Одним из стратегических направлений Объединенного института ядерных исследований на сегодняшний день являются науки о жизни. Ранее мы уже рассказывали о генетических исследованиях, проводимых сектором молекулярной генетики клетки Лаборатории ядерных проблем им. В. П. Джелепова ОИЯИ под руководством к. б. н. Елены Кравченко. Среди них – такие яркие работы, как определение гена долголетия и определение склонности к различным аллергическим реакциям. О том, как подобного рода исследования могут быть применимы в реальной жизни, мы поговорили с инженером сектора молекулярной генетики клетки Анастасией Русакович.

— Скажите, пожалуйста, получили ли дальнейшее развитие полученные ранее патенты ОИЯИ об исследовании гена долголетия и о склонности к аллергии?

— Эти исследования вызвали большой общественный интерес. И их можно масштабировать. Если кто-то захочет исследовать популяцию людей, проживающих на определенной территории, на склонность к долголетию или к аллергии, эти тесты можно использовать, чтобы протестировать каждого человека в регионе.

Но мы в ОИЯИ такие исследования не проводим. Эти два патента могут получить новую жизнь, если их коммерциализировать, передав права частной медицинской компании, способной проводить такие исследования. Спрос на них у населения очень большой – по поводу гена долголетия люди звонили нам в лабораторию, желая поучаствовать в роли добровольца. Есть заинтересованность, есть материалы, чтобы проводить тесты, но пока нет посредника, который непосредственно проводил бы исследования для населения.

Если говорить о том, чтобы открыть новую последовательность, которая приводит к аллергии, то нет, дальнейшая работа в этом направлении у нас не проводится. Это другой тип исследований, требующий огромных выборок населения, доступа к которым у нас нет. Впрочем, возможны работы по разработке новых тест-систем, ориентированных на склонности развития различных заболеваний.

— Получение патента на способ определения склонности к аллергии означает, что, даже если у человека никогда ранее не было аллергии, она может на что-то проявиться?

— Да, даже если у вас никогда не было аллергии, это не значит, что она никогда не появится. Механизм для развития аллергии у нас у всех есть. Дело в том, что у нас есть иммуноглобулин Е. Он изначально был заложен природой для борьбы с гельминтами. Это очень агрессивный иммуноглобулин, потому что паразиты умеют хорошо маскироваться. Эволюция же сильно опаздывает за техническим прогрессом, и после того, как люди стали соблюдать гигиену и частота заражения паразитами существенно снизилась, высокий уровень иммуноглобулина Е остался. Наша иммунная система пытается обнаружить паразита, которого нет, и в результате обнаруживает, к примеру, незнакомую ей пыльцу и начинает на нее нападать, провоцируя воспаление, так как наш организм принимает ее за паразита. Поскольку высокие уровни иммуноглобулина Е закрепились в популяции, то склонность к аллергиям, в принципе, у большинства людей есть. Существуют люди, у которых эта склонность меньше, но зато при появлении паразитов организм сам с ними не справится. Это палка о двух концах.

— Возможно, следующим шагом было бы перспективно исследовать ген, который отвечает за развитие деменции?

— Ген долголетия, который мы проверяем, руководит работой других генов, в том числе связанных с развитием болезни Альцгеймера. У людей, в генах которых есть склонность к долголетию, меньше шанс развития болезни Альцгеймера и развития рака. Старческие заболевания: сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, диабет второго типа – также встречаются реже у людей, у которых есть склонность к долголетию. Но существует и множество других генов, связанных с развитием деменции, на которые можно было бы сделать тест-системы.

— Если собралась «неудачная» комбинация генов, все равно можно найти способ не заболеть раком, к которому есть предрасположенность, или деменцией?

