«Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены»

Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены (fb2) - Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены (пер. Дмитрий Михайлович Щепетов) 916K скачать: (fb2) - (epub) - (mobi) - Шарон Моалем

Шарон Моалем Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены

UNIVЕRSUМ

О науке, ее прошлом и настоящем, о великих открытиях, борьбе идей и судьбах тех, кто посвятил свою жизнь поиску научной Истины

Sharon Moalem

with Matthew D. Laplante

Inheritance

How Our Genes Change Our Lives – and Our Lives Change Our Genes

Серия основана в 2013 г.

Ведущий редактор серии Ирина Опимах

Перевод с английского Дмитрия Щепетова

Деривативное электронное издание на основе печатного аналога: Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены / Ш. Моалем; пер. с англ. Д. Щепетова. – М.: Лаборатория знаний, 2016. – 224 с.: ил. – (Universum). – ISBN 978-5-906828-64-4.

Подготовлено при участии ООО «Лаборатория Базовых Знаний»

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации

Copyright © 2014 Sharon Moalem Это издание опубликовано по договоренности с Grand Central Publishing, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США. Все права защищены.

© Перевод на русский язык, оформление. Лаборатория знаний, 2015

Введение Всё переменится

Помните, как учились в седьмом классе?

А одноклассников? Учителей? Как звали завуча и директора? Помните звук звонка и что давали на обед в школьной столовой? Помните, как впервые влюбились? Или как ребята курили в туалете на переменах?

Может быть, ваши воспоминания кристально ясны. А может, школьные годы уже не столь живы в вашей памяти.

Как бы ни обстояли дела, воспоминания о пережитом остаются с нами навсегда. Даже то, что мы, кажется, совсем не помним, ютится где-то на задворках подсознания. И в любой момент может выскочить, как чертик из табакерки, хотим мы этого или нет.

Но на самом деле всё еще сложнее. В организме постоянно идут процессы регенерации и разнообразные перестройки. Опыт прошлого оставляет неизгладимый след, даже если он выглядит абсолютно незначительным. Всё – от первой любви до недоеденной котлеты – остается в нашей памяти.

И, что еще важнее, след этот остается и на генетическом уровне.

Всех нас учили в школе, что наследственность – это геном, состоящий из трех миллиардов «букв». В середине XIX века Грегор Мендель изучал наследование признаков гороха. Это и стало основой современной генетики[1]. Кто мы такие, определяется генами, которые достались нам в наследство от предков. Немножечко от папы. Немножечко от мамы. Хорошенько перемешать, и вот появляетесь вы.

Такому закостенелому представлению о генетической наследственности учат в школе до сих пор. Ученики решают задачки по генетике, пытаясь понять, как унаследовали цвет глаз и волос. Когда-то Мендель писал: «У нас нет особого выбора в том, что мы получим от предков и передадим потомкам. Все наше генетическое наследство определяется в момент зачатия».

Но это совсем не так!

Прямо сейчас, где бы вы ни были и чем бы ни занимались, читая эти строки, ваша ДНК непрерывно меняется[2]. Пока вы сидите за столом на работе, крутите педали велосипеда, едете в поезде или летите в самолете, мириады маленьких переключателей щелкают в ответ на все, что вы делаете, видите или слышите.

Эти изменения в ДНК определяются всей вашей жизнью: местом, где вы живете; пищей, которую едите; трудностями, с которыми сталкиваетесь. А ведь все это можно поменять. Значит, и вы можете измениться. Измениться на генетическом уровне.

Было бы глупо отрицать, что наши гены влияют на нашу жизнь. Еще как влияют! И чем больше мы узнаем о том, как работает геном, тем яснее становится, что имеет значение каждая отдельная буковка-нуклеотид. И порой все оказывается устроено так, как даже самые смелые научные фантасты не могли и вообразить еще лет десять назад.

Но с каждым следующим открытием мы получаем и новые инструменты, необходимые, чтобы отправиться в новую, генетическую, одиссею. Нужно взять потрепанную карту нашего генома и проложить на ней новый курс для нас, наших детей и всех будущих поколений. С каждым днем мы всё лучше понимаем, как наши гены влияют на нас самих и как мы влияем на них. А сама идея гибкости наследования меняет все.

Пищу, которую мы едим, и упражнения, которые должны делать. Психологию и межличностные отношения. Лекарства. Судебные тяжбы. Образование. Наши законы. Наши права. Старые догмы и глубокие убеждения.

Вообще всё.

Даже саму смерть. Многие уверены, что в момент смерти наша жизнь обрывается. Но и это не так. То, каковы мы, – результат событий жизни наших отцов и праотцов. Ведь генетическая память не так легко «забывает».

Мы унаследовали то, через что прошли наши предки: войну и мир, изобилие и голод, переселение, болезни. А раз унаследовали, значит можем передать потомкам. И так поколение за поколением.

Возможно, мы передадим будущим поколениям рак. Или склонность к избыточному весу. Или болезнь Альцгеймера. А может, напротив, долголетие. Или отважное сердце. Или даже просто счастливую жизнь.

Но сегодня мы понимаем, что способны не только слепо принять наследие предков, но и отказаться от него. Эта книга для тех, кто уже сейчас решился на такой шаг.

В своей книге я поделюсь приемами, которыми пользуюсь как врач и ученый. Поведаю о том, как применяю в повседневной практике новейшие достижения генетики человека. Расскажу о некоторых своих пациентах. Приведу примеры того, какое значение в жизни людей обретают медицинские исследования. Я изложу суть исследований, в которых участвовал сам. Я буду говорить об истории, об искусстве, о супергероях и звездах. Я покажу взаимосвязь вещей, которая навсегда изменит ваш взгляд на мир и самих себя.

Я проведу вас по тонкой грани между повседневным и неведомым. Да, это путь не из легких. Но картина, которая вам откроется в конце, не сравнима ни с чем.

Мой взгляд на мир далек от общепринятого. Но именно это позволило мне, изучая генетические заболевания, лучше понять человеческую природу и сделать удивительные открытия в, казалось бы, несмежных областях науки. Мои исследования принесли множество патентов в области технологий здравоохранения. Например, мой подход к жизни и науке позволил мне открыть сидеромицин – новый антибиотик, действующий на бактерий, устойчивых к обычным антибиотикам.

Мне посчастливилось работать с лучшими врачами и учеными современности. Я своими глазами видел многие из самых сложных и редких генетических заболеваний. Сотни людей доверяли мне самое дорогое – своих детей.

Вот почему я отношусь к тому, о чем пишу, с полной серьезностью. Это не значит, что книга, которую вы держите в руках, заумная и нудная. Да, многие истории в ней печальные. Некоторые концепции противоречат общепринятым теориям. А часть идей и вовсе могут показаться жуткими.

Однако, если вы мне поверите, ваша жизнь переменится. Новое знание поможет вам переосмыслить прошлое и настоящее, а потом – повлияет на будущее.

Уверяю, к концу книги ваш взгляд на собственный геном и на то, как он формировал вас, никогда уже не будет прежним.

Вы готовы взглянуть на генетику по-новому? Если да, тогда я – ваш проводник. Мы пройдем от нашего общего прошлого через потаенные закоулки настоящего к многообещающей, но опасной неопределенности будущего.

Сегодня наука стоит на пороге великих открытий. Откуда мы? Что с нами будет? Что мы получим, а что потеряем? Ответы на все эти вопросы уже близко – осталось только протянуть руку…

В этом наше неотвратимое ближайшее будущее.

В этом наше Наследие.

Глава 1 Как мыслят генетики

Уже некоторое время рестораторы Нью-Йорка навязывают своим посетителям здоровую пищу. Их меню составлено из вегетарианских блюд, приготовленных из фермерских продуктов. Везде указаны происхождение и свойства ингредиентов, а официанты с готовностью рассказывают, почему надо есть продукты без глютена, какие, оказывается, разные бывают жиры, что полезно, что вредно, и почему.

Джефф{1} был среди них белой вороной. Нет, он совсем не отрицал здоровое питание и не заблуждался относительно пристрастий посетителей. Просто он, как ресторатор, считал, что в его заведении еда должна быть в первую очередь вкусной. И когда его коллеги предлагали своим гостям диетические блюда из фрикеха и семян чиа, Джефф готовил огромные горы мяса, жареную картошку и прочие невероятные вкусности, от одного вида которых текут слюнки. И про которые любой диетолог скажет вам, что они вредны и от них образуются холестериновые бляшки. Но наш герой Джефф с успехом кормил своих клиентов и сам ел то, что подавали в его ресторане. Всегда и с огромным удовольствием.

Но вот со временем его анализы крови стали показывать все возрастающий уровень «плохого» холестерина. ЛПНП – липопротеиды низкой плотности – верный признак атеросклероза. Пришла пора что-то с этим делать. И учитывая наследственную склонность Джеффа к сердечно-сосудистым заболеваниям, врачи настойчиво порекомендовали ему увеличить количество фруктов и овощей в ежедневном рационе. Без ежедневного приема лекарств, говорили они, только кардинальная перемена образа жизни могла спасти Джеффа от надвигающейся угрозы сердечного приступа.

Всем пациентам с высоким уровнем ЛПНП и предрасположенностью к сердечно-сосудистым заболеваниям назначается такая диета. Для докторов это было простое и очевидное решение. Но не для Джеффа-Котлеты, как его прозвали коллеги по ресторанному бизнесу. Ведь для человека, который всю жизнь готовит, подает на стол и сам ест жареное мясо, переход на овощи и фрукты может стать серьезным ударом по репутации. И только мольбы молодой и красивой невесты Джеффа смогли перебороть его упрямство. Как настоящий профессионал, он взялся за то, чтобы ввести фрукты и овощи в свою привычную еду так, чтобы самому их не особенно замечать. Так родители прячут кусочки цветной капусты, которую не любят их дети, в недрах запеканки. А Джефф стал использовать больше овощей и фруктов в соусах и гарнирах к своим стейкам. Вскоре он не только знал, но и понимал, как должна выглядеть его диета. Он жил ею. Чуть меньше мяса. Чуть больше овощей на ужин. Фрукты на завтрак. Нормальный обед вместо перекуса.

Через три года здорового питания Джефф полностью вернул к норме уровень своего холестерина. Как же он был горд – ведь только благодаря смене образа жизни он решил серьезные проблемы со здоровьем. А это для большинства людей – недостижимые высоты.

Прошло еще несколько лет. Казалось бы, Джефф должен был чувствовать себя великолепно, однако… Вместо прилива жизненных сил он ощущал постоянную усталость. Его мучили газы и частые приступы тошноты. Обследование показало небольшие отклонения в работе печени. Сделали ультразвук, МРТ и в итоге сделали биопсию. Оказалось – рак.

Диагноз стал для всех сюрпризом. И в первую очередь для лечащего врача. Ведь у Джеффа никогда не было гепатитов B или C, а ведь именно они в подавляющем большинстве случаев оказываются причиной рака печени. Джефф не пил. Никогда не работал с канцерогенными химикатами. Он вообще ничего не делал такого, что могло бы привести к раку печени у молодого и здорового человека. Он вел здоровый образ жизни – такой, как ему предписали доктора. А Джефф – он просто не мог поверить, что все это происходит с ним.

Для большинства людей фруктоза просто делает фрукты сладкими. Но если вы, как Джефф, страдаете от редкого заболевания, называемого наследственной непереносимостью фруктозы, или ННФ, то поступающая с пищей фруктоза не разлагается до конца[3]. Это приводит к накоплению токсичных метаболитов. В первую очередь в печени. Причиной тому служит неспособность организма производить достаточно фруктозобисфосфатальдолазы B. И для таких людей яблоки не здоровая еда, а вовсе наоборот.

К счастью, рак у Джеффа обнаружили рано, и его вполне можно было вылечить. А еще одна перемена в диете – снова прочь от фруктозы – позволит еще очень долго дразнить кулинарных критиков.

Однако не всем больным ННФ так везет. Многие страдают всю жизнь от вздутия живота и тошноты, стоит им переесть фруктов или овощей. Обычно они так и не узнают почему, ведь никто, даже врачи, не воспринимают их жалобы всерьез. А потом уже становится слишком поздно.

Некоторые люди, страдающие ННФ, вырабатывают инстинктивную неприязнь к фруктозе. И такой защитный механизм позволяет им избегать продуктов, содержащих этот сахар. Им даже не надо понимать, в чем дело. Когда мы с Джеффом познакомились, я рассказал ему обо всем этом. Если люди с ННФ не прислушиваются к тому, что говорит им их тело, или получают неверные медицинские предписания, последствия бывают самые грустные. Все может закончиться инсультом, комой и преждевременной смертью от отказа органов или от рака.

К счастью для человечества, скоро можно будет положить этому конец. Не так давно даже самый богатый человек на Земле не мог заглянуть в свой геном. Это было просто технически невозможно. Сейчас выполняют секвенирование полного генома, или экзома, – анализ, позволяющий прочесть миллионы букв нуклеотидов, составляющих нашу ДНК. А стоит это меньше, чем хороший широкоформатный телевизор{2}. И с каждым днем становится все дешевле. Уже сейчас у нас есть огромное количество абсолютно новых генетических данных.

Но что нам делать со всеми этими данными? В этих буквах закодировано то, что досталось нам от предков. В случае Джеффа, например, обладая такой информацией, врачи могли бы с самого начала назначить диету с учетом ННФ. С подобным знанием легко предсказать, чего стоит избегать в рационе. Или, наоборот, какую еду есть почаще. Более того, можно принимать обдуманные и обоснованные решения о том, что делать со своей жизнью. И дальше мы поговорим о том, как.

Все это не значит, что доктора совершили ошибку, когда назначали Джеффу диету. По крайней мере, подобные случаи не считаются ошибками с точки зрения большинства врачей. Еще во времена Гиппократа лекари ставили диагнозы, опираясь на свой предыдущий опыт. В современной практике студентов-медиков учат тому, какое лечение лучше всего помогает при разных симптомах. Это знание опирается на огромную статистическую базу.

И обычно все так и работает. По крайней мере, для большинства людей. Чаще всего[4]. А вот Джефф оказался не таким, как большинство. Вовсе не таким. И вы не такой, как все. Никто не похож на «среднего человека».

Уже больше десятилетия прошло с тех пор, как был секвенирован первый геном человека. Сегодня сотни людей по всему миру знают свой геном частично или полностью. И с полной уверенностью можно сказать, что никто не похож на «среднестатистического человека».

Как-то для определенных исследований мы отбирали, как нам казалось, абсолютно здоровых людей. И у всех до одного обнаружили заметные генетические отклонения[5] от того, что мы привыкли считать нормой. А по крайней мере у каждого десятого было уже известное генетическое заболевание. Причем такое, с которым в той или иной степени понятно, как бороться.

На самом-то деле случай Джеффа – скорее исключение. Обычно такие отклонения не оказывают заметного влияния на жизнь человека. Но это вовсе не повод их игнорировать! Особенно теперь, когда мы можем находить и понимать такие случаи, а главное подходить к каждому из них индивидуально.

* * *

Конечно, не у каждого врача есть соответствующее образование и доступ к необходимым процедурам. Это не их вина, но современные доктора безнадежно отстают от научного прогресса. А значит, и их пациенты не имеют доступа к новейшим достижениям в лечении различных недугов.

Чтобы оставаться на переднем крае науки, уже недостаточно просто понимать генетику. Сегодня врач должен понимать еще и эпигенетику – науку о том, как генетические признаки меняются под действием внешней среды. И о том, как такие изменения могут быть унаследованы.

Хорошим примером тут служит импринтинг. Ведь в этом случае не так важно, что за ген вы наследуете. Важно, от кого – от отца или матери. Синдромы Прадера – Вилли и Ангельмана отлично показывают, как работает такой механизм наследования. На первый взгляд, они никак не связаны между собой. Да и на второй тоже.

Однако, если копнуть поглубже, оказывается, что с помощью генетического импринтинга можно унаследовать один и тот же ген во включенном или в выключенном состоянии. И все дело только в том, от кого из родителей этот ген наследуется.

Сегодня простые, подчиненные бинарной логике законы наследования, описанные Менделем в середине XIX века, уже не воспринимаются как единственно возможные. Но многие врачи не поспевают за успехами и новыми открытиями в области медицинской генетики. Рано или поздно врачебная практика догонит научный прогресс, ведь подобное бывало и раньше. Но разве вы не хотели бы уже сейчас обладать максимально полной информацией?

И именно поэтому я сделаю для вас то же, что сделал для Джеффа при нашей первой встрече. Итак, давайте начнем с вашего собственного случая.

Я всегда считал, что лучший способ узнать о чем-то – попробовать заняться этим самому. Приступим, засучив рукава.

И это не фигура речи, я действительно прошу вас засучить рукав. Не волнуйтесь, никаких уколов и проб крови не понадобится. Это вовсе не нужно. Многие пациенты считают, что генетическое обследование начинается с взятия анализов. Однако это не так, для начала вполне достаточно внешнего осмотра. Не понадобится ни крови, ни слюны, ни даже образца волос. Ведь уже по текстуре кожи, линиям на ладони и тому, как человек сгибает руку в локте, можно многое сказать про его наследственность.

