в центральной части России примерно 30% взрослых его не усваивает. Народы Севера нашей страны не едят грибов. И в том, и в другом случае отсутствует вариант гена, который производит ферменты, расщепляющие то или иное природное вещество. А свинья, к примеру, не ест апельсины - возможно, у нее нет нужного гена, который у всех людей есть.
и: Так вот почему говорят - "как свинья в апельсинах"? На ваш взгляд, что в ближайшие 10-15 лет генетика сможет предложить обычному человеку?
янковский: Когда-то нобелевских лауреатов попросили дать подобное предсказание на 25 лет вперед. В общем, все, что они сказали, сбылось. Но главным оказалось то, чего они не сказали, потому что на тот момент это вообще было неизвестно. Появились новые технологии, о возможностях которых никто не подозревал, - персональный компьютер и мобильный телефон. А кто о них мечтал 50 лет или даже 20 назад? Ну, ясно, что через 5-10 лет наследственные болезни можно будет предсказывать не только до рождения, но еще на стадии, когда организм состоит всего из нескольких клеток.
и: Но ведь дородовая ДНК-диагностика наследственных заболеваний уже существует. Сколько из них она позволяет предсказывать сейчас?
янковский: Связь мутаций конкретных генов с болезнями известна в отношении более двух тысяч заболеваний. Но некоторые встречаются так редко, что по ним диагностику проводят в исключительных ситуациях. По 300 наследственным заболеваниям, которые встречаются чаще, ДНК-диагностика есть. И она полезна, к примеру, если в семье уже родился больной ребенок и всех интересует, будет ли больным второй.
и: А в будущем?
янковский: Конечно, постепенно можно будет предсказывать все большее число болезней, которые называются мультифакторными. Это значит, что есть не один, а несколько генов в конкретном состоянии, которые приводят к болезни.
и: Первые шаги сейчас делает и генная терапия. Будет ли она доступна людям лет через 5-10 лет?
янковский: Думаю, да. Уже сейчас на разных стадиях клинических испытаний находятся 14 таких препаратов. Но наиболее интересные ее перспективы в том, что она может заменить вообще все лекарства. Ведь до того, как лекарства появились, человек не только заболевал, но и благополучно выздоравливал. А сейчас выздоравливать мы стараемся с помощью лекарств. А как выздоравливали раньше? Если мы будем знать, какие именно гены работают для того, чтобы нас защитить от заболеваний и сможем их вовремя "включить", то, вообще говоря, мы не заболеем.
и: Значит, чтобы не болеть, нужно будет просто "включать" нужные гены в нужный момент?
янковский: Профилактика - это одна сторона. Но эти методы могут и лечить. Скажем, диабет 1-го типа, при котором нужно постоянно получать инъекции инсулина. Но можно ввести в организм ген, который бы производил инсулин, - и диабета не будет. Ясно, что создание таких лекарств и для диабета, и в отношении других серьезных заболеваний - вопрос лишь времени.
и: Больше всего людей волнует, конечно, онкология. Может ли там генетика сделать что-то кардинальное?
янковский: Рак - это огромное количество разных болезней, объединенных общим названием. Но у нас есть всего три группы генов, изменения в которых приводят к раку. Одна - та, что удерживает клетки от неконтролируемого деления. Вторая - это гены, которые должны "увидеть", что в новой молекуле ДНК, которая получилась из прежней, получилась другая, "неправильная" ДНК, и включить систему исправления этих повреждений, а если это не получится, то убить клетку. И третья группа - это гены, определяющие, что клетка знает свое место и то, что у нее есть соседи. Если они не сработают и клетка потеряла ощущение соседей, то она пойдет гулять по организму - начнется метастазирование. И вот когда все три группы генов не сработали, развивается рак. Чтобы победить рак, нужно контролировать все это огромное количество генов во всех клетках организма человека.
и: Так задача состоит в том, чтобы найти средства неразрушающего контроля?
