Читать книгу "Время генома. Как генетические технологии меняют наш мир и что это значит для нас - Джон Луома"

В будущем некоторые из этих результатов могут пригодиться, если когда-то мне назначат определенные лекарства. Если я когда-нибудь подхвачу гепатит C, то у меня есть аллель гена IL-28B, и можно предположить, что при заражении вирусом гепатита C я с большей вероятностью смогу дать отпор естественным образом, уничтожить вирус и не заболеть. Это значит, что мне может не понадобиться лечение. Кроме того, наличие этого варианта гена свидетельствует, что если после воздействия вируса гепатита C у меня все-таки разовьется заболевание, то я с большей вероятностью могу вылечить его с помощью препаратов интерферона и рибавирина. Это потенциально полезная информация, поскольку некоторые лекарства имеют неприятные побочные эффекты, в том числе ломоту, как при тяжелом гриппе. Зная, что я, скорее всего, получу пользу от этих препаратов, мне будет легче перетерпеть эти неизбежные побочные эффекты.

Далее я посмотрел на аллели, которые могут повлиять на мою семью. Я был рад за моих двух дочерей, так как, несмотря на то что у моей матери был рак груди, у меня нет мутации ни в одном из дюжины с лишним генов, которые связаны с повышенным риском рака груди и яичников, в том числе в печально известных BRCA1 и BRCA2.

Однако я обнаружил, что я носитель четырех рецессивных заболеваний, которые могут проявиться в следующих поколениях. Это значит, что у меня есть по одной нормальной и одной мутантной копии этих генов. У каждой из моих дочерей есть 50 %-ная вероятность получить мутантную копию. Это может создать проблемы для их потомков, если у отцов их детей будут мутации в тех же генах. И хотя этот риск и так небольшой, благодаря генетическому тестированию, в будущем мои дочери и их супруги могут свести до нуля вероятность того, что у их детей (моих внуков) проявятся эти рецессивные заболевания.

Первая рецессивная мутация, которую я увидел, была в гене ASPA. Она многократно обсуждалась в научной литературе. У детей, имеющих два мутантных аллеля этого гена, нарушена работа фермента аспартоацилазы, и вещество под названием N-ацетиласпартат накапливается по всему телу. Это особенно токсично для клеток, образующих защитный материал миелин, который важен для правильного функционирования нервной системы и работает как изоляция на электрических проводах. Такое заболевание называется болезнь Канавана. У детей с этим заболеванием вырастает более крупная голова и часто уже в возрасте до шести месяцев проявляется задержка развития. Когда дети становятся старше, им бывает сложно сидеть, ходить и говорить. Многие дети умирают от болезни Канавана в подростковом возрасте или даже раньше. Та конкретная мутация, которая была у меня, встречается среди европеоидов реже, чем в 1 случае на 10 000, однако среди детей с синдромом Канавана она была замечена ранее не менее дюжины раз.

Вторая мутация, которую я заметил, была в гене DHCR7, который влияет на способность организма синтезировать холестерин. Наличие двух мутантных копий этого гена вызывает синдром Смита – Лемли – Опица, названный так в честь американского, бельгийского и немецкого ученых, которые его открыли. Это заболевание связано с синтезом холестерина, который важен для развития плода, в особенности его мозга. Нарушение выработки холестерина мешает нормальному производству миелина, важнейшей жировой субстанции, которая работает как изоляция и не дает пересекаться различным нейронным «проводам». При синдроме Смита – Лемли – Опица наблюдается умственная отсталость, расщепление верхней губы и у некоторых детей формируются наружные половые органы промежуточного типа. Многие дети с этим синдромом необычайно агрессивны и склонны к самоповреждениям. Наблюдаются специфические нарушения, которые схожи с расстройством аутистического спектра, в том числе ритмичное раскачивание верхней части тела и характерные движения пальцев. Та мутация, которая была у меня, встречается у 1–2 % представителей европеоидной расы. Поскольку такой синдром с большой вероятностью приводит к гибели плода, то носитель двух мутантных копий встречается реже, чем 1 на 10 000 новорожденных.

Кроме того, у меня была мутация в гене NEU1. Этот ген кодирует фермент нейраминидазу, которая расщепляет еще один тип липидных отходов. Когда повреждены обе копии гена, возникает заболевание муколипидоз. При муколипидозе происходит дегенерация мышц и мозга и увеличение печени и макрофагов селезенки за счет накопления жировых отходов, которые не могут быть переработаны, так же как и при болезни Гоше. Лабораторные эксперименты показали, что, когда в гене NEU1 имеется эта мутация, белок не складывается в правильную форму, которая необходима для связывания и расщепления липидов.

Моя четвертая рецессивная мутация была в гене ATP7B. Этот ген кодирует белок, который работает как сливной насос, откачивая медь из клеток. Нам всем жизненно необходимо получать немного меди с пищей, но ее избыток токсичен. Когда этот насос плохо работает, чрезмерное количество меди может накапливаться в печени, мозге и других органах, приводя к синдрому, который называется болезнь Вильсона – Коновалова. У пациентов с таким заболеванием может образовываться характерное зеленовато-бурое кольцо вокруг радужной оболочки глаза, когда там накапливается медь. Наблюдаются такие симптомы, как желтуха, повышенная утомляемость, вздутие живота, депрессия, перепады настроения, неуклюжесть и дрожание рук. Моя конкретная мутация встречается среди американцев европейского происхождения в трех случаях на 1000 человек{51}.

Насколько я могу судить, ни одно из этих заболеваний не влияло на мое здоровье, поскольку, как я уже говорил, это рецессивные заболевания, а я был лишь носителем мутации. Все четыре мутации очень редки, и обычно на них не делают анализы будущим родителям, которые планируют зачатие, если только они сами или члены их семей не болеют соответствующими заболеваниями. Но теперь, вооруженные этой информацией, мои дочери, племянники и кузины могут, если захотят, сделать анализ на мутации в этих генах. Будущие поколения моей семьи могут не заводить детей с партнерами, несущими эти рецессивные мутации. Хотя обсуждение этого дивного нового мира с потенциальными супругами будет непростым. Готов ли я генетически дискриминировать моего будущего зятя, если у него обнаружатся мутации в ATP7B? Надеюсь, что нет. Тем не менее я ожидаю, что таких первопроходцев в области секвенирования генома, как я, будет все больше и больше и они будут оказывать давление на предполагаемых супругов, чтобы те сделали генетический анализ для выявления рецессивных заболеваний, прежде чем заводить детей.

В 2013 г. Национальные институты здравоохранения объявили о новой экспериментальной программе стоимостью $25 млн по секвенированию геномов сотен новорожденных детей в США, чтобы больше узнать, насколько полезным может оказаться такое тестирование и как это выглядит с точки зрения этики. Алан Гуттмахер, директор Национального института здоровья ребенка и развития человека, инициировавший эту программу, сказал: «Можно представить себе тот день, когда геном каждого младенца будет секвенирован при рождении, это станет частью его электронной медицинской карты и может использоваться на протяжении всей жизни не только для лучшей профилактики, но и для того, чтобы внимательнее относиться к ранним клиническим проявлениям заболевания»{52}.