Обычно люди думают, что если врачи хотят что-то узнать про их гены, они будут изучать непосредственно ДНК. И действительно, цитогенетики непременно посмотрят в микроскоп на ваши хромосомы. Но только лишь для того, чтобы удостовериться, что всё на месте, упаковано правильно и нет ничего лишнего.

Хромосомы очень маленькие – всего несколько микронов в длину. Но и их можно увидеть, если знать как. Можно даже увидеть, что какая-то небольшая часть одной из хромосом потеряна, удвоилась или повернута задом наперед. Но с отдельными генами все не так просто. И никакое увеличение тут не поможет. Наша ДНК представляет собой спираль. Немного напоминает то, как свивается ленточка, которой перевязывают коробку с подарком.

Существуют способы такую ленточку развязать и взглянуть на то, что внутри. Обычно сначала ДНК нагревают, чтобы расплести ее нити. Затем специальный фермент многократно копирует интересующий нас участок. И в конце мы добавляем специальные краски, чтобы эти кусочки увидеть. И то, что мы в итоге видим, может сказать нам больше, чем фотография. Или даже больше, чем рентгеновский снимок или результаты МРТ. Это очень важно, ведь изучению ДНК предстоит занять серьезное место в будущем медицины.

Но все это не то, что нам сейчас нужно. Ведь мы уже знаем, что искать. Даже складочка на мочке уха или особый изгиб бровей позволит диагностировать определенное генетическое состояние или порок развития.

Именно поэтому я предлагаю вам посмотреть на себя. Возьмите зеркало и взгляните на свое прекрасное лицо. Обычно люди хорошо представляют себе собственное лицо. Или по крайней мере им так кажется. Поэтому начнем с него.

Ваше лицо симметрично? Ваши глаза одного цвета? Глубоко ли они посажены? У вас тонкие или пухлые губы? А лоб – широкий? И виски – узкие или нет? Нос сильно торчит? Подбородок маленький?

Внимательно посмотрите на расстояние между глазами. Если оно больше размера одного глаза, у вас, возможно, глазной гипертелоризм.

Но волноваться не стоит. Часто врачи невольно пугают пациентов при обнаружении какого-нибудь состояния или особенности строения, если их название заканчивается на «-изм». На самом деле, даже если у вас немного гипертелоричные глаза, волноваться не о чем. У многих людей так бывает. Среди них – Жаклин Кеннеди и Мишель Пфайффер. Глазной гипертелоризм придает им дополнительный шарм. В общем, если ваши глаза расставлены немного шире, чем у большинства, – вы в хорошей компании.

Когда человек смотрит на чье-то лицо, глаза, расставленные немного шире обычного, делают это лицо более привлекательным, и все это происходит на бессознательном уровне. Исследования социологов показали, что и мужчины, и женщины в среднем считают более красивыми лица с широко посаженными глазами{3}. Модельные агентства даже специально выискивают новых рекрутов, наделенных такой чертой. И делают они так уже не одно десятилетие{4}. Почему мы подсознательно приравниваем красоту к легкой форме гипертелоризма? Случай одного француза, жившего в XIX веке, поможет нам ответить на этот вопрос. А звали этого француза Луи Вюиттон Маллетьер.

Вы наверняка знаете его как производителя самых красивых и дорогих сумок в мире. И как основателя одной из самых успешных корпораций в области моды.

В 1837 году он приехал в Париж. В свои шестнадцать лет Луи зарабатывал на жизнь, упаковывая багаж богатых парижан, отправлявшихся в далекие поездки. А еще он был подмастерьем у ремесленника, который делал добротные саквояжи{5}. У вас и самих наверняка есть такой старый дедовский чемодан. Лежит и собирает пыль на чердаке или антресоли. Согласитесь, в наши дни в аэропортах с багажом обращаются довольно грубо. Но это ничто по сравнению с тем, как было в эпоху, когда люди путешествовали в основном по морю. А ведь тогда нельзя было купить новый чемодан задешево в магазине. И саквояж должен был быть таким, чтобы без ущерба переносить все тяготы пути. До того как Луи стал делать свои чемоданы, большинство из них не были водонепроницаемыми, и потому их делали с покатой крышкой, чтобы вода стекала сама. И от этого они становились менее прочными. Не говоря уже о том, что такие чемоданы трудно ставить друг на друга. Одно из нововведений Луи – чемоданы не из кожи, а из вощеного холста. От этого они стали водонепроницаемыми, и их можно было делать плоскими. А одежда и вещи в них оставались сухими, что немаловажно, если путешествуешь морем.

Однако у Луи была серьезная проблема. Как убедить человека, незнакомого со стоимостью и трудностями производства чемоданов, что именно эти саквояжи, сделанные в его, Луи, мастерской, – лучшие в мире? В Париже задача решалась легко, там хватало рекомендаций, передаваемых из уст в уста. А вот расширить бизнес за пределы столицы Франции оказалось на порядок сложнее.

Эта проблема стояла и перед Луи, и перед его потомками. А ведь были еще и подделки. Конкуренты копировали вюиттоновские сумки и чемоданы, не заботясь о должном качестве. И тогда Жорж, сын Луи, придумал знаменитый логотип из перекрещенных L и V. Один из первых брендов Франции. Так, по замыслу Жоржа, покупатель мог сразу понять, что перед ним подлинная вещь. Где логотип, там и качество.

Но вот что касается «человеческого (биологического) качества», то тут все иначе – люди не рождаются на свет с ярлыками и логотипами. И потому за сотни тысяч лет эволюции мы выработали иные способы оценки и научились на взгляд – примерно – оценивать родство, здоровье и способность принести потомство.

Есть сходства в чертах лица, говорящие о родстве. Что-то вроде: «Да он весь в отца». Однако есть и другие факторы, определяющие то, как мы выглядим. Факторы, о которых мало кто задумывается. Наш облик рождается в сложнейшем танце клеток человеческого эмбриона. И каждый раз, когда танцоры запинаются, что-то навечно отпечатывается на лице. И все могут это увидеть. Начиная с четвертой недели после зачатия формируется внешняя часть нашего лица. Все начинается с пяти бугорков, о которых удобно думать, как о комках глины. И эти комки будут сливаться, сплетаться и перемешиваться, чтобы в итоге получилась гладкая и сложная поверхность человеческого лица. А когда что-то идет не так и части не сливаются нормально, образуется провал.

У этого процесса могут быть совершенно разные последствия. Иногда в итоге всего лишь остается небольшая ямочка на подбородке. Как у Бена Аффлека, Кэри Гранта, Джессики Симпсон и множества других людей. Так же может быть и с носом. Например, у Стивена Спилберга или Жерара Депардье. В других же случаях такой провал может оставить брешь в коже, обнажая мышцы, кости и прочие ткани. И это может стать местом проникновения инфекции.

То, что наши лица такие разные, делает их идеальной биологической «торговой маркой». Как и логотип Луи Вюиттона, наши лица говорят – о наших генах и о том, как мы развивались в утробе матери. И именно поэтому человек научился распознавать отдельные черты лица задолго до того, как появилось хоть какое-то представление об их значимости. Ведь это самый простой и быстрый способ оценить и сравнить людей вокруг себя. Мы неспроста придаем столько значения тому, как выглядим. Дело не только в эстетической составляющей. Хотим мы того или нет, на нашем лице написано многое о нашей генетике и о нашем прошлом. И даже о том, как обстоят дела с нашим мозгом!

Овал лица может рассказать о том, при нормальных ли условиях формировался мозг человека. Например, при голопрозэнцефалии полушария мозга формируются неправильно. И кроме повышенных шансов на инсульт и умственной отсталости у такого человека будут очень близко посаженные глаза. Это глазной гипотелоризм. Еще гипотелоризм часто связан с анемией Фанкони, генетическим заболеванием, нередким у людей, происходящих от ашкеназов или чернокожих обитателей Южной Африки{6}. Такое заболевание может привести к прогрессирующему поражению костного мозга и повышенному риску опухолей. Все это вполне объясняет, почему мы в череде поколений выработали симпатию к людям с чуть шире расставленными глазами. Расстояние между глазами определяет более 400 генетических признаков. А при оценке генетического наследия человека важны даже доли миллиметра.

Гипо– и гипертелоризм – всего лишь два признака, по которым можно судить о геноме человека и об условиях, в которых он рос и воспитывался. Есть и много других.

Давайте их поищем. Снова взгляните в зеркало. Внешние уголки ваших глаз выше внутренних? Или ниже? Форму промежутка между веками называют разрезом глаз. Внешние уголки глаз выше внутренних у многих людей азиатского происхождения. Косой разрез глаз для них норма и во многом определяет характерную внешность. А вот для всех остальных это опасный знак, говорящий о том, что у человека может быть трисомия по 21‑й хромосоме – синдром Дауна.

Иногда же бывает наоборот, что у человека внутренние уголки глаз сильно выше. Это может быть просто индивидуальной особенностью. А может быть симптомом синдрома Марфана, наследственного заболевания соединительной ткани. Им страдал, например, Винсент Скьявелли, один из любимых актеров Милоша Формана (он сыграл роль Фредриксона в «Пролетая над гнездом кукушки»). Для кастинговых агентов Скьявелли был просто «человеком с грустными глазами». А вот опытный генетик видел: вместе с маленькой нижней челюстью, плоскостопием и некоторыми другими малозаметными признаками разрез глаз Скьявелли – признак генетического заболевания. Причем без должного лечения оно приводит к проблемам с сердцем и ранней смерти.

Еще одно отклонение, с гораздо менее серьезными последствиями, – гетерохромия радужки, это когда у человека глаза разного цвета. Чаще всего гетерохромия – результат неравномерной миграции меланоцитов, клеток, которые вырабатывают пигмент меланин. Тут вы, наверное, вспомнили о Дэвиде Боуи, у которого глаза совершенно разные. Однако, если присмотреться, у него нет гетерохромии. Просто один зрачок у Боуи всегда расширен – результат драки из‑за девушки в старших классах.

А вот таких знаменитостей, как кинозвезды Мила Кунис, Кейт Босуорт, Деми Мур и Дэн Эйкройд, по праву можно назвать гетерохромами. Наверняка вы даже и не подозревали, что у них глаза разного цвета. И это неудивительно, ведь гетерохромия очень часто едва заметна.

Скорее всего, и среди ваших знакомых есть такие люди, но вы ничего не замечали, ведь обычно мы не смотрим в глаза друг другу пристально и подолгу. Хотя, конечно же, в вашей жизни есть кто-то, чьи глаза вы прекрасно знаете и всегда помните…

Но если речь не идет о наших возлюбленных, люди замечают гетерохромию только тогда, когда один глаз – ярко-голубой. Глаз цвета аквамарина – результат того, что при развитии плода пигментированные клетки отправились куда угодно, но только не в радужку глаз. А вот если кроме голубого глаза у человека еще и седая прядь в челке, следует задуматься о синдроме Ваарденбурга. Если ко всему прилагаются проблемы со слухом и широкая переносица, очень велик шанс, что именно носителя этого синдрома вы и наблюдаете.

Есть несколько типов синдрома Ваарденбурга. Самый частый из них – первого типа. Его вызывают изменения в гене под названием PAX3. Этот ген играет главную роль в регуляции миграции клеток из спинного мозга плода.

Изучение работы этого гена у людей с синдромом Ваарденбурга может стать ключом к пониманию других, куда более частых случаев. Например, есть данные о том, что PAX3 участвует в развитии меланом – опаснейшего вида рака кожи. И это только один из множества примеров того, как редкие отклонения помогают нам понимать, что это такое – человеческий организм{7}.

Давайте теперь переключимся на ресницы. Многие люди вообще не обращают на них внимания. А тем временем целая индустрия посвящена улучшению их внешнего вида. Существуют доступные любому способы наращивания ресниц и даже специальное лекарство, улучшающие их рост, – Latisse.

Посмотрите внимательно на свои ресницы. Все ли они растут в один ряд? Если есть выбивающиеся или даже целый дополнительный ряд, то у вас дистихиаз. И вы разделяете эту черту с целым рядом знаменитостей. Например, с Элизабет Тейлор. Считается, что это один из признаков, связанных с синдромом лимфедемы с дистихиазом, генетическим нарушением, вызываемым мутациями в гене FOXC2.

Слово «лимфедема» в названии синдрома говорит о том, что нарушается отток жидкости из конечностей, в особенности ног. Так бывает у всех, если долго сидеть в неудобной позе, – со временем отекают ноги и руки.

Но не все, у кого ресницы растут в два ряда, страдают от отеков. Причина этого не ясна. Может быть, у вас или кого-то из ваших близких есть лишний ряд ресниц. И пока вы специально не присмотрелись, никто ничего и не замечал.

Никогда не знаешь заранее, что найдешь, если научишься смотреть на окружающих в таком ключе. К примеру, всего год назад, во время обеда, я обнаружил дистихиаз у собственной жены. До этого я никогда не задумывался, отчего у нее такие густые ресницы. И даже полагал, что это просто макияж.

И хотя у нее нет ни одного другого симптома лимфедемы, удивительно, что я заметил особенную пышность ее ресниц, только прожив с ней пять лет. Получается, что каждый день можно находить что-то новое в супруге – пусть и с такого, чисто генетического ракурса.

Вся эта история еще раз показывает, сколько сокрытых сведений о нашей генетике таят наши лица. Надо лишь уметь правильно смотреть.

Думаю, что сейчас вы уже нашли у себя хотя бы одну черту, которая связана с тем или иным генетическим признаком, описанным выше. Но на самом деле вероятность того, что этот признак у вас и вправду есть, не так уж велика. У всех людей присутствуют те или иные особенности. И очень редко можно однозначно соотнести черту внешности с конкретным изменением генома. Но можно связать вместе несколько таких личных особенностей – проанализировать расстояние между глазами, их разрез, цвет, форму носа и сотни других. И тогда понять про человека очень и очень многое. Именно такой подход позволит нам проводить генетическую диагностику с невероятной легкостью. Ведь для этого не надо даже непосредственно заглядывать в геном.

На практике, если уже есть клинические данные, вызывающие подозрения, проводятся генетические тесты. Но вот если точной цели нет, прочесывать целый геном человека нет смысла. Это как искать иголку в стоге сена. Для этого требуется много времени и компьютерных ресурсов.

Ну, короче говоря, хорошо знать, что ты ищешь, это значительно облегчает задачу.

Пару лет назад я с женой был в гостях у ее старых друзей, с которыми раньше не встречался. Внешность хозяйки дома сразу бросилась мне в глаза.

У Сюзанны были чуть шире обычного расставленные глаза (гипертелоризм). Ее переносица – чуть шире нормы, а арка Купидона (как врачи называют выступ на верхней губе) – широкая и хорошо заметна. И, к тому же, Сюзанна немного ниже среднего роста.

К сожалению, я не мог видеть ее шею, которую скрывала прическа. Мне стало ужасно любопытно, и я притворился, что разглядываю постер к фильму 1959 года «Четыреста ударов» Франсуа Трюффо. Так мне все же удалось незаметно посмотреть на Сюзанну поближе.

Моя жена почти сразу поняла, что я делаю. Она отозвала меня в сторону и стала упрекать.

– Ну что ты опять пялишься? – сказала она мне. – Если сейчас же не прекратишь, люди подумают что-нибудь не то.

– Ничего не могу с собой поделать. Это совсем как с твоими ресницами, – ответил я. – Теперь, когда я уже заметил, не могу остановиться. Мне кажется, что у Сюзанны синдром Нунан.

Моей жене оставалось лишь тяжко вздохнуть. Она прекрасно понимала, чем все это закончится. Весь вечер я только и буду думать, что о возможных диагнозах и их проявлении во внешности гостеприимной хозяйки.

Это неизбежно. Если уж ты знаешь, на что смотреть, – не делать этого невозможно. И продолжать вести себя комильфо ну никак не получается. Вы, конечно, не раз слышали рассказы о том, как случайно оказавшиеся рядом врачи спасали жизнь пострадавшим в несчастном случае. Они ведь были уже на месте, когда машина скорой помощи еще только выезжала. А теперь представьте себе, что врач может распознать в пока еще вполне здоровом человеке признаки наступающего, серьезного недуга…

Чем дольше я смотрел на Сюзанну и общался с ней, тем тяжелее была дилемма, с которой мне пришлось столкнуться. Сюзанна и ее муж, да и другие гости ни в коей мере не были моими пациентами. И я пришел в этот дом вовсе не за тем, чтобы выискивать врожденные и наследственные заболевания хозяйки. Не так-то просто заговорить на такую тему с человеком, которого встретил впервые в жизни. Но и не замечать типичной внешности – глаз, носа и линии губ – я не мог. И тем более не мог не думать о том, что у нее есть особая складка на шее. Ведь «перепончатая шея» – очень частый симптом синдрома Нунан. А он очень опасен, поскольку влечет за собой проблемы с сердцем, нарушенное свертывание крови и множество других неприятных вещей.

Синдром Нунан – один из череды так называемых скрытых заболеваний. Присущие им черты внешности сами по себе не редкость. И, как и с дополнительным рядом ресниц, люди могут даже ни о чем и не подозревать до тех пор, пока не пройдут специальное обследование. Но только все это совсем не значит, что можно просто так подойти к Сюзанне и сказать: «Спасибо за великолепный ужин. Десерт был просто бесподобен. Кстати, вы знаете, что у вас потенциально смертельная врожденная патология, наследуемая по аутосомно-доминантному признаку?»