— Желательно, если есть возможность, наблюдаться у врача, чтобы на более раннем этапе это обнаружить. Были исследования, которые показывали, что образ жизни, диеты действительно очень сильно могут изменить состояние организма. Так, согласно клиническим исследованиям, физические упражнения, интервальное или периодическое голодание и ограничение потребления калорий показали геропротекторное, то есть продлевающее жизнь, воздействие на иммунитет. Эпидемиологические данные свидетельствуют о том, что регулярная физическая активность снижает частоту инфекционных заболеваний у пожилых людей, в том числе вирусных и бактериальных инфекций, а также неинфекционных заболеваний, связанных с иммунной системой, таких как рак и хронические воспалительные заболевания. Циклическое голодание замедляло иммуносупрессию, снижало аутоиммунитет и активировало зависимое от лимфоцитов уничтожение раковых клеток у людей.

Почему с возрастом мы стареем? Одна из причин: когда наши клетки делятся, они делятся не совсем идеально, их концы – теломеры – обрубаются. Когда истощается ресурс деления, концов уже нет, и получаются ошибки. Ошибки накапливаются, и организм начинает изнашиваться. И были исследования, которые показали, что при правильном образе жизни теломерные концы, о которых все раньше считали, что они только уменьшаются, можно даже увеличить.

Медицина не стоит на месте, диагностические методы развиваются, это все будет раньше обнаруживаться, будут подбираться лекарства, которые подходят конкретному человеку, что также окажет положительное влияние на здоровье.

— Можно ли гарантированно избежать генетически обусловленного заболевания?

— Такой гарантии вам никто не даст. Даже если нет предрасположенности к определенной болезни, она все равно может при плохом образе жизни возникнуть, и наоборот, если предрасположенность есть, если человек соблюдает диеты, занимается спортом и ведет здоровый образ жизни, то у него есть все шансы не заболеть. Генетические факторы влияют не на 100 % — довольно существенная доля приходится на образ жизни и окружающую среду, на вещи, которые можно скорректировать. Можно убрать стресс-факторы, в том числе курение. Есть и мультифакторные заболевания, которые вызываются не одним геном, а несколькими. То есть если собралась неудачная комбинация генов – заболевание будет, не собралась – не будет.

— В преддверии международного дня женщин в науке ученицы физмат-лицея им. В. Г. Кадышевского задали ученым вопросы. В том числе Вам был адресован вопрос об актуальной задаче современной медицины – создании генетического паспорта человека. Насколько широко используется понятие «генетический паспорт» в медицине?

— Генетическая информация о пациенте используется в медицине все шире. Оценивая здоровье и долголетие, а также склонность к различным заболеваниям по генам, мы и говорим о генетическом паспорте.

Самые частые потребители подобных генетических тестов на данный момент – будущие родители, планирующие рождение детей и занимающиеся вопросами их здоровья. Для этой категории населения генетические исследования проводятся давно и уже не являются чем-то необычным, их спектр с каждым годом расширяется.

Также генетические исследования могут использоваться для предположения или подтверждения клинического диагноза в спорных случаях; для уточнения прогноза течения заболевания и для подбора лекарственных средств, подходящих для пациента, если он показывает плохой ответ на терапию.

Конечно, подобные исследования пока не повсеместны и проводятся в основном в сложных случаях, платно и по направлению врача, который и сам должен знать о возможности генетических исследований и пользе, которую они могут принести пациенту.

Но проводятся конференции, просчитывается экономическая целесообразность, и все больше специалистов говорит о том, что в будущем не будет большой разницы в стоимости между стандартными протоколами лечения с неизвестной эффективностью, влияющими на здоровье пациента, и предварительным генетическим исследованием, позволяющим сразу назначить наиболее подходящее для человека лекарство, тем самым уменьшая затраты на содержание больного в стационаре и борьбу с побочными эффектами, которые могут вызывать неподходящие человеку препараты. И это не говоря о комфорте для самого пациента, качество жизни которого нередко зависит от того, насколько правильно будет подобрано лечение.

Уже сейчас происходит включение молекулярно-генетических исследований для некоторых категорий онкологических пациентов в РФ в обязательное медицинское страхование, а значит, постепенно возможен переход к включению в ОМС и исследований маркеров, связанных с другими тяжелыми или распространенными болезнями.

— По каким критериям оценивается здоровье? Что означает быть здоровым в генетическом плане?