янковский: Теоретически да. Пока мы не понимаем, каким образом можно все три миллиарда генетических "букв" человека проверить, не разрушив при этом целое. Хотя, вообще говоря, сама клетка это делать умеет. Наверное, разобравшись в том, как она это делает, мы сможем это повторить. Но пока нигде не высказывались даже предположения о принципах, на которых можно сделать что-то подобное.
и: Расскажите о новых лекарствах, которые будут применяться в генной терапии.
янковский: В ней лекарственным средством будет являться наш собственный ген. Только он будет искусственно введен извне, а его работа будет поставлена под контроль. Правда, это все вещи очень тонкие. Ведь основная работа наших генов - почти все время помалкивать. В каждой ткани работают только 3-5% генов, остальные молчат. Поэтому настройка должна быть очень тонкой, чтобы такое лекарство не только дало целевой эффект, но и не дало никаких побочных.
и: Но если можно будет регулировать работу генов для лечения болезней, значит, можно те же методы использовать и в прямо противоположных целях?
янковский: Говорить об этом пока, к счастью, рано. Но технологически это уже можно сделать, в Америке компоненты для этого продаются в магазинах. Будут продаваться и у нас. Есть сайт, на котором описывается, как в домашних условиях выделить ДНК, сделать рекомбинантную ДНК, получить рекомбинантные клетки и т.п.
и: И нехорошие люди начнут со всем этим экспериментировать?
янковский: До этого далеко. В США процесс взяло под контроль ФБР, создало общество таких любителей и призвало всех в нем зарегистрироваться. И если там в сарае у соседа происходит какая-то непонятная деятельность, стоят какие-то сложные приборы и т.п., то можно позвонить в полицию - они приедут и проверят. И действительно могут обнаружить центрифуги для выделения ДНК или флюоресцентные камеры и т.д. Но если владелец - член этого общества и подписал обязательство, что не будет делать ничего во вред людям, то полиция скажет соседям: у него есть лицензия и он имеет право.
и: Неужели кто-то сможет на кухне синтезировать ген?
янковский: Нет, ген можно просто заказать за деньги, и тебе его сделают и пришлют. А другие пришлют молекулы ДНК, в которые можно этот ген вставить. Третьи доставят клетки, в которые можно эту ДНК поместить и т.п. Со временем все это станет доступно и на кухне. И это небезопасно - одна и та же технология может и лечить, и калечить.
и: Но это началось, когда сделали первый каменный нож или топор.
янковский: Я к тому, что общество должно обязательно регулировать использование достижений науки.
и: В вашем институте недавно открыли ген роста волос. Можно ли теперь создать шампунь, от которого волосы будут расти, как сумасшедшие?
янковский: Я не сомневаюсь, что такого рода препараты появятся в течение ближайших десяти лет, а то и раньше. Но сделать так, чтобы нежелательные волосы расти перестали, будет намного проще. Для этого достаточно выключить любой из генов в последовательной цепочке. А чтобы понять, какой из них повредился так, что человек волосы потерял, надо исследовать их все. Возрастные изменения, приводящие к тому, что волосы становятся реже и тоньше, идут по нескольким механизмам одновременно. Если мы один из них найдем и возьмем под контроль, это не означает, что другие остановятся. А взять под контроль все сразу сложно. Думаю, проблему решить на 100% будет нельзя. Но, предположим, процентов на 66 можно.
и: А можно с помощью генов сделать человека счастливым?
янковский: С помощью генов можно сделать все, что происходит в организме человека. Мы ведь сами себе - лекарство от всего и сами себе - счастье и несчастье. Конечно, можно увеличить и продукцию тех веществ, что дают человеку эйфорию, ощущение счастья. Возможно, это пригодится для лечения депрессии, скажем. Но нужны ли такие стимуляторы здоровому, нормальному человеку? Все, что нужно, природа в нас уже вложила. Главное - ничего не сломать.