Вместо этого я попросил Сюзанну показать мне ее свадебные фотографии. Синдром Нунан обычно передается от родителя, у которого он тоже виден во внешнем облике. Свадебные фото могли прояснить мои подозрения. Ко второму альбому и не счесть к которой фотографии невесты со своей матерью мне все стало ясно. У них обеих были ярко выражены соответствующие характерные черты. Это наверняка был синдром Нунан.

– Невероятно, – сказал я, пытаясь начать сложный разговор окольными путями. – Вы так похожи на вашу матушку.

– Да, мне часто об этом говорят, – ответила Сюзанна. – Кстати, ваша жена говорила, чем вы занимаетесь.

В этот момент я уже и не знал, как быть дальше. К счастью, хозяйка сама пришла мне на выручку.

– У нас с мамой синдром Нунан. Вы, наверное, слышали о таком наследственном заболевании.

В итоге оказалось, что Сюзанне все известно про свой синдром. А вот большинство ее друзей, которые знали хозяйку очень давно, ни о чем и не подозревали. Гостей в тот вечер невероятно поразило, что я смог распознать ее болезнь по таким, казалось бы, обычным приметам внешности{8}.

На самом деле, тут не нужно специального образования. Вы и сами подобное делали, например, встречая человека с синдромом Дауна. Это может проходить мимо сознания, но взгляд цепляется за характерные признаки. Разрез глаз, короткие руки и пальцы, слишком высокий лоб, чрезмерно широкая переносица. Бессознательно, но вы проводили своего рода генетическую диагностику. Наблюдая в своей жизни достаточно случаев синдрома Дауна, вы научились связывать эти черты с медицинским диагнозом.

Так мы можем определять тысячи разных отклонений. И чем лучше мы это делаем, тем труднее остановиться. Порой это кого-то раздражает (как мою жену). Такая привычка может даже испортить приятный вечер. Однако это бывает очень важно. Ведь иногда только внешность человека выдает, что у него наследственное, врожденное заболевание. Хотите верьте, хотите нет, но нередко внешний вид – единственный надежный ключ к диагнозу. И сейчас я расскажу об одном из таких случаев.

Вернитесь к зеркалу и присмотритесь к участку кожи между губами и носом. Эта впадинка, отделенная двумя складками, называется фильтрумом. Именно здесь, когда формировалось ваше лицо, встретились два валика тканей. Примерно как две литосферные плиты, встречаясь, вздымают горы.

Помните, как я говорил о том, что наши лица – своего рода логотип? Своеобразный знак качества наших генов и нашего развития? Бывает, что складки фильтрума сглажены и плохо различимы, нос курносый, а глаза меньше среднего или расставлены немного широко. Такое случается, если мать выпивала во время беременности. В результате воздействия алкоголя развитие плода заметно нарушается. Когда мы слышим об алкогольной эмбриофетопатии, или алкогольном синдроме плода, то невольно вздрагиваем. Часто это сопряжено с серьезными патологиями. Часто, но не всегда. Порой изменения в развитии приводят лишь к небольшим особенностям черт лица и не более того.

Случаи алкогольного синдрома плода нередки. Однако, несмотря на весь прогресс медицины и генетики, нет ни одного надежного теста, позволяющего выявить алкогольную эмбриофетопатию. Единственный способ – внешний осмотр. Такой, как вы только что провели сами себе{9}.

Давайте теперь переключимся на ладонь. Теперь вы имеете представление о том, как признаки и их сочетания раскрывают генетику человека. А значит, вы сможете посмотреть на свою руку моими глазами.

Вот линии вашей ладони. Сколько из них представляют собой глубокие борозды? У меня – одна длинная и изогнутая, идущая напротив большого пальца, и две пересекающие ладонь поперек возле пальцев.

Есть ли у вас на ладони единственная ярко выраженная поперечная складка? Если да, причиной этого может служить трисомия по 21‑й хромосоме или алкогольный синдром плода. Но это совершенно не обязательно так. У каждого десятого есть такая складка хотя бы на одной руке, что никак не связано с нарушениями развития или наследственными болезнями.

Какие у вас пальцы? Не слишком ли они длинные? Если да, это может свидетельствовать об арахнодактилии[6]. Такое чрезмерное удлинение пальцев бывает вызвано синдромом Марфана и другими редко встречающимися синдромами.

Посмотрите на свои пальцы еще внимательнее. Сужаются ли они ближе к концам? Насколько глубоко посажены ногти? Обратите особое внимание на мизинец. Не загибается ли он в сторону других пальцев? Если загибается, это называется клинодактилией. Такой признак может быть результатом шести совершенно разных синдромов. А может и вовсе не быть никаким симптомом и не предвещать ничего плохого.

Теперь посмотрите на большие пальцы. Не слишком ли они широкие и не напоминают ли формой большие пальцы ног? Если да, у вас брахидактилия типа D. И этот признак вы разделяете, например, с Меган Фокс. Мало кто знает этот факт про знаменитую актрису, потому что на съемках сцен, где руки показаны крупным планом, используют дублеров{10}. Брахидактилия может быть симптомом болезни Гиршпрунга, при которой нарушается работа внутренних органов.

Следующий этап осмотра лучше провести вдали от посторонних глаз. Если вы сейчас дома или в каком-либо уединенном месте, разуйтесь и снимите носки. Разведите второй и третий пальцы ног. Посмотрите, есть ли между ними перепонка. Если есть, у вас, скорее всего, особое строение длинного плеча 2‑й хромосомы. Наличие такой перепонки называется синдактилией первого типа{11}. На ранних этапах внутриутробного развития у всех нас есть перепонки между пальцами. Но с течением времени складки кожи исчезают. За то, чтобы отмирали именно нужные клетки кожи, отвечают специальные гены.

Однако бывает так, что клетки эти не отмирают. Если перепонки между пальцами рук или ног мешают, их можно убрать хирургическим путем. Однако некоторые люди, наоборот, гордятся ими – ведь можно сделать пирсинг или татуировку на таком месте, которого у большинства людей и нет вовсе.

Но не всем по вкусу лишнее внимание и подобные способы украшения себя любимого. Зато ребенку с этой особенностью можно объяснить, что он сможет плавать лучше других. И это чистая правда. Вот, например, утки используют перепонки на ногах, чтобы грести, маневрировать и нырять под воду в поисках еды.

Как получилось, что у уток перепонки на ногах есть, а у большинства людей – нет? Ткань между пальцами их ног не исчезает благодаря белку под названием Gremlin. Наличие этого белка позволяет клеткам не выполнить программу самоуничтожения. Именно эта программа убирает перепонки между пальцами большинства птиц. И между пальцами человека. Если бы у уток не было белка Gremlin, у них бы были лапы, как у кур. Вот только толку от таких лап в воде немного.

Продолжим осмотр. Получится ли у вас дотянуться большим пальцем до запястья? А отвести мизинец назад больше, чем на прямой угол? Если получается, у вас может быть синдром Элерса – Данлоса. Это заболевание встречается часто, но на него редко обращают внимание. А стоило бы, ведь следует использовать специальные лекарства. Если не принимать при этом блокатор рецепторов ангиотензина‑2, могут возникнуть повреждения аорты. Все это звучит довольно жутко, но так и есть. И на самом деле, достаточно простого осмотра рук, чтобы заподозрить повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Именно так чаще всего врачи получают и применяют генетические данные в своей медицинской практике. Бывает, что приходится использовать последние достижения технологии, чтобы непосредственно взглянуть на генетический материал. Иногда даже ночами сидеть перед компьютером, сличая полученную последовательность с базами данных. Такая работа имеет больше общего с отладкой компьютерных программ, чем с привычной врачебной практикой. Но, как правило, все намного проще. Обычно достаточно комбинации самых простых приемов и методик. Случается и сочетать в работе внешний осмотр с поиском особых признаков и использованием передовых технологий. И только так можно понять, какие, казалось бы, небольшие изменения происходят в недрах человеческого организма.

Вам, наверняка, интересно, как все это выглядит на деле? Обычно еще до первой встречи с пациентом я уже кое-что про него знаю от других докторов. В идеальном случае это подробное письмо, рассказывающее, почему больного перенаправили ко мне, и в чем конкретно заключается его проблема. Иногда все уже понятно и требуется только подтвердить и без того верный диагноз.

Но бывает и не так.

Зачастую мне сообщают просто о непонятной «задержке развития». К примеру, пишут что-то вроде «гирсутизм или множественные пигментные пятна по типу линий Блашко». Использование компьютеров свело на нет проблемы с расшифровкой «врачебного почерка». Однако многие до сих пор испытывают особую гордость, используя непонятный и сложный язык терминов.

Конечно, может быть и похуже. Раньше некоторые позволяли себе делать в медицинских картах пометки типа «НС», что означало просто «неясный случай». На самом деле, врач, делавший пометку, хотел сказать, что он ничего не понимает, но что-то точно не в порядке. Многие сейчас стали писать более корректно и наукообразно – «дисморфия». Но это тоже ни о чем конкретном не говорит.

Но и такого нечеткого описания достаточно, чтобы я начал продумывать, что буду делать дальше. Важно заранее определить, какие вопросы задать пациенту и его родственникам. На что стоит обратить особое внимание при осмотре. Ведь не бывает так, чтобы вообще ничего не было известно. Даже одного имени может быть достаточно. Имя может заранее подсказать, к какому этносу принадлежит его носитель. При диагностике наследственных заболеваний это тоже важно. В некоторых культурах часто встречаются близкородственные браки, и имена родителей могут подсказать, не такой ли это случай{12}. Возраст говорит многое. Можно заранее предположить, на какой стадии находится развитие нарушений. Даже то, из какого отделения перенаправлен больной, важно – зная это, мы понимаем, какие из симптомов очевиднее и острее всего выражены. И для меня разбор этой информации – первый этап обследования.

Второй этап начинается, когда я вхожу в смотровую. Вы, наверное, слышали, что первые секунды собеседования при приеме на работу дают интервьюеру очень много информации о претенденте. У врачей все работает так же. Я сразу начинаю изучать черты лица пациента. Ну примерно так, как вы делали, глядясь в зеркало, когда читали начало этой главы. Я смотрю на глаза, нос, рот, губы, подбородок и все прочее. На каждую часть лица в отдельности и на все вместе. И первый вопрос, который я задаю, адресую себе: чем этот человек отличается от всех остальных?

Дисморфология – сравнительно молодая дисциплина. Она позволяет получить представление о генетическом материале человека по строению лица, рук, ног и остальных частей тела. Эксперты в этой области используют приемы, сходные с приемами искусствоведов, определяющих подлинность картины или скульптуры{13}. Только в итоге они определяют состояние здоровья. Или наличие заболевания, как наследственного, так и приобретенного. Но на внешнем осмотре все, конечно, не заканчивается. Мне нужно знать о пациенте куда больше.

В этом отличие моего подхода от подхода большинства врачей. Чаще всего их интересует только какая-то отдельная часть вашего тела. Кардиолог занимается сердцем и тем, как оно качает кровь по сосудам. Аллерголог знает все о том, как вы реагируете на пыльцу растений, загрязнители окружающей среды и прочие аллергены. Ортопед заботится о костях и суставах. Окулиста волнует только ваше зрение.

А вот меня как медицинского генетика интересует все. Каждая часть тела. Каждый изгиб, каждая складочка. Каждый недуг. И каждый секрет.

В ядрах наших клеток заключена целая энциклопедия. В ней всё о нашем прошлом и настоящем. И очень многое о том, что может случиться с нами в дальнейшем. Не все эти секреты одинаково доступны. Что-то узнать легко. Что-то – неизмеримо сложнее.

Главное – знать, где, что и как искать.

Глава 2 Когда гены шалят Что могут рассказать о различии в экспрессии генов яблоко, метро и датский донор спермы

Сегодня в мире генетики датчанин Ральф – что-то вроде менделевского гороха.

Несколько лет его генетический материал, сперма, был среди самых востребованных на Земле, поскольку будущим матерям хотелось рожать высоких, сильных и светловолосых детей.

И желающих получить его сперму было немало.

За 500 датских крон (около 3000 рублей) (столько стоит образец) многие молодые люди в Дании сдают сперму. Конечно, если у них нужные физические и умственные параметры и высокая концентрация сперматозоидов. Молодым датчанам такое донорство помогает сводить концы с концами. Свободные нравы и внешность викингов сделали семя жителей этой страны объектом экспорта{14}. А Ральф очень хорош собой даже по скандинавским меркам.

Понятно, что дети, биологическими отцами которых были такие доноры, могут потом встретиться. И, не зная о своем родстве, даже завязать романтические отношения. Чтобы снизить риск нежелательных отношений, донорам спермы позволяется стать родителями не более 25 детей. На практике проверить это почти невозможно. У Ральфа, как я уже упоминал, были великолепное досье и выдающаяся внешность. Его популярность была столь высока, что, даже когда он сам перестал сдавать сперму по собственной инициативе, количество желающих заполучить его генетический материал не уменьшилось.

В итоге Ральф, известный большинству просто как «донор 7042», стал отцом по крайней мере 43 детей в разных странах.

Как оказалось, Ральф не просто распространял нордические гены по земному шару. Вместе с ними он, сам того не ведая, разносил отравленное семя. Среди прочих, он передавал потомкам ген, который вызывает нарастание излишних тканей. Иногда с не самыми приятными последствиями – свисающими пластами кожи, искривлениями черт лица или темно-красными наростами, похожими на сильные ожоги. Эта болезнь, приводящая к образованию опухолей, называется нейрофиброматозом первого типа (НФ1). Это заболевание, кроме всего прочего, может приводить к задержке умственного развития, слепоте и эпилепсии.

История донора 7042 и его незадачливых потомков привлекла широкое внимание общественности и привела к быстрым и радикальным переменам в законах, определяющих, скольких детей может иметь донор спермы. Однако для многих семей было уже слишком поздно{15}. Дети уже родились. Гены уже унаследованы. А принцип менделевской генетики, пришедшей из XIX века, не сработал в веке XXI.

Как же вышло, что сам Ральф не страдал от заболевания, которое передал потомкам?

Грегор Мендель не особо интересовался горохом. По крайней мере, сначала. Сперва этот любознательный монах хотел экспериментировать на мышах.

И только влияние строгого старика по имени Антон Эрнст Шаффготч изменило его намерения. А тем самым и ход истории.

Во времена Менделя не было места лучше для молодого монаха, увлеченного искусством или поиском научной истины, чем монастырь Святого Фомы в городе Брюнне (ныне – чешский Брно). Монахи этого монастыря, не забывая о своей основной миссии – служении Господу, – основали в стенах старого аббатства сообщество ищущих знания. Рука об руку с молитвой шла философия, а рядом с медитацией – математика. Монахи занимались музыкой, искусством и даже поэзией.

А еще они занимались наукой.

Даже сегодня их труды, споры и вообще взгляды на жизнь вызвали бы у глав Церкви негодование. А уж во времена долгого авторитарного правления папы Пия IX происходящее было неслыханным и казалось подрывающим все устои. И уж конечно, епископа Шаффготча все это не радовало.

Как Мендель писал в своих дневниках, Шаффготч терпел происходившее в аббатстве лишь потому, что многое ему было просто непонятно.

Вначале опыты Менделя с мышами – он наблюдал их брачное поведение – были весьма просты. Но вот для Шаффготча это было уже слишком{16}. Во-первых, клетки с грызунами в келье Менделя сильно пахли, что казалось епископу несовместимым с духовной чистотой, которая должна присутствовать в жизни истинного августинца. Во-вторых, эта работа была связана с сексом!

Мендель, как и все монахи монастыря Святого Фомы, давал обет безбрачия. На этом фоне интерес к половому поведению животных казался неуместным. По крайней мере, в глазах Шаффготча.

В итоге консервативный епископ приказал прикрыть «мышиный бордель». Если интерес Менделя и вправду лежал в области передачи признаков в череде поколений, сказал Шаффготч, работу можно продолжить на менее вызывающих объектах.

На горохе, например.

Для Менделя все это было просто злой шуткой. Ведь, хотя старый епископ этого и не понимал, растения тоже размножаются половым путем.

В результате следующие 8 лет Мендель выращивал горох. За это время он изучил более 30 000 растений гороха и по итогам тщательных наблюдений и скрупулезных записей выявил закономерности, по которым наследуются некоторые признаки. Размер стебля, цвет стручка и многие другие признаки передаются потомкам по определенным законам. Именно так родилось современное понимание парного взаимодействия генов. Того, как доминантные подавляют проявление рецессивных. И того, как сочетание двух рецессивных может давать особое строение.

Невозможно сказать, чем бы все закончилось, если бы Мендель продолжил работать на мышах. Изучая этих, куда более сложно, чем горох, устроенных животных, он мог бы упустить те закономерности, что так очевидны при выведении гороха со стабильно длинным стеблем, длинными стручками и гладкими зелеными горошинами. С другой стороны, мы не знаем, что бы понял одаренный монах, если бы продолжал опыты с мышами. Ведь он мог открыть нечто еще более выдающееся. Что-то из того, что его последователи начали понимать только век спустя. Позже мы обязательно к этому вернемся.