— С точки зрения медицины, здоровье – это отсутствие болезней и их симптомов. Генетическая предрасположенность — это повышенная вероятность развития определенного заболевания. Она возникает в результате специфических генетических вариаций, которые часто унаследованы от родителей. Эти генетические изменения способствуют развитию заболевания, но не вызывают его напрямую. Даже в пределах одной семьи, имеющей предрасположенность к развитию заболевания, один человек может заболеть, а другой нет.

Здоровье в генетическом плане определяется наличием или отсутствием генетической предрасположенности к развитию различных заболеваний. Чем меньше подобных предрасположенностей, тем более здоров человек.

Но даже если такие предрасположенности присутствуют, нужно помнить, что положительные изменения в образе жизни, например, отсутствие вредных привычек, физические нагрузки, правильное питание и поддержание здорового веса, могут снизить риск заболеть даже у людей с генетической предрасположенностью, а более частые обследования позволяют обнаружить заболевания на ранней стадии, когда они менее опасны, и их проще и дешевле лечить.

— Каждый ли человек может получить такой паспорт, и где это можно сделать?

— На данный момент «генетическая паспортизация», или исследование генома человека, не является обязательным в России, в отличие, например, от Эстонии и Исландии, где проекты по генетическим исследованиям населения реализуются на уровне государства.

Тем не менее, получить свой «генетический паспорт» в том или ином виде может каждый человек. В России есть как частные компании, так и некоторые бюджетные учреждения, предлагающие изучить широкий спектр генетических маркеров, связанных риском развития заболеваний, помогающих понять, как различные лекарства будут переноситься человеком или какую диету выбрать, чтобы более эффективно сбросить вес. Некоторые компании готовы принимать генетический материал для исследования по почте, что делает подобные исследования доступными практически из любого уголка мира.

На данный момент генетические исследования в основной своей массе платные, а набор исследуемых маркеров человек определяет для себя сам или по рекомендации врача. Наиболее распространенные группы исследований обычно объединены в различные панели, включающие несколько тематически объединенных исследований, например, «Наследственные заболевания», «Происхождение» или «Красота и здоровье».

В зависимости от выбранной компании, количества маркеров и способа исследования цены могут широко варьироваться. Бывают недорогие исследования, позволяющие оценить склонность к развитию пары десятков распространенных тяжелых заболеваний. Есть и более крупные исследования, позволяющие оценить большое число признаков, вплоть до таких, как склонность к росту волос на спине или предрасположенность к зависимости от кофеина. И существуют весьма дорогие исследования, позволяющие не просто оценить различные маркеры по отдельности, а отсеквенировать или, по-простому, прочитать, весь геном человека, а затем интерпретировать полученные результаты. Плюсы этого подхода заключаются в том, что наука не стоит на месте, а имея сиквенс, или последовательность, своего генома на руках, можно будет через какое-то время предоставить ее врачам-генетикам для повторной интерпретации, которая будет включать в себя ранее неизвестные маркеры. В общем, найти исследования себе по вкусу и по бюджету может практически каждый человек.

— Вы упомянули, что в Исландии на государственном уровне реализуются генетические исследования населения. Значит ли это, что уже сегодня за счет государства там возможно получить генетический паспорт?

— Не совсем так. Там все население более-менее генетически тестируют для того, чтобы знать, в каком состоянии находится здоровье нации. Правительство в этом тоже заинтересовано, поскольку понятно, что если у людей высокая склонность к раку, то нужно строить больше онкоцентров. И, во-вторых, такие данные становится возможным анонимно использовать в научных исследованиях. Очень выгодно иметь большие подборки генетических данных. На общем уровне это должно быть анонимно, должно шифроваться. Вопрос хранения генетических данных сейчас стоит серьезно, потому что боятся дискриминации. Единственная причина, по которой оправданно можно было бы сделать генетическую модификацию – это возможная болезнь. Впрочем, вмешиваться в геном человека сейчас запрещено в большинстве стран на законодательном уровне.

— Если человек заказывает себе генетический паспорт, то в результате он получит просто общие рекомендации о ведении здорового образа жизни, или рекомендации будут детализированы, подстроены под человека?