Как бы то ни было, работа Менделя, опубликованная в никому не интересном журнале «Труды Общества естественной истории города Брно», была не замечена научным сообществом. А в начале XX века, когда ученые вновь заинтересовались законами наследственности, Мендель уже давно покоился на центральном городском кладбище.

Работы многих провидцев, опередивших свое время, обретают новую жизнь после их смерти. Так и откровения Менделя ожили после открытия хромосом и генов, а затем и секвенирования ДНК. И на каждом этапе этого пути сохранялась неизменной главная мысль: всегда можно предсказать, кем мы станем, зная, какие гены мы унаследовали от наших предков.

Законы, которые он открыл, Мендель назвал законами наследственности{17}. И со временем люди привыкли именно так и думать о генетике – как о закодированной двоичным кодом инструкции, передающейся из поколения в поколение. Так, будто это какая-то древняя семейная реликвия. Может быть, она и не нужна, но и просто так выбросить ее нельзя. Ведь никто не хочет такого наследства, как то, что получили несчастные дети Ральфа. Но почему у самого Ральфа не проявились жуткие признаки, которые были у стольких его потомков?

Наследственное заболевание, поразившее потомков Ральфа, наследуется по аутосомно-доминантному типу. Это значит, что достаточно, чтобы только одна из копий гена была повреждена. И если у вас такая сломанная копия есть, вы с шансом около 50 % передадите ее каждому из своих детей. В рамках привычных всем законов Менделя должно получаться так, что если уж не повезло и такая копия у вас есть, то проявления болезни тоже непременно должны быть.

Ведь именно так про это рассказывают в школе. Все просто и логично. И легко поверить, что ты понимаешь, как происходит это волшебство – волшебство молекул, которые делают нас теми, кто мы есть. Со временем представления о генетике усложнились, но строятся они все равно на том же фундаменте. И догма, гласящая, что гены всегда идут в парах, никуда не делась. А если один из пары доминантен по отношению к другому, проявляются признаки, характерные для доминантного. Все признаки мы привыкли видеть именно в таком ключе. Карие глаза, способность сворачивать язык в трубочку, форма ушной мочки и наличие волос на тыльной стороне пальцев – все получается так потому, что доминантные гены подавляют рецессивные. А если встречаются два рецессивных, мы видим более редкие варианты, к примеру голубые глаза или умение отгибать фалангу большого пальца в другую сторону.

Но если все и вправду так, почему про Ральфа никто ничего не знал? Ведь его тщательно обследовали во всех клиниках, где он сдавал сперму. На самом деле Мендель, несмотря на огромный вклад в современную науку, упустил важнейшую деталь.

Изменчивость экспрессивности[7].

Нейрофиброматоз первого типа, как и многие другие наследственные болезни, может проявляться очень по-разному. В том числе и столь слабо, что его невозможно распознать. И именно поэтому никто и не подозревал, что популярный донор спермы болен. Не подозревал об этом и сам Ральф.

Болезнь Ральфа оставалась невидимой по причине изменчивости экспрессивности. По этой же причине одни и те же гены могут оказывать совершенно разное влияние на нашу жизнь. Одинаковые гены совершенно не обязательно проявляются одинаково. Даже если у двух людей совершенно одинаковая ДНК.

Вот, например, Адам и Нил Пирсоны. Они – однояйцевые близнецы и должны, по идее, иметь абсолютно одинаковый геном. В том числе и ген, определяющий нейрофиброматоз первого типа, у них одинаковый. Но у Адама лицо распухшее и деформированное. Причем настолько, что его иногда принимали за маску. А вот Нил внешностью немного похож на Тома Круза, но при этом страдает от потери памяти и приступов судорог{18}. Совершенно одинаковые гены экспрессируются по-разному. Тогда зачем мы вообще говорили про все те признаки в первой главе?! Там шла речь о типичных проявлениях определенных наследственных отклонений. Однако описанные проявления вовсе не покрывают весь спектр проявлений, вызванных такими отклонениями.

Неизбежно возникает вопрос, почему гены экспрессируются по-разному? Ответ прост. Это происходит оттого, что они реагируют на внешнюю среду не переходом из состояния «работает» в состояние «не работает». Да, набор генов задан еще до рождения, но это вовсе не предопределяет уровень их экспрессии. Раньше наследственность виделась нам в черно-белой гамме законов Менделя. Сейчас же мы начинаем постигать всю многоцветность палитры экспрессии.

В этом – новые трудности, которые современная наука создает медицинским генетикам. Пациенты приходят к нам за ответами и лечением, выраженным в ясных и понятных понятиях. Безобидно или злокачественно. Излечимо или неизлечимо. И совсем нелегко объяснить пациентам: то, что раньше считалось предопределенным и подчиненным двоичной логике, на самом деле устроено иначе. И знать это каждому больному необходимо, потому что только так можно принять самые важные решения в жизни.

И то, как человек живет, очень часто определяет его генетическую судьбу.

Вот поэтому я и хочу рассказать вам про Михаэля. Ему было 20 лет. Высокий и здоровый молодой человек. Красивой внешности, харизматичен и умен. Если бы в тот момент кто-то из знакомых девушек искал достойного жениха, я бы свел молодых людей вместе.

Не могу сказать почему, но мы сразу подружились. Может, дело было в одинаковом возрасте и похожем прошлом. Или в том, что оба мы занимались здравоохранением, пусть и пришли в него совершенно разными путями.

Я познакомился с Михаэлем вскоре после того, как его мать умерла, не выдержав долгой и безнадежной борьбы с метастазирующей нейроэндокринной опухолью поджелудочной железы. Перед самой ее смертью один прозорливый онколог предложил ей пройти генетическое тестирование. Так была обнаружена мутация, которая и нанесла несчастной женщине роковой удар, – она сидела прямо посередине гена супрессора опухолевого роста VHL.

Болезнь Гиппеля – Линдау – наследственное заболевание, вызывающее повышенный риск развития опухолей и врожденных патологий. Чаще всего затронуты бывают головной мозг, глаза, внутреннее ухо, кишечник и почки. Некоторые исследователи полагают, что печально известная история вражды Маккоев и Хаттфилдов[8] была вызвана отчасти именно болезнью Гиппеля – Линдау. Многие потомки Маккоев страдают от опухолей надпочечников, что может приводить к серьезному ухудшению характера{19}. Конечно, не у всех носителей синдрома он проявляется подобным образом.

Это еще один пример переменчивой экспрессивности. И точно так же, как ген, вызывающий NF1, которым страдали потомки Ральфа, ген VHL передается по аутосомно-доминантному типу наследования. Таким образом, болезнь будет проявляться, если даже одна копия гена сломана, а вторая – цела. И зная, как наследуется болезнь Гиппеля – Линдау, мы сразу же заподозрили, что и у Михаэля с вероятностью 50 % есть дефектная копия гена, которая передалась ему от матери. Он прошел соответствующий генетический тест, подтвердивший все наши опасения.

Болезнь Гиппеля – Линдау неизлечима, но если знать, что пациент ею страдает, можно специально искать опухоли еще до того, как проявятся последствия их развития, на начальной стадии заболевания. Именно так я и предложил Михаэлю поступать. В конце концов, достаточно и одной работающей копии гена VHL, чтобы контролировать рост клеток и держать в узде опухоли и злокачественные новообразования. Даже в случае, если вторая копия сломана или вовсе потеряна.

Существует гипотеза Кнудсона, согласно которой сочетание двух или более мутаций создает предрасположенность к развитию рака. Если вы, как Михаэль, знаете про себя, что вы на один шаг ближе к раку, чем остальные, следует предпринимать особые меры предосторожности. Радиация, органические растворители, тяжелые металлы и токсины – все это способно повредить ваши гены. И тем самым внести изменения, которые вы, вероятно, передадите вашим детям.

Проблема в том, что болезнь Гиппеля – Линдау может проявляться самыми разными способами и на любом этапе жизни. И даже если она диагностирована, никогда не знаешь, чего ожидать, то есть необходимо следить практически за всем. На практике это приводит к тому, что всю оставшуюся жизнь этот пациент должен делать неисчислимое множество тестов и анализов, и помогать ему в этом будет целая армия врачей и ассистентов.

Конечно, Михаэлю очень хотелось знать, чего ему ждать от будущего. И на его вопросы мне было очень нелегко ответить. Я мог только предложить ему продолжить обследование, чтобы выявить, каким типам опухолей и нарушений он подвержен в первую очередь.

– То есть, другими словами, – сказал он мне тогда, – мы не знаем, от чего я умру?

– Многие опухоли, вызванные болезнью Гиппеля – Линдау, легко поддаются лечению, особенно если их рано обнаружить, – заметил я. – И, конечно, мы не знаем, от чего ты умрешь.

– Все от чего-нибудь умирают, – рассмеялся он в ответ.

Я смутился.

– Да, но ведь при правильной терапии…

– Которая займет всю мою оставшуюся жизнь.

– Возможно, но всё же.

– Непрерывные обследования. Постоянный присмотр. Анализы крови. Рентген. И все равно неизвестность.

– Да, это непросто, но выбора ведь нет.

– Выбор есть всегда, – сказал он с улыбкой. И я понял, что он уже свой выбор сделал.

Я тогда очень расстроился и совершенно не удивился, когда через несколько лет узнал, что у Михаэля обнаружена ярко выраженная метастазирующая ренальная карцинома – один из типов рака почек. И снова он отказался от традиционного лечения и вскоре умер.

Вы, наверное, не понимаете, при чем тут вариации в экспрессивности? Ведь Михаэль умер рано и трагически, точно так же, как и его мать. Но он умер от рака совершенно другого типа и гораздо раньше ее. Разница в экспрессивности может приводить и к тому, что в следующем поколении гены экспрессируются или, наоборот, ломаются сильнее, чем в предыдущем. Если бы Михаэль воспользовался всеми преимуществами раннего обнаружения и позволил врачам следить за его здоровьем, его рак почек выявили бы и начали лечить намного раньше. Но он решил этого не делать. Если речь идет о вашей жизни и здоровье, только вы сами вправе принимать решения. Но дабы не ошибиться, надо знать, какие вопросы задавать и что делать с ответами{20}.

Чтобы лучше понять базовую концепцию гибкой наследственности, обратимся к истории библиотеки Реми в городе Нанте во Франции. Именно там несколько лет назад, разбирая старые записи, библиотекарь наткнулся на всеми забытый фрагмент нотного листа.

Бумага пожелтела и рассыпалась в руках. Чернила выцвели и стали почти невидимы. Однако ноты все еще можно было разобрать – и сыграть мелодию. Исследователям потребовалось совсем немного времени на изучение старого, более чем на столетие забытого всеми кусочка бумаги. Оказалось, что это подлинный и очень редкий образец записей, сделанных рукой самого Вольфганга Амадея Моцарта{21}. Считается, что Моцарт написал это и более 600 других своих известных сегодня произведений за несколько лет до смерти. И найденные в нантской библиотеке ноты в D‑мажоре – инструкция для современных музыкантов от гениального классического композитора, дошедшая до нас через века.

Моцарт любил использовать долгие форшлаги. Это такое мелодическое украшение, при котором основной ноте такта предшествует другая. Именно этот прием добавляет особого шарма щемящей сердце балладе Адель «Такого, как ты» («Someone Like You»){22}. Большинство современных композиторов используют вместо него шестнадцатую ноту, но на самом деле это всего лишь небольшой шаг в эволюции музыки. Поэтому для пианистов не составит труда воскресить давно забытую мелодию. С этим справился Ульрих Лезингер – директор по исследованиям Фонда Моцарта в Зальцбурге. Более того, счастливчик Лезингер может исполнить мелодию на том самом 61‑клавишном клавесине, на котором сам Моцарт сочинял свои мелодии 220 лет назад{23}. И вот теперь старинный мотивчик, пронзая пространство и время, предстает перед нами во всем своем очаровании. Опытное ухо Лезингера, несомненно, распознало в получившейся музыке кредо – церковное песнопение. И это знание превращает нотный листок в своего рода письмо в бутылке. Ведь, несмотря на то, что в юности Моцарт писал много религиозной музыки, многие музыковеды убеждены, что позже вера играла незначительную роль в его жизни.

По почерку исследователи датировали записи 1787 годом. В то время Моцарт имел стабильный доход от своих опер и финансовых причин написания церковной музыки быть не могло. Лезингер считает, что находка в Нантской библиотеке подтверждает интерес Моцарта к теологии и в его последние годы.

И почвой для всех этих предположений послужили всего несколько дюжин нот.

Примерно так человечество долгие годы воспринимало ДНК. Музыкант может прочесть нотную запись и без малейших отклонений воспроизвести всю сложность, сокрытую в ней. Вот и жизнь казалась воспроизведением записей, содержащихся в ДНК. В какой-то мере так оно и есть.

Но только лишь отчасти. Сейчас рождается новое понимание генетической идентичности человечества и даже самого пути нашей эволюции. Настройки проигрывателя могут менять звучание мелодии. Так и мы в значительной мере можем изменять то, как будет сыграна «мелодия», записанная в наших генах. И тем самым освободиться от сковывающих уз менделевской генетики, которая убеждала, что наша жизнь полностью определена генетическим наследием предков.

Все дело в том, что жизнь и ее генетическая основа – не строчки на ветхой бумаге. Она скорее подобна полумраку клуба, в котором играют джаз. Такого, как например Джаззумба Лаунж в отеле Таиту, в самом сердце столицы Эфиопии – Аддис-Абебе. Месте, куда мужчины и женщины со всех концов света приходят пить, есть, курить, слушать музыку и заводить новые знакомства.

Вы только послушайте…

Звон стаканов. Скрип стульев. Шум голосов. И вслед за всем с полутемной сцены бас: Баум-баум-баум бада баум-баум бада. Легкий шепот щетки по барабану: Ша-ссссс ша-ссссс ша-ссссс – ша-ша-ссссс. Приглушенный старый тромбон: Брааат брадер-да брааат-дер-дер-бра-да. И знойный голос певицы: Уууууу-йе бада баааааах. Ийах ийах ийах бада-йах.

И вот так слой за слоем на основной мотив ложится все великолепие и трагедия жизни.

Да, чтобы дойти от ранних этапов развития через все нужные шаги до зрелости, необходим аккомпанемент очень большого и сложного оркестра. И все начинается с записей. И записи эти куда старше произведений Моцарта. Некоторые ноты пришли к нам от самого начала жизни на Земле.

Вместе с тем в нашей жизни полно места для импровизации. Темп. Голос. Громкость. Тональность. Динамика. Путем множества мельчайших химических реакций ваше тело использует все ваши гены, как музыкант использует свой инструмент. Можно играть громко. А можно тихо. Можно играть быстро, а можно и не спеша. Можно даже играть одно и тоже, разными способами, если захочется. Как неподражаемый Йо-Йо Ма на своей виолончели 1712 года работы Страдивари может сыграть все, от Брамса до народной музыки.

Это экспрессия.

В глубине нашего организма мы все время, пусть тихонько и мало-помалу, но делаем то же самое. В ответ на происходящее мы меняем экспрессию наших генов. Так весь жизненный опыт великих музыкантов выливается в то, как они играют на своем инструменте. А в наших клетках экспрессия генов меняется в зависимости от того, что было с ними раньше и что происходит прямо сейчас.

Еще раз задумайтесь над тем, что я только что рассказал. А теперь давайте проведем небольшой эксперимент. Потянитесь. Подвигайтесь немного. Теперь расслабьтесь. Сконцентрируйтесь на дыхании. Вдох, а затем выдох. Вдохнув-выдохнув несколько раз, громко (ну или хотя бы вполголоса) скажите себе: «Все, что я делаю, очень важно и нужно для меня и окружающих!» Вы почувствуете себя вдохновленным. Или же наоборот, изрядно глупо.

И вот сейчас, да-да, прямо сейчас в вашем теле произошли едва заметные изменения. С того самого момента, как вы потянулись, гены начали работать в ответ. Осознанные движения контролируются нервными импульсами, идущими из головного мозга. Через всю нервную систему импульс проходит до моторных нейронов, которые запускают сокращение мышц. Внутри мышечных волокон белки актин и миозин биохимически сцепляются, затрачивая при этом энергию и производя механическую работу. И теперь в ответ на это ваши гены должны включиться в работу по восстановлению затраченных в процессе химических веществ. Ведь они нужны каждый раз, когда мозг посылает команду или набор команд. Всегда, будь то простое нажатие кнопки или забег на длинную дистанцию.

Даже ваши мысли непрерывно воздействуют на ваши гены. Ведь клеточная машинерия должна перестроиться в соответствии с вашими ожиданиями и в ответ на полученный опыт. Возникают воспоминания. Эмоции. Предчувствия. И все это записывается где-то в ваших клетках, как заметки на полях книги. Сотни триллионов синапсов мозга, благодаря которым это происходит, на самом деле просто контакты между нейронами и другими клетками. А сигналы, которые они передают, – всего лишь крошечные дозы химических веществ, выработанных вашим организмом. Нейроны образуют новые и новые связи, какие-то из них сохраняются десятилетиями.

Все это происходит в ответ на разные обстоятельства вашей жизни.

И все это вас меняет.

События вашей жизни меняют экспрессивность генетической мелодии.

Чувствуете себя особенным? И делаете это по праву. Но сильно гордиться не стоит, ведь, как мы увидим дальше, подобные изменения свойственны всем формам жизни. Большим и маленьким. Более того – реагировать на происходящее свойственно не только живым объектам. Например, многие корпорации используют сходные механизмы, чтобы управлять рынком или своевременно изменять свою продукцию.

Некоторые из таких методов саморегуляции появились задолго до нас с вами. Тем не менее они остаются актуальными и регулярно находят свое применение. Сейчас я предложу вам свой новый взгляд на то, как понимать переменчивость экспрессивности.

Когда вы впервые решитесь прикупить сверкающий камешек или захотите поменять старый на новый побольше, вам пригодится маленький секрет, который я вам сейчас открою: в отличие от остальных драгоценных камней, бриллианты на самом деле не так-то и редки.

Алмазы встречаются во множестве. Их очень много на Земле. Крупные и мелкие. Голубые, розовые и черные. Дюжина стран добывает их на всех континентах, кроме разве что Антарктиды. Впрочем, австралийские исследователи недавно сообщили об обнаружении кимберлита недалеко от Южного полюса{24}. А именно в этой породе часто находят алмазы. Так что, возможно, исключение просуществует недолго. Если вы когда-нибудь покупали алмазы и представляете себе существующие цены, спрос и предложение, у вас наверняка возникает вопрос: если алмазов так много, то почему бриллианты такие дорогие?

В первую очередь стоит поблагодарить корпорацию «Де Бирс».

Эта компания была основана в 1888 году, ее главный офис – в великом графстве Люксембург. «Де Бирс» владеет самым большим запасом сверкающих камушков в мире. И большая часть этого запаса надежно спрятана. «Де Бирс» контролирует все этапы процесса. Добычу и переработку руды. Первичную обработку и огранку. Компания сохраняла почти всемирную монополию на торговлю бриллиантами десятки лет. И на рынок она выпускала камешков ровно столько, чтобы цены оставались высокими, а спрос стабильным. Таким образом вполне обычный алмаз оставался драгоценным для глаз (и кошельков) простых обывателей{25}.

Остальное сделала хитроумная маркетинговая политика. До Второй мировой войны люди редко обменивались обручальными кольцами, а если и делали это, то далеко не обязательно эти кольца украшали бриллианты. Однако в 1938 «Де Бирс» наняла рекламщика с Мэдисон-авеню по имени Герольд Лаук. Его задачей было придумать, как убедить молодых людей, что только кусочек хорошо спрессованного углерода достоин стать символом верной любви и знаком помолвки. К началу 1940‑х годов волшебник Лаук справился со своей задачей и таки внушил значительной части Западного мира, что бриллианты и вправду лучшие друзья девушек{26}.

Промышленник Генри Форд мечтал сделать нечто подобное с авторынком. Техническая сложность его продукции и ее производства вынуждала его работать со множеством поставщиков, что его невероятно раздражало. Этот магнат, первый среди знаменитых рационализаторов промышленности, использовал те же стратегии оптимизации, что и геном, действующий посредством экспрессии генов. Форд много времени посвятил тому, чтобы максимально упростить технологические процессы.

«Занимаясь закупкой материалов, мы поняли, что имеет смысл приобретать только то, что нам нужно непосредственно сейчас, – писал Форд в своей книге 1922 года «Моя жизнь и работа» (My Life and Work). – Мы покупаем ровно столько, сколько требуется, чтобы, с учетом состояния транспорта на данный момент, выполнить рабочий план.»{27}

Форд признавал, что транспорт материалов далек от идеала. Но, как он говорил, «в ином случае не было бы никакой необходимости делать запасы. Поставки исходных материалов приходили бы точно по расписанию, в запланированном порядке и количестве, и прямо из вагонов поезда направлялись на производство. Это бы принесло огромное количество денег, ускорив оборот и тем самым снизив сумму, завязшую в сырье.»

Слова Форда были пророческими, но он ушел из жизни, так и не решив этой задачи. В итоге японские производители автомобилей первыми сделали скачок в организации системы связи «поставки – производство». Сейчас этот прием называют ТВС-производство, что значит «точно в срок». Менеджеры «Тойоты» впервые увидели ТВС в США в 1950‑х годах, но вовсе не у автомобильных компаний, посмотреть на которые они приехали. Все произошло почти случайно, когда они посетили магазин Piggly Wiggly. Одним из нововведений этой сети магазинов было то, что товар автоматически восполнялся, как только полки магазина пустели{28}.

У этого приема есть множество преимуществ. Если все идет, как надо, получается больше экономить и растет выручка. Конечно, существуют и определенные риски. И главная проблема в том, что у поставщиков внезапно могут возникнуть проблемы. Стихийные бедствия или забастовки работников способны оборвать цепь поставки сырья и, как результат, остановить фабрики, а клиентов оставить с пустыми руками.

У Apple был другой негативный опыт с ТВС-производством, когда внезапный рост спроса на iPad Mini заставил производство почти захлебнуться. А все оттого, что не удалось вовремя получить компоненты для создания новых линий сборки.

Зная, как работают стратегии, применяемые бизнесом, и что у них общего с регуляцией экспрессии генов, мы можем лучше понять, как наши клетки снижают «цену» поддержания жизнедеятельности. В точности как корпорации, наши тела поддерживают жесткий баланс. И только благодаря этому жизнь существует.

Тут наши тела значительно ближе к системам «Де Бирс», «Тойота» и Apple. Каждый раз, когда наши гены срабатывают, это имеет определенную биологическую цену. И потому жизнь старается получить от происходящего как можно больший полезный выход. Ферменты – пример того, что закодировано в наших генах. Эти белки, совсем как микроскопические машины, ускоряют и облегчают определенные процессы. Так, как делает P450, разлагающий токсины, или самый обычный пепсиноген, помогающий нам переваривать белковую пищу. В этом мы устроены совсем как корпорации, которые стремятся, чтобы производительность труда их работников была максимально высокой. Жизнь старается сделать так, чтобы как можно меньшее число ферментов выполняло всю необходимую работу.

Мы, как правило, производим только то, что нам нужно, и только тогда, когда это необходимо. И стараемся не делать лишних запасов. И все это благодаря экспрессии генов.

Чтобы получились алмазы, необходимы миллионы лет и высокое давление, а для производства ферментов нужно очень много биологических ресурсов. Чтобы снизить стоимость их создания, организм умеет перестраиваться для синтеза тех или иных веществ. Это позволяет при необходимости направить все мощности на производство именно того продукта, который нужен сейчас. И если у вас есть ген, позволяющий делать определенный белок, это еще далеко не значит, что такой белок будет синтезирован хоть раз за вашу жизнь.

С вами такое происходило, хотя вы даже и не подозревали о своем активном участии в процессе. Если вам на празднике случалось перебрать алкоголя, на утро с вами было именно то, о чем мы говорим. Вы хорошо повеселились, а потому клеткам вашей печени пришлось работать сверхурочно, чтобы создать ферменты, необходимые для борьбы с последствиями винных возлияний.

Это и есть увеличение производства в ответ на возрастающий спрос. В данном случае производства алкогольдегидрогеназы, нужной для расщепления этанола. Сколько-то этого фермента всегда запасено в неактивном виде в клетках печени в ожидании следующей попойки, но не слишком много. Хранение больших запасов деталей на складе имеет свою цену, вот и ферменты требуют место и энергию на поддержание в рабочем состоянии. Но если вы не злоупотребляете алкоголем, все это слишком затратно.

Почти все процессы в мире биологии вертятся вокруг одного. Всем движет необходимость урезать стоимость жизни. Это и вправду нужно. Чтобы тратить энергию на синтез ферментов, которые так и не будут использованы, пришлось бы обделить ею необходимые каждодневные процессы. Такие, например, как непрерывные перестройки работы мозга и циркуляцию крови.

Отличной иллюстрацией может стать жизнь астронавтов. Вскоре после того, как они прибывают на Международную космическую станцию, их сердца уменьшаются на четверть от первоначального объема{29}. Если вы пересели со скрывающего под капотом 300 лошадиных сил форда «Мустанг» на «Мини Купер», в котором меньше 150 этих «лошадок», вы очень много сэкономите на бензине. А в условиях пониженной гравитации астронавту нужно куда меньше усилий сердца, чтобы качать кровь[9]. И по той же причине, многие, побывав в космосе и вернувшись к земному притяжению, испытывают головокружение или даже теряют сознание. Ведь их ослабшее сердце не справляется теперь с тем, чтобы прокачать достаточно крови и вместе с ней кислорода, к головному мозгу.

И не обязательно лететь в космос, чтобы ваше сердце стало меньше. Достаточно всего нескольких недель в постели, чтобы оно начало атрофироваться{30}. С другой стороны, наши тела невероятно хорошо восстанавливаются. Нужно только убедить их, что дополнительные мощности нам необходимы. И это совсем нетрудно, наши клетки в изрядной степени пластичны. От того, что мы делаем каждый день, зависит, какие инструкции они получат от наших генов. Вот вам еще один, на этот раз генетически обоснованный повод встать с дивана.

А прежде, чем мы закончим говорить про экспрессию генов, я хочу рассказать вам еще одну историю.

На первый взгляд Ranunculus flabellaris не кажется чем-то примечательным.

Обычный лютик, обильно произрастающий в заболоченных лесах США и юга Канады. Распространенное и, казалось бы, не самое интересное растение. Однако этот лютик может делать поразительные вещи, к примеру полностью менять свое внешнее строение в зависимости от того, насколько близок он к источнику воды. Такое поведение называют гетерофилией.

Обычно этот цветок растет по берегам рек. Конечно, не самое безопасное для растений место, ведь реки, бывает, разливаются, и порой сильно. Для хрупкого цветка такое событие может быть фатальным. Однако для нашего лютика жизнь на самой кромке земли не проблема: изменение экспрессии генов позволяет ему в случае паводка изменять форму листьев. Из округлых они становятся длинными и нитеподобными, к тому же плавучими!{31} Кажется, что перед вами совсем другое растение, однако это не так.

Геном Ranunculus flabellaris остается без изменений. Изменился только получающийся фенотип (так ученые называют внешний вид).

И подобно тому, как сердце астронавта может сменять мощь «Мустанга» на «Мини Купер» и обратно в зависимости от условий среды, лютик может вернуться к прежней форме листьев – когда закончится паводок. Растению это необходимо сделать, чтобы выжить.

Экспрессия – лишь один из инструментов выживания растений, насекомых, зверей и даже людей в условиях постоянно меняющийся среды. Во всех способах главным остается одно: гибкость.

Постепенно становится ясно, что наши гены – часть огромной, сложной и гибкой сети. И это утверждение местами противоречит нашим прежним представлениям. Гены не закреплены и не неподвижны, как мы думали раньше. Если бы это было так, живые организмы не могли бы – как тот же лютик – приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям среды.

Мендель, наблюдавший за горохом, и поколения генетиков, продолживших его работу, замечали только половину происходящего. То, как гены влияют на организмы, в которых они сидят. Но ведь все работает и в обратную сторону. Мы можем влиять, и влияем, на наши гены!

И, как я покажу вам дальше, это происходит постоянно.

Глава 3 Изменяя свои гены Как травмы, хулиганы и маточное молочко меняют нашу генетическую судьбу

Большинство людей знает про опыты Менделя с горохом. Кое-кто слышал про его неоконченные эксперименты на мышах. Но почти никто не в курсе, что он занимался еще и пчелами, которых называл не иначе как «мои дорогие крошечные животные».

И с ним трудно не согласиться. Пчелы невероятно интересные, милые и просто красивые животные. А еще, глядя на них, человек может многое понять про самого себя.

Вот, к примеру, приходилось ли вам наблюдать роение пчел? Момент, когда целая колония куда-то движется. И в самом сердце этого живого торнадо – королева улья.

Чем она заслужила такой великолепный эскорт?

Приглядитесь к ней повнимательнее. У пчелиной матки, как у настоящей манекенщицы, большой рост и длинные ноги. Она изящнее других, ее вытянутое брюшко не покрыто волосками. У пчелиной королевы и жало устроено не как у всех – она может использовать его много раз подряд, в отличие от рабочих пчел, которые после первого же раза погибают. Ведь ей нужно защищать себя от своеобразных дворцовых переворотов, устраиваемых молодыми королевами. Матка может жить годами, а жизнь многочисленных рабочих пчел длится всего несколько недель. А еще она откладывает тысячи яиц в день, в то время как обо всех ее насущных необходимостях заботятся стерильные пчелы[10].

Да уж, матку никак не назовешь обычной пчелой.

Было бы логично предположить, что матки генетически отличаются от прочих пчел, ведь они очень не похожи на остальных обитателей улья. Но если разобраться получше и посмотреть на всю ситуацию на уровне ДНК, мы увидим, что тут отличий нет. И матка, и ее рабочие могут быть потомками одних и тех же родителей и иметь абсолютно одинаковую ДНК. Однако их поведение, анатомия и физиология при этом кардинально разные.

Почему? А потому что личинки маток питаются лучше.

Вот и вся причина. Еда меняет экспрессию генов. В данном случае, определенные гены включаются и выключаются. Подобные механизмы регуляции называют эпигенетическими. Когда пчелиное семейство решает, что пришло время выбрать новую королеву, оно отбирает несколько личинок-счастливчиков и буквально купает их в маточном молочке. Это особая субстанция, богатая белками и аминокислотами, которую выделяют специальные железы во рту молодых рабочих пчел. В самом начале всем личинкам дают маточное молочко. Но будущим рабочим пчелкам – недолго. Молодых же «принцесс» кормят им до тех пор, пока из них не выйдет новой «императрицы» голубых кровей. И та молодая матка, которая убьет всех своих сестер-претенденток, и становится в итоге королевой улья.

Ее гены ничем не отличаются от генов сородичей. А вот как обстоят дела с их экспрессией?

Пчеловоды уже очень давно поняли, что личинки, выкормленные маточным молочком, становятся матками. Однако как это все работает, оставалось тайной. И вот в 2006 году ученые секвенировали геном Apis mellifera – медоносной пчелы, а в 2011 году детально исследовали кастовую структуру пчелиного улья.{32}

У всех животных на планете Земля, включая человека, есть общие гены. Конечно, и пчелы не исключение. Одна из таких общих последовательностей ДНК – Dnmt3 – ген ДНК-метил-трансферазы. У млекопитающих этот фермент участвует в эпигенетических механизмах регуляции работы определенных генов.

Когда ученые химически заблокировали работу Dnmt3 у нескольких сотен личинок, они получили несколько сотен маток. Если же, наоборот, стимулировать работу фермента, из личинок получаются только рабочие пчелы. Так что, вопреки ожиданиям, у матки нет ничего особенного, а наоборот, кое-чего даже не хватает. И все поглощаемое ими маточное молочко, на самом деле просто выключает ген, который превращает личинок в рабочих пчел{33}.

Мы питаемся вовсе те так, как пчелы. Но на их примере, благодаря великолепному исследованию, о котором я только что рассказал, очень хорошо видно, посредством каких механизмов гены по-разному экспрессируются в ответ на то, что происходит с нами в жизни{34}. Человек в течение своей жизни играет разные социальные роли, причем в определенном порядке. Сначала мы учимся, потом работаем и в итоге становимся старейшинами-учителями. Так и жизнь пчел подчинена вполне познаваемому узору жизни и смерти. Сперва они работают уборщицами и санитарками – заботятся об улье и колонии. Очищают соты и при необходимости убирают тела погибших сестер, чтобы не дать распространиться болезням. Потом большинство из них становятся няньками, чтобы общими усилиями по тысяче раз на дню проявлять заботу о каждой личинке в огромной пчелиной семье. И только в конце, по достижении зрелого двухнедельного возраста, пчела покидает улей и отправляется на поиски нектара.

Давно известно, что иногда, если пчел-нянек не хватает, пчелы-медосборщицы возвращаются к прежней работе. Ученые из Университета Джона Хопкинса в штате Аризона (США) решили узнать, почему это происходит, и стали изучать различия в экспрессии генов. Такие различия можно увидеть по специфическим химическим «ярлычкам» на тех или иных последовательностях ДНК. Оказалось, что у пчелы-няньки и пчелы-сборщицы эти ярлычки отличаются в 150 генах.

Ученые провели остроумный эксперимент. Пока сборщицы собирали в полях нектар, из улья убрали всех нянек. И вот, как только сборщицы возвращались в улей, они, к удивлению биологов, сразу же начинали ухаживать за молодняком, оставшимся без необходимого ухода. При этом у сборщиц мгновенно менялся рисунок генетических ярлычков{35}. Гены, которые раньше не эксперссировались, начинали работать, а те, что работали раньше, замолкали! В результате пчелы не только меняли свое поведение, они начинали выполнять другую генетически предопределенную программу.

Разумеется, внешне мы не похожи на пчел. Да и не чувствуем себя пчелами ни в какой мере. Однако на генетическом уровне у нас с этими насекомыми очень много общего. Взять хотя бы тот же Dnmt3{36}. И точно так же, как у пчел, наша жизнь может быстро и сильно измениться из‑за перемен в экспрессии генов. Измениться к лучшему или к худшему.