— С одной стороны, есть, конечно, общие рекомендации для всех людей мира. Однако под конкретные заболевания есть свои рекомендации: например, в случае со склонностью к диабету это будет диета, которая исключает сладкое, в случае со склонностью человека к аллергии – совет иметь при себе антигистаминные препараты. Впрочем, такие рекомендации должен давать не тот человек, который делал вам анализ, а ваш лечащий врач на основе полученных генетических данных.

— Рекомендации по питанию будут одинаковыми для всех людей или разными?

— Есть частные особенности организма человека, такие как непереносимость лактозы или целиакия. Соответственно, рекомендации будут подстроены под эти особенности. Общие же рекомендации – есть меньше красного мяса, потреблять больше одних аминокислот, микроэлементов и меньше – других. Так, доказано, что диета с дефицитом метионина увеличивает продолжительность жизни мышей и замедляет иммунное старение. Добавление аланина же, в свою очередь, способствовало размножению иммунных клеток. Литий проявляет противовирусную активность, продемонстрированную на доклиническом уровне. Литий влияет и на многие аспекты иммунитета, включая активность В- и Т-клеток, макрофагов, уровень интерлейкина-2. И так далее.

— Если человек получит свой полный генетический паспорт, он может раскрыть в себе таланты, новые черты характера, о которых никогда не знал?

— Нельзя говорить о том, что наша психика полностью определяется генетикой, но были исследования, которые показывали, что, например, эмпатия заложена в нас в том числе и генетически и генетические тесты могут выявить склонность к ней. И здесь начинает вставать большой этический вопрос на тему того, для кого эти данные потом будут доступны. Например, если они попадут к работодателю, который откажет в получении вакансии работнику на основании того, что у того генетически обусловленный невысокий уровень эмпатии. Однако, это не означает автоматически, что человек плохой, ведь он мог получить хорошее воспитание.

— Возможно, работодателей больше волнует стрессоустойчивость?

— Стрессоустойчивость тоже можно посмотреть генетически. Опять-таки, генетически она определяется не полностью, но есть особые маркеры. Также возможно отследить склонность к депрессиям. Во-первых, мы пока далеко не все знаем, исследования на эту тему все еще продолжаются, открываются новые маркеры. Как это происходит: берется огромная категория людей, буквально 10 000 человек, и известно, что 5 000 из них страдают депрессией. Их полностью генетически анализируют и смотрят, что у депрессивной половины людей конкретная «буковка» в ДНК чаще встречается. И тогда говорят, что, вероятно, эта «буковка» влияет на какой-то белок, который связывается с развитием депрессии. После этого начинаются исследования, что это вообще за регион, какой там белок находится, как этот белок работает. Это очень долгое, большое исследование. Но на 100 % никто не скажет, что у человека разовьется депрессия – на это влияет и среда.

— Через сколько лет можно будет проводить профориентацию по генетическому паспорту?

— Вопрос сложный с этической точки зрения: где эти генетические данные должны находиться, кому они должны быть доступны – это вопрос серьезный и большой. По-хорошему, это медицинская тайна. Это ваша частная жизнь, ваше здоровье, и вы имеете право им распоряжаться. И, если здоровье может меняться, то ДНК, какая она у вас есть, такой всегда и будет. Если данные попадут, опять-таки, к работодателю, он может начать неоправданно вас игнорировать на основании того, что у вас склонность к депрессиям. А вы можете при этом никогда в жизни даже не испытывать депрессии.

Как генетическими данными будут распоряжаться, сейчас все еще обсуждается. «Генетическая профориентация» будет проводиться, скорее всего, так: будет заключаться договор с какой-нибудь частной компанией, и, кроме вас и этой компании, никто не должен знать о результатах. И там будет подобрана панель с генетическими маркерами, которые стоит исследовать для понимания того, какой род деятельности вам больше подходит. А так, чтобы пойти в поликлинику и сказать: здравствуйте, мои данные где-то там в Интернете, посмотрите, пожалуйста, кем я стану – такого, скорее всего, не будет.