Вот, например, шпинат. Листья этого растения богаты бетаином. Это химическое соединение помогает растению справляться с недостатком влаги, жарой, избытком солей в почве и прочими стрессовыми ситуациями. В человеческом организме бетаин служит донором метила и становится частью цепочки реакций, оставляющих след в генетическом коде. Исследователи из Университета штата Орегон (США) показали, что этот след помогает людям, любящим есть шпинат, бороться с мутациями. В частности с мутациям, вызванными канцерогенами, находящимися в жареном мясе. В экспериментах на лабораторных животных удавалось вдвое снизить число появлений опухолей кишечника{37}.

Шпинат дает нашему телу едва заметный, но очень важный сигнал. И тело начинает работать по-другому. Совсем как маточное молочко, направляющее развитие пчелы в другое русло. Так что да, по всей видимости, когда мы едим шпинат, мы меняем экспрессию наших генов.

Помните, я, рассказывая про Менделя и епископа Шаффтготча, упомянул, что во время опытов на мышах монах-ученый мог сделать открытие, не менее важное, чем законы наследственности? Теперь я расскажу вам о том, как эта революционная идея все-таки увидела свет.

Прошло более 90 лет с момента смерти Менделя, и в 1975 году генетики Артур Риггс и Робин Холидей, почти одновременно и независимо, поняли очень важную вещь. Американский и британский ученые предположили, что хоть гены и неизменны в течение жизни, их действие может меняться в зависимости от условий среды. В итоге получается вместо ожидаемого набора фиксированных состояний целый спектр характеристик. Именно из‑за этого несоответствия тогда считалось, что при рождении организмы представляют собой в генетическом смысле чистый лист.

И вот внезапно в научное сообщество была вброшена новая мысль. Что если гены меняются не только под действием невероятно медленного мутационного процесса? Но, как и идеи Менделя в свое время, теория Риггса и Холидея была всеми проигнорирована. Вновь теория генетиков, опередивших свое время, осталась без должного внимания.

И только четверть века спустя эти идеи и допущения, которые можно сделать полагаясь на них, нашли широкое признание. Произошло это благодаря потрясающей работе круглощекого весельчака Рэнди Джиртла.

Совсем как Мендель, Джиртл подозревал, что с наследственностью все не так просто, как может показаться на первый взгляд. И, как и Мендель, он принялся искать ответ в экспериментах на мышах.

Джиртл и его коллеги из Университета Дьюка экспериментировали на мышах агути. У этих зверюшек есть особый ген, из‑за которого они пухлее своих сородичей, а их шерсть светло-рыжего цвета. Полученные исследователями результаты просто поражали воображение. Оказалось, что достаточно изменить питание самок до зачатия, добавив немного дополнительных питательных веществ, таких как холин, витамин B12 и фолиевая кислота, и потомство будет выглядеть совсем иначе. Мышата будут меньшего размера, пестро-коричневые и в целом напоминать диких собратьев. Более того, как позже выяснилось, такие мыши еще и менее подвержены раку и диабету.

Абсолютно никаких различий в ДНК. При этом совершенно разные животные. И дело только в том, как экспрессируются гены. Всего лишь небольшая перемена в рационе матери помечала ген агути особым образом. В результате этот ген выключался и дальше передавался потомкам уже в выключенном виде.

А ведь это только начало. Исследования генетиков XXI века происходят в очень быстром темпе. Мышки Джиртла выглядят уже далеко не так впечатляюще на фоне многих последовавших более поздних работ по этой теме. Каждый день мы узнаем новые способы, позволяющие менять экспрессию генов. И не только у мышей, но и у людей тоже. Уже не стоит вопрос о том, можем ли мы хоть чего-то добиться на этом пути. Сейчас работа идет над тем, как в результате таких вмешательств достичь здоровья и долголетия нам и нашим потомкам.

То, что впервые предположили Риггс и Холидей, а потом Джиртл с коллегами подтвердили экспериментально, сейчас называется эпигенетикой. В широком смысле эпигенетика – это наука о том, как условия среды меняют экспрессию генов, не меняя при этом первичной структуры ДНК. Например, как в истории с пчелиными личинками и маточным молочком. Одно из самых захватывающих и быстро развивающихся направлений эпигенетики – изучение того, как и когда такие перемены наследуются. Причем не обязательно только на одно поколение.

Один из самых распространенных способов эпигенетического изменения экспрессии – метилирование ДНК. Есть много способов модифицировать нить ДНК, не затрагивая саму последовательность «букв». Когда происходит метилирование, к молекуле ДНК прикрепляется ярлычок из углерода и водородов в форме трехлистного клевера. В результате такого изменения – не важно, нового или унаследованного от предков – меняется программа поведения клеток. Ярлычки метилирования включают и выключают определенные гены. Так могут проявляться врожденные пороки, рак или диабет. Или же, напротив, из‑за изменения экспрессии у человека может быть крепкое здоровье, продлится время жизни или обнаружатся выдающиеся умственные способности.

И такие эпигенетические перемены происходят с нами в самые неожиданные моменты. Например, на летних занятиях для худеющих.

Ученые-генетики проследили за двумя сотнями испанских подростков, которые проходили десятинедельный курс интенсивных занятий, борясь с лишним весом. Выяснилось, что можно достаточно точно предсказать, кому из ребят удастся похудеть за лето. Как оказалось, скорость потери веса зависит от включения и выключения генов в 5 участках генома. Выходит, что часть занимавшихся была заранее эпигенетически запрограммирована на успех в похудании{38}. В то время как остальных ждала неудача, несмотря на занятия под руководством компетентных тренеров и строгое соблюдение правильной диеты.

Постепенно мы учимся использовать знания, получаемые в таких исследованиях, для непосредственной выгоды носителя тех или иных эпигенетических меток. На примере ярлычков метилирования ДНК у испанских подростков стало очевидно, насколько важно знать свой эпигеном, если вы собираетесь, например, худеть. Ведь теперь понятно, что именно нужно выяснить, прежде чем начинать применять ту или иную методу борьбы с лишним весом. И такое знание позволит не только достичь успеха, но и избежать траты сил, денег и времени на занятия, которые просто обречены на провал.

Однако не стоит забывать, что эпигеном далеко не стабилен. На него влияют многие генетические процессы. Более того, эпигенетические модификации вообще и метилирование в частности легко происходят при изменении внешней среды. В последние годы ученые разработали множество методов изучения и даже изменения метилирования генов. Сегодня мы можем не только включать и выключать определенные гены, но и регулировать их экспрессию более тонко.

А ведь даже небольшое изменение уровня экспрессии способно превратить безобидное отклонение в порок и наоборот.

Подобные эпигенетические изменения могут быть вызваны чем угодно. Принимаемыми лекарствами. Курением табака. Тем, что мы пьем и едим. Посещением занятий йогой. Рентгеновским излучением в кабинете рентгенолога.

И даже стресс может вызывать такие изменения.

Ученые из Цюриха решили проверить, как психологические травмы в раннем детстве влияют на экспрессию генов. Для этого они забирали только родившихся, еще слепых, глухих и голых мышат у их матерей и возвращали на место через три часа. И так каждый день.

Эксперимент шел две недели. Со временем эти мышата, как и все их сородичи в таком возрасте, стали видеть, слышать и покрылись шерстью. Одним словом, повзрослели. Однако после пережитых в младенчестве переживаний они выросли плохо приспособленными к жизни. В особенности плохо у них было с оценкой потенциальной опасности. Оказавшись в рискованной ситуации, они не пытались выбраться или как-то бороться, а просто сразу сдавались. И что самое удивительное, эту свою черту они передавали потомкам! Причем, даже если не принимали участия в их воспитании. Другими словами, как бы невероятно это ни звучало, эффект стресса, пережитого в детстве, передавался по наследству, по крайней мере, на два поколения!

Не забывайте, что геном мыши сходен с нашим примерно на 99 %[11]. Исследователи из Цюриха зарегистрировали изменение двух генов. Mecp2 и Crfr2. И оба этих гена есть как у мыши, так и у человека.

Конечно, нельзя полагать, что то, что происходит с мышами, будет происходить и с людьми, пока это не нашло фактических подтверждений. А сделать такое непросто, ведь мы живем долго и проследить изменения в нескольких поколениях крайне трудно. И для человека гораздо тяжелее понять, что является врожденным, а что – просто следствие воспитания.{39}

Впрочем, это не значит, что мы ничего не знаем о эпигенетических изменениях у человека, вызванных стрессом. Знаем и довольно много.

Помните, как в самом начале книги я просил вас в воспоминаниях перенестись в седьмой класс? Для некоторых подобные воспоминания могут быть не из самых приятных. А что-то, будь наша воля, мы бы вообще никогда не вспоминали. Нет объективной статистики о том, какая доля детей подвергается физическому насилию и хулиганским действиям со стороны сверстников или старшеклассников хотя бы раз в жизни. Однако число это оценивают примерно в три четверти от всех учащихся в школе. И велика вероятность того, что и с вами в детстве происходило нечто подобное. Вот почему многие, став родителями, так беспокоятся о безопасности своих детей на улице и в школе.

До недавнего времени о долгосрочных и серьезных последствиях грубого отношения сверстников рассуждали только психологи. Никто не сомневается, что полученная моральная травма может быть весьма и весьма серьезной. Невыносимые душевные страдания иногда даже приводят к тому, что дети и подростки причиняют себе физический вред.

Но что, если подобный опыт давит тяжким грузом не только на нашу психику? Чтобы дать ответ на этот вопрос, группа ученых из США и Канады решила изучить пары однояйцевых, «одинаковых», близнецов в возрасте от 5 лет и старше. Кроме абсолютно одинаковой ДНК было и еще одно условие. Все близнецы, принявшие участие в исследовании, до этого момента не подвергались насилию со стороны сверстников. Конечно, в отличие от швейцарцев, работавших на мышах, ученые не наносили сами моральных травм детям. Они просто позволили сделать за них грязную работу одноклассникам подопытных ребят.

После нескольких лет терпеливого ожидания для дальнейших исследований отобрали только те пары близнецов, в которых лишь один имел негативный опыт общения с другими детьми. И вновь проверив эпигенетику ребят, ученые обнаружили, что в 12 лет у таких пар возникло огромное количество эпигенетических различий, которых в пятилетнем возрасте не было и в помине. Причем в основном изменения появились у тех из близнецов, кто подвергался насилию. И это значит, что жертвы грубости и хулиганства страдают не только морально и физически. У них еще и заметно меняется работа их генов. А значит, меняется и их жизнь. Причем эти изменения, возможно, передаются последующим поколениям.

В чем конкретно заключаются такие изменения? Бывает по-разному, но чаще всего у близнеца-жертвы значительно повышается степень метилирования промоторного участка гена SERT. Этот ген кодирует белок, который помогает транспортировать медиатор серотонин в нейроны. По всей видимости, избыток метилирования снижает количество производимого белка, кодируемого этим геном. Проще говоря, чем сильнее метилирование, тем меньше работает ген.

Значимость этого открытия в том, что, по всей видимости, такие эпигенетические изменения остаются с человеком на всю его жизнь. А значит, если даже вы сами и забыли, как вас когда-то обидели, ваши гены об этом помнят.

И это далеко не все, что ученые выяснили в ходе своего исследования. Их интересовало, в чем будут заключаться не только генетические, но и психологические отличия между такими близнецами. Чтобы это проверить, ребятам предложили пройти серию тестов. Там в основном были ситуационные задачи, требующие говорить на публику и считать в уме. Ведь именно этих двух родов деятельности большинство людей стараются избегать, потому что они вызывают стресс. Оказалось, что у тех близнецов из пары, над которыми в детстве издевались сверстники (и последовали соответствующие эпигенетические изменения), значительно меньше повышался уровень кортизола, когда они оказывались в сложных или неприятных ситуациях. Так что пережитое насилие не только выключило им ген SERT, но и снизило выделение кортизола в ответ на стрессовые ситуации.

На первый взгляд, такие результаты могут показаться нелогичными. Ведь кортизол – «гормон стресса», и обычно его уровень повышается у людей в стрессовой ситуации. Так почему же его выделение сглажено у близнецов с негативным опытом в прошлом? Разве не должны они, наоборот, испытывать больший стресс в сложной обстановке?

Резкий выброс кортизола действительно помогает нам переживать непростые ситуации. Однако высокий уровень этого гормона на протяжении долгого времени приводит к физиологическому «короткому замыканию». Так что пониженное выделение кортизола – просто эпигенетическая реакция на частые стрессовые ситуации. И это изменение позволяет без последствий переживать частый или постоянный стресс, иначе уровень кортизола быстро бы зашкалил.

Дальше будет немного сложнее, но не пугайтесь. В ответ на повторяющиеся моральные страдания у ребенка ген SERT может вносить изменения в работу системы гипоталамус – гипофиз – надпочечники. В норме эта система помогает нам справляться со стрессами и жизненными неудачами. Напомню, что у тех из близнецов, которые подвергались насилию со стороны сверстников, ген SERT работает меньше из‑за повышенного уровня метилирования. И чем слабее работал ген, тем меньше кортизола выделялось в ответ на стресс. Кстати, подобная степень притупления выделения кортизола часто наблюдается у людей с посттравматическим стрессовым расстройством.

Многие генетические реакции в жизни человека работают сходным образом. И часто, чтобы избежать сиюминутного вреда, организм изменяется так, что это приводит к проблемам в отдаленном будущем. В тот момент было действительно очень важно сгладить реакцию на стресс. Однако в итоге эпигенетические изменения, снижающие выделения кортизола, могут приводить к серьезным психиатрическим проблемам. Например, спровоцировать депрессию или алкоголизм. И как бы пугающе это ни звучало, такие эпигенетические изменения, по всей видимости, могут передаваться потомкам.

Мы видим значимые перемены у одного из близнецов, над которым издевались одноклассники, а что же произойдет с большими группами людей, пережившими страшные катастрофы, масштабные, трагические события?

Эта трагедия случилась в морозное и ясное утро, во вторник, 11 сентября 2001 года, в Нью-Йорке. Более 2600 человек погибли тогда во Всемирном торговом центре и около него. Многие жители города, находившиеся рядом с местом террористической атаки, еще долгие месяцы и даже годы испытывали посттравматическое стрессовое расстройство.

Для Рейчел Иегуда, профессора нейробиологии и психиатрии из Отдела травматического стресса Медицинского центра Горы Синай в Нью-Йорке, страшная катастрофа обернулась источником бесценных научных данных.

Иегуда давно знала, что синдром посттравматического стрессового расстройства приводит к тому, что у людей снижается уровень гормона стресса кортизола. Впервые она наблюдала этот эффект на ветеранах войны во Вьетнаме в конце 1980‑х. Так что она заранее знала, что искать, когда собирала образцы слюны беременных женщин, бывших 11 сентября около башен-близнецов или в самом здании.

Действительно, у женщин, страдавших синдромом посттравматического стрессового расстройства, уровень кортизола был заметно снижен. Но уровень гормона был снижен и у их новорожденных детей, в особенности у тех, чьи матери в момент катастрофы были на третьем триместре беременности.

Сейчас эти дети уже выросли, а Иегуда с коллегами продолжают наблюдать за тем, как теракт сказался на их жизни. Уже понятно, что дети матерей, переживших душевную травму, гораздо легче огорчаются от разных событий.{40}

Какие из всего этого можно сделать выводы? Вкупе с данными, полученными на животных, это позволяет с уверенностью утверждать, что наши гены хранят память о пережитом. И даже если мы уже давно оправились психологически и воспоминания больше не тяготят нас, на генетическом уровне последствия травмы все еще видны и ощутимы.

Остается самый важный вопрос: передаем ли мы результаты психологических травм нашим детям? Раньше считалось, что все эпигенетические пометки стираются с нашей ДНК в момент, когда происходит зачатие. Как каждое утро стирают вчерашнее меню на меловой доске у входа в кафе. Но мы постепенно понимаем, как работает неменделевское наследование, и нам приходится отказываться от старых представлений и об эпигенетике.

Уже ясно, что в эмбриональном развитии есть периоды, когда плод исключительно подвержен эпигенетическим переменам. В отдельные моменты факторы внешней среды особенно легко включают те гены, которые потом влияют на наш эпигеном. Другими словами, события, произошедшие на определенных этапах развития плода, могут повлиять, отразиться на том, как работают потом наши гены.

Что это за моменты, сейчас мы еще не можем говорить с полной уверенностью, так что пока будущим матерям из генетических соображений стоит избегать стресса и соблюдать правильную диету на всех этапах развития плода. Последние исследования показали, что даже такие факторы, как избыточный вес матери во время беременности, способны повлиять на метаболизм плода и привести к различным заболеваниям, например диабету.{41} Эти данные только подтверждают правильность новейших тенденций в перинатологии (науке о здоровье плода и беременной женщины). Вот почему врачи рекомендуют будущим матерям не есть за двоих.

А дети, рожденные вскоре после 11 сентября, постепенно дают нам информацию о том, как эпигенетические изменения передаются из поколения в поколение. И, несомненно, в ближайшие годы у ученых накопятся исчерпывающие доказательства того, что у людей, как и у мышей, последствия травмирующих событий нередко наследуются, причем именно так – по эпигенетическому механизму.

Учитывая те знания, которые у нас уже есть, мы имеем полное право сказать, что сегодня человек далеко не беспомощен в вопросах наследственности. Можно влиять на работу генома негативным образом, например через стресс. А можно и позитивным, скажем, поедая шпинат. Да, полностью изменить нашу генетическую природу нельзя, но чем больше мы узнаем, тем больше понимаем, как сделать правильный выбор, который неизбежно повлечет за собой существенные перемены в нашей жизни, жизни наших детей, а возможно, и всех наших потомков.

То, что происходит сегодня, – генетическое сосредоточение всего опыта жизни, нашей и всех наших предков. От самых радостных событий до самых печальных. И изучая нашу способность менять свою генетическую судьбу и судьбу потомков посредством правильного выбора в самых повседневных делах, мы готовимся бросить вызов традиционным менделевским представлениям о наследовании признаков.

Глава 4 Используй или отбрось Как сплетение жизненных обстоятельств и генов строит и ломает нам кости

Что общего у врачей и наркоторговцев? Пожалуй, то, что только они до сих пор пользуются пейджерами. И каждый раз, когда я достаю свой в ресторане или у входа в театр, мне любопытно, что в этот момент обо мне думают окружающие?

Совсем недавно мой пейджер запищал, когда я утром стоял в очереди в «Старбаксе» в суетливом фойе больницы. Я уже почти был у цели и лишь один неторопливый посетитель отделял меня от вожделенного напитка.

И вот, пока он выбирал, сколько и чего ему купить, я вышел из очереди. Сообщение пришло от врача из команды педиатров, которая сейчас занималась пациенткой со множественными переломами. Меня как врача-генетика просили срочно проконсультировать эту девочку. Встреча была назначена через 15 минут. Я записал номер палаты на салфетку и встал обратно в очередь, которая за это время, как всегда бывает, заметно выросла.

Ну что ж, не так уж и плохо. Несколько лишних минут ожидания дадут мне возможность собраться с мыслями. Я начал мысленно перебирать вероятные причины повышенной ломкости костей. И в моей голове постепенно выстроился алгоритм, по которому я уточню диагноз больной девочки.

Мы все неплохо знакомы с устройством человеческого скелета. Вид человеческих костей привычен по маскарадным костюмам и фантастическому кино, наподобие «Пиратов Карибского моря». И даже если вы и не можете назвать ни одну из 206 костей человеческого скелета, набросать его общий план вам наверняка под силу. Поэтому на примере костей поговорим о том, как наше тело отвечает на разные жизненные потребности.

Как и большинство систем органов, скелет работает по общей для биологии схеме: используй или отбрось. В ответ на то, чем мы занимаемся, гены запускают процессы, благодаря которым наши кости становятся прочными и крепкими, или же, наоборот, пористыми и хрупкими, как мел. Это еще один пример того, как наша жизнь влияет на работу наших генов.

Однако не каждому достается полноценная генетическая инструкция по сборке всех типов костей. Похоже, с девочкой, к которой меня позвали, как раз такое и случилось. Взяв, наконец, долгожданный стакан чая, я поднялся на седьмой этаж и постучал в палату. На кроватке в больничной пижамке лежала крохотная черноволосая девочка. Ее звали Грейс, и было ей всего три года.

Лоб Грейс был покрыт испариной. Скорее всего, из‑за того, что переломы причиняли ей сильную боль. Отметив про себя этот факт, я приступил к осмотру по привычной схеме, которую обычно использую в своей работе.

И очень скоро мое внимание привлекла одна особенность Грейс.

Ее глаза.

Лиз и Дэвид не могли иметь своих детей. И довольно долго это их вполне устраивало.

Лиз была художником, а Дэвид финансистом, у него была своя собственная компания. Супруги были вполне счастливы, получая удовольствие и от работы, и от общения друг с другом. Во время отпуска они путешествовали по миру, а приезжая домой, наслаждались покоем и достатком.

Детей у них не было, но они видели, с какими трудностями сталкивались их друзья, у которых росли дочери и сыновья. Каждый день приходилось решать, кто, кого, куда и когда должен отвезти на неделе. Школьное расписание. Родительские собрания, музыкальная школа, спортивные секции, летние лагеря. Бессонные ночи и подъемы рано утром. Казалось бы, ничего хорошего.

Но с другой же стороны, дети – это так здорово! Дети приносят в дом любовь, делают жизнь интереснее и веселее. И вот однажды, безо всяких к тому предпосылок, все в жизни Лиз и Дэвида переменилось.

Всюду в мире есть дети, которым очень нужны приемные родители. Особенно печальна статистика смертности девочек-сирот из Китая. И как только Лиз познакомилась с этой статистикой, она сразу приняла решение.

В 1979 году Китай, страна с самым большим населением в мире, установила новую демографическую политику: одна семья – один ребенок. Численность китайцев уже достигла почти миллиарда, но многие из них не имели нормальной крыши над головой, работы и еды. Чиновники от медицины запустили программу контроля рождаемости, а когда эта программа дала сбои, нормой жизни стали аборты[12]. Тем, у кого рождался второй или даже третий ребенок, часто не оставалось ничего, кроме как подбросить новорожденное дитя к ступеням государственного приюта для сирот. Однако горе для одной семьи может принести радость в другую. Китайская система создала избыток сирот, в особенности девочек. Их было куда больше, чем могли усыновить бездетные пары в самом Китае. Так, за 5 лет государственного контроля рождаемости страна, которая раньше чрезвычайно редко расставалась со своими сиротами, оказалась среди первых по числу детей, усыновляемых иностранцами.

К 2000 году Китай больше всех в мире отправлял своих сирот в семьи США и Канады. И даже несмотря на спад, наблюдаемый в последние годы, именно в Китае граждане Северной Америки в основном находят сегодня приемных детей.

Лиз и Дэвид понимали, что выбранный ими путь будет далеко не прост. Часто процесс усыновления сопряжен с коррупцией. И даже если все идет по закону, с момента, когда будущие родители начинают взаимодействовать с агентством, до момента, когда они привезут приемного ребенка к себе домой, порой проходят годы. Правда, когда пара готова взять ребенка с какими-либо проблемами со здоровьем (которые легко устраняются с помощью современной медицины), шестеренки бюрократической машины вертятся заметно быстрее.

К примеру – врожденная дисплазия тазобедренного сустава. Довольно часто дети рождаются с предрасположенностью к вывиху бедра. В развитых странах обычно удается все полностью вылечить еще в первые годы жизни ребенка. Однако, если вовремя не захватить болезнь, такие вывихи могут привести к весьма серьезным последствиям. И, как сказали Лиз и Дэвиду, именно в этом и состояли проблемы Грейс.

Но болезнь ребенка их не остановила. Они полюбили девочку сразу, как только увидели ее фотографию. И сразу поняли, что никакой другой ребенок им не нужен. Консультация с педиатром убедила их, что болезнь Грейс, скорее всего, легко вылечить, как только девочка окажется в США, и будущие приемные родители начали собирать документы.

Организация лечения казалась совсем небольшой платой за возможность стать родителями чудесного ребенка. И вот Лиз и Дэвид уже начали готовить свой дом к приезду девочки и забронировали билеты в Китай.

Они не так уж много знали о своей будущей дочери. Только то, что Грейс оставили на пороге приюта год назад и ей, по всей видимости, около двух лет. И что она не очень здорова. Вот и все, что было им известно о девочке.

Но когда Лиз и Дэвид приехали в город Куньмин на юго-западе Китая, чтобы забрать свою дочь, они поняли, что знают очень мало.

Они знали, что увидят Грейс в гипсе, закрывающем таз и фиксирующем ее ножки под углом примерно в 90°. Но гипс был больше, а сама девочка меньше, чем они ожидали. Казалось, что крошку, едва весящую 5 килограммов, заглотило чудище из бинтов и раствора.

И все же, полагаясь на слова врача, Лиз и Дэвид были уверены, что они быстро справятся с болезнью девочки. Увидев, что состояние девочки вовсе не пугает ее приемных родителей, работница сиротского приюта очень обрадовалась. По ее словам, новых родителей Грейс послала судьба. И воспитательница даже не понимала, насколько она была права.

Через несколько дней после прилета в США Грейс привезли к педиатру. После быстрого осмотра ей сняли гипс и назначили курс процедур, чтобы вылечить дисплазию раз и навсегда.

Как оказалось, под гипсом скрывались необычайно тощие ножки. Не успело пройти и дня, а Грейс уже сломала левую бедренную кость и правую большую берцовую.

Все решили, что гипсовая повязка вместо того, чтобы лечить дисплазию тазобедренного сустава, ухудшила ее и так незавидное положение. Кости от долгого отсутствия нагрузки истончились и стали хрупкими, как стекло. Но гипс пришлось наложить вновь.

Через несколько месяцев, когда гипс снова сняли, Лиз и Грейс были в спортивном магазине. Они выбирали байдарку для похода, запланированного на лето. Грейс сидела на руках матери и повернулась, чтобы повнимательнее посмотреть на приглянувшуюся ей розовую лодку.

Грейс закричала. А Лиз содрогнулась. Как она потом рассказала мне, звук, который она услышала, был громче ружейного выстрела. В считанные минуты взволнованная мать и ее плачущее дитя оказались опять в больнице.

У Грейс снова были переломаны кости ног.

Еще до того, как я услышал эту историю от родителей девочки, мне стало ясно, что дело тут далеко не только во врожденной дисплазии тазобедренного сустава.

Ответ я прочел в ее глазах. Глаза человека отличаются от глаз зверей. В них хорошо видна склера – так называемые белки глаз. У большинства других млекопитающих склера срыта за складками век и никогда не видна. Для дисморфологов это дополнительная возможность понимать, что происходит с их пациентами на генетическом уровне.

У Грейс склера была не белой, а светло-голубой. И вкупе с переломами этот факт говорил о том, что с большой вероятностью у нее один из типов несовершенного остеогенеза. При таком заболевании генетический дефект нарушает синтез коллагена или снижает его качество. А коллаген необходим для формирования крепких и здоровых костей. Тот же самый недостаток коллагена окрасил белки девочки в голубоватый цвет. И, как я быстро выяснил при дальнейшем осмотре, сделал прозрачными кончики ее зубов. Все сходилось один к одному.

Еще совсем недавно никто бы и не подумал, глядя на Грейс, про несовершенный остеогенез. Однако в последние годы это заболевание привлекает все больше внимания и не в последнюю очередь благодаря мальчику по имени Робби Новак. Он также известен по прозвищу Ребенок-президент. Серию видеозаписей его речей, в которых он призывал людей не быть такими скучными, посмотрели десятки миллионов человек по всей планете.

Сам Робби перенес более 70 переломов и 13 операций еще до того, как ему исполнилось 10 лет. Однако он записал свои обращения не для того, чтобы привлечь внимание к проблеме несовершенного остеогенеза. Как он сам сказал журналистам из CBS News, «я просто хочу, чтобы все знали, что меня не так-то легко сломать».{42} История Робби тем не менее привлекла внимание к его заболеванию и тому, что можно сделать, чтобы помочь таким, как он. На слуху остеогенез был и по другой причине. Это заболевание сыграло роль не в одной тысяче случаев, когда социальные работники подозревали родителей в насилии над детьми. Вот, например, случай британцев Эми Гарленд и Пауля Кромни. Их обвинили в насилии по отношению к их младшему сыну. В результате судья запретил им общаться еще и с их двумя старшими детьми без сопровождения соцработников. Младенца у Эми забрать не могли, потому что она еще кормила его грудью. Чиновники поместили все семейство в особые условия, где они могли наблюдать за происходящим круглосуточно. Семья прожила 18 месяцев в доме, нашпигованном скрытыми видеокамерами, как будто оказавшись в телевизионном шоу «За стеклом». И только после этого социальные работники и государственные чиновники осознали, что совершили чудовищную ошибку. Сын Эми и Пауля был жертвой не насилия, а нарушений остеогенеза.{43}

Рентгеновские снимки ребенка, страдающего нарушениями остеогенеза, действительно очень похожи на прямое свидетельство насилия: на них видны множественные переломы в разных стадиях заживления. Теперь, когда было уже столько прецедентов неверного обвинения совершенно невиновных родителей, суды требуют проверки на нарушение остеогенеза почти во всех случаях, когда подозревается насилие по отношению к маленьким детям.

Несмотря на то, что тестирование становится все более доступным, такое генетическое исследование – дело совсем не простое. Это только в телесериалах про полицейских тестирование ДНК ничем не сложнее минутного визита в лабораторию судмедэксперта, который все расскажет, просто взглянув в микроскоп. В реальных же случаях при подозрении на нарушения остеогенеза исследования порой требуют значительного времени. Кости могут стать хрупкими далеко не по одной причине. И на проведение всех генетических и биохимических исследований иногда уходят недели или даже месяцы.

Сейчас многие уже знают про несовершенный остеогенез и последствия этого заболевания, но оно все равно остается редким (в США – около 400 случаев в год). А случаи насилия над детьми довольно часты и становятся чаще с каждым годом (свыше 100 000 зарегистрированных случаев и около 1500 смертей за год){44}. Поэтому социальные службы и правоохранительные органы все еще предпочитают, возможно, и ошибившись, разлучить родителей с детьми, чем оставить малышей в потенциально неблагополучной семье. К счастью, в случае с Грейс никто всерьез не рассматривал насилие как возможную причину ее множественных переломов, а это значило, что мы могли сразу сконцентрироваться на том, что же с ней не так. Ее новые родители всеми силами старались помочь нам, делали все, только бы сделать жизнь малышки счастливой и здоровой. Такой, какую Грейс заслуживала.

Еще не так давно страдавшим от нарушения остеогенеза было трудно помочь. И сегодня это сделать непросто, но достаточно взглянуть на то, как закончилась история Грейс, чтобы понять: невозможного в мире нет!

Конечно, ни один конкретный метод лечения не исправит нарушение, возникшее глубоко на генетическом уровне. Но если собрать в правильной комбинации лекарства, процедуры и достижения современной медицинской техники, можно добиться очень существенных результатов. Благодаря врачам, собственной силе воли и неустанной заботе родителей Грейс выросла из хрупкой малышки в крепкую и полную жизни девочку. С каждым шагом, который она теперь делает, ее жизнь переиначивает ее генетический код и попирает, казалось бы, неизлечимую болезнь.

И уж если маленькая девочка смогла – сможете и вы. Ведь, хотя большинство людей об этом и не подозревают, у всех нас кости понемногу постоянно ломаются и срастаются. Небольшие надломы и трещинки в разных местах незаметны в повседневной жизни, однако процесс сборки и разборки костей идет постоянно. И в результате этого процесса наш скелет шаг за шагом становится совершеннее.

Чтобы понять, как ДНК влияет на рост и дефекты наших костей, надо сперва уяснить, как они устроены и как работают. Когда речь идет о скелете, многие представляют себе что-то твердое, крепкое, неподвижное, почти неживое. Но на самом деле все совсем не так. Кости наши очень даже живые, они постоянно обновляются и перестраиваются, чтобы лучше соответствовать нашим потребностям. Все эти перемены – результат непрерывной битвы между двумя типами клеток: остеокластами и остеобластами. Очень похоже на борьбу главных героев диснеевского мультфильма о героях видеоигры «Ральф».

Остеокласты выступают в роли Ральфа – они растворяют и разрушают кости, именно в этом состоит их задача. А остеобласты, как Мастер Феликс, непрерывно их чинят. Казалось бы, вот решение – уберем остеокласты, нашего Ральфа, и кости станут прочнее. Да только остеобласты не могут жить без остеокластов, как и герои диснеевского мультфильма – друг без друга.

Эта постоянная разборка и сборка костей приводит к тому, что наш скелет полностью обновляется примерно каждые 10 лет. Непрерывный цикл регенерации кости «сломай-построй-сломай-повтори» дает нам на выходе такой скелет, который годится именно для нашего образа жизни. Именно тот, который, если все пошло правильно, выдержит ваши прыжки, бег, катание на велосипеде, долгие прогулки, танцы – все, что вам захочется делать. Конечно, не помешает еще добавить немножечко кальция. И если вы, как многие, едите по утрам кукурузные хлопья, вы ежедневно получаете необходимую дозу этого полезного элемента.

Если вы любите готовые завтраки, вы наверняка знакомы с продукцией компании Kelloggs. Ее основал в 1906 году Уильям К. Келлог. У него был брат, доктор Джон Харви Келлог, и компании от него досталось куда больше, чем просто фамилия в названии. Для своего времени доктор Келлог был общепризнанным гуру в вопросах здоровья, хотя сегодня многие его идеи мы бы назвали по меньшей мере эксцентричными. (Он, например, считал, что несварение желудка – самая частая причина смерти людей, а секс, даже в моногамных парах, опасен для здоровья.)

Доктор Келлог был пионером в области вибрационной терапии. В своем печально известном санатории он сажал пациентов на трясущиеся кресла и табуреты. Доктор полагал, что болезнь из человека можно просто вытрясти.

Спустя столетие многие эксперты все еще смотрят на вибротерапию со скептицизмом. Более того, большинству людей крайне не рекомендуют подвергаться длительному воздействию вибрации. Однако есть особые случаи. Для некоторых групп пациентов вибрации, по всей видимости, могут быть полезны. У людей с нарушениями остеогенеза такие давно забытые процедуры, скорее всего, стимулируют совместную работу остеокластов и остеобластов, что, в свою очередь, способствует лечению остеохондроза – заболевания, от которого страдает не один миллион человек. Возможно, новый подход к вибрационной терапии позволит запускать экспрессию нужных генов и таким образом укреплять наши кости…

Но даже если у вас все идеально с генами, недостаток нагрузки, возраст и гормональные перестройки могут внести неразбериху в сложную и деликатную систему, поддерживающую наш скелет в нужном состоянии. Сегодня мы знаем, что и образ жизни существенно влияет на состояние наших костей.

То же самое справедливо и для мутаций в геноме. Вот, например, юная Али Маккин. У нее редкое генетическое заболевание: клетки ее эндотелия (те, что выстилают внутреннюю поверхность кровеносных сосудов) превращаются в остеобласты (в клетки, которые, как Мастер Феликс, непрерывно чинят наши кости). Другими словами, ее клетки все время пытаются переделать мышцы в кости. Страшное заболевание!

Самый известный случай прогрессирующей оссифицирующей фибродисплазии (сокращенно ПОФ), которую еще иногда называют синдромом каменного человека, произошел в Филадельфии. Тело Гарри Истлака начало окостеневать, когда ему было всего 5 лет. Он умер в 39 лет, когда его ткани настолько сцементировались, что он мог уже только шевелить губами. Сегодня его скелет находится в Музее медицинской истории Мюттера при Медицинском колледже Филадельфии. Он доступен для публичного просмотра и до сих пор вызывает живой интерес исследователей, пытающихся постичь природу ПОФ.

Синдромом каменного человека страдает примерно один из двух миллионов. И развитие заболевания напрямую связано с травмами. Каждый раз, когда Али заработает синяк или шишку, в это место устремляются остеобласты, которые вырастят там кость. И хирургическое вмешательство тут бессильно. На месте удаленной кости тут же вырастет новая.

В последние годы ученые сделали большие успехи в исследование ПОФ. Оказывается, ПОФ вызывают мутации в гене ACVR1.{45} По всей видимости, часть таких мутаций приводит к тому, что белок-переключатель, который должен получаться на основе ACVR1, производится во всегда включенном состоянии. В результате вместо здорового роста кости там и тогда, когда требуется, кости растут всегда, когда только возможно. Однако это открытие – только первый шаг к лечению людей с такими отклонениями. Пока что единственным путем остается ранняя диагностика – она помогает родителям и воспитателям следить, чтобы ребенок получал как можно меньше травм.

К сожалению, доктора поняли, что происходит с Али, только когда ей было уже 5 лет. Представьте, сколько синяков и ссадин она заработала к этому моменту. И эффект, который это окажет в будущем на ее здоровье, по-настоящему ужасен. А ведь кроме того были еще и медицинские процедуры. Пытаясь понять, что происходит с девочкой, доктора нанесли в итоге немало вреда.

Считается, что большинство мутаций в гене ACVR1 – de novo мутации. Они возникают заново, а не наследуются от родителей. Это только усложняет и замедляет диагностику, ведь у больных, скорее всего, нет предков, у которых тоже был ПОФ.

Однако в случае с Али был едва заметный признак болезни, который, к сожалению, пропустили. Большой палец ноги у девочки очень короткий и загнут к своим соседям.{46} Эта дисморфия в сочетании с прочими симптомами могла бы стать ключом к ранней постановке верного диагноза.{47}

Задумайтесь над этим: лучший способ диагностировать это непростое генетическое заболевание – тщательный внешний осмотр. Никаких инвазивных или технически сложных методов – нужно было просто долго и внимательно посмотреть на пальцы ног несчастной девочки.

Даже спустя долгие годы после смерти человека по его костям можно понять многое о том, что с ним происходило в его жизни и как на это влияли его гены. Скелет Гарри Истлака, изученный вдоль и поперек, – очевидный тому пример. Посетители Музея Мютерра с ужасом видят, как болезнь сплавила воедино его тело, – как паук заворачивает муху в паутину. Впрочем, есть и другие, куда более изящные примеры.

Например, представим, что мы только что нашли кости моряков, живших и бороздивших моря в XVI веке. Скажем, из команды «Мэри Роуз». Этот флагман английского флота Генриха VIII затонул 19 июля 1545 года в бою с французами. Что мы можем узнать, глядя на эти кости?

Несмотря на обилие записей, мы не знаем доподлинно, почему «Мэри Роуз» затонула. И не знаем, что за люди были на борту корабля и теперь оказались на дне пролива Солент к северу от острова Уайт в проливе Ла-Манш. Однако благодаря современной научной методике остеологического анализа мы можем понять, как эти кости использовались при жизни. Про моряков с «Мэри Роуз» их скелеты говорят многое: у всех них очень крупные левые плечевые кости{48}. Исследователи считают, что работа, которую выполняли матросы, требовала равной физической нагрузки на обе руки. Кроме, разве что, одного очень важного дела – стрельбы из длинного лука. В Англии времен Тюдоров умение стрелять из лука было обязательно для всех здоровых мужчин. И на борту «Мэри Роуз» было 250 длинных луков, большая часть которых, по-видимому, использовалась для стрельбы горящими стрелами по вражеским кораблям.

Сегодняшние луки, вроде тех, какие можно увидеть на олимпиадах, делают из современных материалов, легких сплавов и пластиков. В отличие от них, английские луки XVI века были очень тяжелыми. Многое поменялось с тех пор, как «Мэри Роуз» пошла ко дну, но если вы, как и большинство людей, правша, то лук при стрельбе, скорее всего, возьмете в левую руку.{49}

Конечно, уже довольно давно очевидно, что если человек использует одну руку чаще другой, то ее форма, тонус и размер мышц будут отличаться. Если вы сами играете в теннис или просто любите смотреть соревнования, вы наверняка замечали, насколько лучше развита та из рук, в которой игроки держат ракетку. (Прекрасным примером может послужить талантливый испанский теннисист-левша Рафаэль Надаль, ведущая рука которого выглядит так, как будто принадлежит уменьшенной и не такой зеленой копии Невероятного Халка.)

Постоянная работа, напряжение и нагрузка не только развивает мышцы – ускоряется работа остеокластов и остеобластов, что, в свою очередь, меняет экспрессию генов. Кости становятся крепче, и в их структуру вплетается история вашей жизни. Эта история живет, покуда остаются целыми ваши кости.

Однако нам не надо отправляться назад на сотни лет, чтобы понять, сколь пластичен в работе человеческий скелет. Вы наверняка не раз видели это на примере бурситов пальцев стопы. Жарким летом, когда все носят сандалии, в автобусе или метро можно наблюдать целую выставку искривленных пальцев ног. И если сами вы уже страдаете или начнете страдать в будущем от этого недуга, не спешите винить свои кости. Они ведь просто перестраиваются в ответ на все те часы, что ваши ноги провели в неудобной обуви. Конечно, дело не обошлось без генетической предрасположенности, подталкивающей ваш скелет к таким перестройкам.{50} Так что искривление пальцев ног, пожалуй, одна из немногих бед, в которых можно совершенно справедливо винить и своих родителей, и модную обувь. А кости ваши тут совершенно не виноваты, ведь как мы уже увидели, вне зависимости от тех или иных наследственных предрасположенностей, почти у каждого человека на Земле есть гены, позволяющие его скелету иметь определенную пластичность.

Другой наглядный пример, как кости меняются в ответ на то, что мы с ними делаем, нам показывают дети. Груз учебников в портфелях оставляет неизгладимый след в изгибах позвоночника младшеклассников.{51} Осознавая эту проблему, многие родители пытаются убедить детей пользоваться сумками на колесах – что-то вроде уменьшенных копий чемоданов на колесиках, с которыми мы обычно путешествуем.

Неудивительно, что большая часть школьников воспринимает такие предложения в штыки. Вот сын моего приятеля так и сказал про катающиеся портфели, что они тупые. Но тут одна канадская компания стала выпускать специальные самокаты-трансформеры, складывающиеся в сумку с колесиками. А в глазах детей это совершенно другое дело! Прошло уже два года с тех пор, как Глайд Гир (Glyde Gear) впервые разместила свою разработку для заказа в интернете, но до сих пор желающих заполучить самокат-трансформер столько, что очередь ожидания составляет около полутора месяцев и компании иногда приходится даже прекращать прием новых заказов!

Но все добрые начинания имеют не только положительную сторону. Обычные портфели и рюкзаки портят детям осанку. А сумки-каталки, оказавшись в детских руках, царапают пол и ударяются о стены. И к тому же школьники часто о них спотыкаются и падают.

К сожалению, зачастую так же выходит и с медициной. Решение старых проблем создает проблемы новые. И этим новым проблемам нужны еще более новые решения. Так, временами наш скелет бывает даже слишком пластичен, особенно в ранние годы, что в итоге может привести к неисправимым искривлениям костей.

В середине 2000‑х годов в США была запущена специальная программа Американского национального института здоровья ребенка «Здоровый сон», и за несколько лет число родителей, следящих за тем, чтобы их малыши спали правильно, на спине, выросло с 10 до 70 %.

Сама эта инициатива появилась по рекомендации Американской академии педиатрии. Врачи стремились снизить частоту случаев внезапной детской смерти, меняя привычки, по-видимому, связанные с этой бедой.

Всего за 10 лет число смертей удалось снизить вдвое, а ведь до старта программы внезапная детская смерть уносила жизнь одного из тысячи младенцев. Однако, как и с любым медицинским нововведением, и здесь не обошлось без непредвиденных последствий, которые на этот раз, к счастью, были почти безобидны. У младенцев, спящих на спине во время формирования и роста костей черепа, головка нередко получается слегка асимметричной формы. В результате такая асимметрия сейчас участилась. С тех пор как большинство малышей стали укладывать спать на спине, количество таких отклонений увеличилось впятеро.{52} Научное название этого феномена – плагиоцефалия. С точки зрения медицины никакой серьезной проблемы она не представляет, только вот современное общество с каждым годом все выше ценит физическое совершенство, и потому многие родители обращаются к ортопеду. С помощью особых приспособлений специалисты могут изменять строение и функциональные характеристики мышц и костей. Форму головы младенца ортопеды умеют поправлять с помощью специального шлема. Плагиоцефалия, вызванная положением головы во сне, – блестящий пример того, что человеческое тело развивается в тесной зависимости от внешней среды. Даже незначительные, казалось бы, факторы могут навсегда изменить форму костей черепа.

Я сам впервые увидел такой шлем около 10 лет назад, гуляя по Центральному парку на Манхэттене. Я тогда еще не знал, что это такое, и сперва решил, что просто некоторые родители настолько обеспокоены безопасностью детей, что даже во время прогулки в коляске надевают на ребенка защитный головной убор.

Пришло время, и я узнал, как такие шлемы работают. Устройство создает давление на все части головы, кроме той, которая оказалась сплюснутой, и в результате череп растет там быстрее, чем в других местах. Лучше всего это работает для детей от 4 до 8 месяцев. При этом шлем надо носить по 23 часа в сутки, а каждые пару недель специалист должен его перенастраивать. Все лечение может стоить более 2000 $ и обычно не покрывается медицинской страховкой.

В раннем детстве кости черепа достаточно пластичные, и как показали исследования, если родители используют специальную гимнастику и ортопедические подушки особой формы, кости выправляются и безо всякого шлема.{53}

Но на самом деле, не так уж и важно, какой формы череп. Важно, насколько он крепок. Большинство людей довольно неуклюжи, а мозг – хрупок и неизмеримо ценен, а потому целостность и прочность черепа – жизненная необходимость.

Прочность в данном случае обусловлена не только твердостью. Когда речь заходит о костях и генах, гибкость и способность адаптироваться куда важнее. И именно поэтому я сейчас расскажу вам про «Давида» Микеланджело.

Однажды я как будто оказался внутри одного из снимков Эдварда Буртинского. Фотограф, знаменитый своими съемками индустриальных пейзажей, немало времени провел в Италии, запечатлевая мраморные карьеры Каррары. Именно там добывают знаменитый голубовато-белый мрамор, используемый скульпторами и строителями всего мира.

Путешествуя по итальянским Альпам, я побывал на одном из таких карьеров. Это зрелище, которое просто невозможно забыть! Огромные тракторы по узеньким горным дорогам везут глыбы мрамора размером с микроавтобус. Сперва камень из самых недр земли отправляется на первичную обработку в Тоскану, откуда поездами, кораблями и грузовиками его развозят по всему земному шару.

Мрамор образуется путем метаморфизма из осадочных карбонатных пород, которые появились миллионы лет назад из раковинок морских организмов, оседавших на дно. Эти осадки со временем превратились в известняк, а он под действием температуры и давления в свою очередь превратился в мрамор. А теперь в таких местах, как Каррара, люди его и добывают.

Мрамор – относительно мягкий камень, и он легко поддается обработке зубилом. Именно поэтому его так любят скульпторы. В то же время мрамор достаточно прочный материал, и потому мраморные скульптуры, например «Давид» Микеланджело, сохраняются неизменными сотни лет.

По крайней мере для большей части статуй это справедливо. У «Давида», как оказалось, слабина в лодыжках. И год за годом вибрация от ходящих туда-сюда туристов нанесла статуи серьезный урон. В каком-то смысле слабина «Давида» той же природы, что и его сила – мрамор не гибок и потому трескается.

С человеческими костями происходило бы так же. Но наши кости постоянно регенерируют, ведь у нас есть специальные гены, кодирующие все нужные белки. Например, коллаген, который задает структуру кости.

Производство коллагена зависит от ДНК, и он синтезируется в соответствии с потребностями, диктуемыми условиями нашей жизни. В отличие от «Давида» Микеланджело, наши лодыжки восстанавливаются сами, потому что в ответ на нагрузку меняется экспрессия генов и производится больше коллагена.

У человека более двух десятков форм коллагена. И есть он не только в костях. Коллаген можно найти почти везде: в трахее, в зубах и даже в волосах. Из 5 основных типов коллагена самый распространенный – коллаген первого типа. Он составляет более 90 % всего коллагена в организме человека. Тот же тип коллагена есть в стенках артерий, это придает им достаточную эластичность, чтобы выдерживать напор крови каждый раз, когда желудочек сердца сокращается.

Тем не менее, если коллаген потерял свою упругость, сильнее всего это заметно на лице, где он задает структуру кожи. Именно поэтому у многих коллаген ассоциируется с препаратом, который вкалывают себе в кожу щек дамы, стремящиеся выглядеть моложе.

Впрочем, можем начать рассказ и с морщин. На примере человеческих лиц наглядно видна роль коллагена как структурного белка, поддерживающего форму. Никто бы ведь не использовал его, чтобы сделать щеки гладкими, а губы полными, если бы это не работало, не так ли?

Само слово «коллаген» происходит от древнегреческого «колла» – клей. Когда клей нельзя было просто купить в магазине, люди использовали разные ноу-хау для скрепления деталей. Клей делали, вываривая животные кожи и жилы, содержащие много коллагена, который и давал клею связывающую способность. (В некоторых языках даже говорят «пустить на клей» вместо «пустить на мыло».)

Кетгут, из которого делают струны музыкальных инструментов, тоже в основном состоит из коллагена. Кетгут делают из кишок коз, овец и другого скота. Раньше из него же делали струны для теннисных ракеток, и на одну ракетку уходил материал от около трех коров.

Кетгут очень хорош своей упругостью благородя коллагену серозных оболочек кишечников животных. Чем более материал упругий, тем с большей силой его можно растягивать и деформировать. И чем больше упругость материала, тем менее он хрупкий.

Именно поэтому некоторая еда так затейливо жуется. Если вы любитель колбасок и сосисок, особенно таких, которые жарят на гриле или на мангале, вам должно быть интересно знать, что коллаген чаще всего и удерживает вместе кусочки мяса.

А еще, как вам расскажет любой веган, структура желе, суфле и мармелада создается с помощью желатина, который тоже делают из коллагена. Всего в мире за год производят более 350 млн кг желатина. И этот желатин становится неотъемлемой частью разных аспектов нашей жизни. Желатин есть в мороженом, капсульной оболочке витаминов и иногда даже в яблочном соке.

Коллаген определяет эластичность разных материалов. И в струне теннисной ракетки, и в упругих щеках молодых юношей и девушек, и даже в мишках из жевательного мармелада – везде упругость создается благодаря коллагену.

Пожалуй, лучший пример того, как гибкость становится силой, – арапайма. Эта двухметровая пресноводная рыба – одно из немногих существ на Земле, без всякого страха живущее бок о бок с пираньями. И все благородя тому, что у арапаймы в генах есть программа создания чешуи с особым коллагеновым каркасом, который прогибается, но не ломается, если воздействовать на нее острым предметом. Исследователи из Каролинского университета в Сан-Диего даже используют чешую арапаймы, рыбы, которая остается, не эволюционируя, неизменной уже 13 млн лет{54}, как модель для создания гибкой керамики. Такую керамику можно применять в изготовлении бронежилетов, а сама эта история еще раз показывает, как многому мы можем научится у природы, решая наши повседневные проблемы.{55}

Вы спросите: какое это все имеет отношение к генетике? Но ведь именно благодаря наследственной гибкости человеческого генома наши с вами кости так хорошо приспособлены к тяготам и неожиданным переменам в жизни. И как мы прекрасно видим на примере Грейс, нарушить сложный баланс довольно легко.

На самом-то деле достаточно всего одной буквы.

Геном человека состоит из миллиардов нуклеотидов – аденозина, тимина, цитозина и гуанина. Для записи эти нуклеотиды сокращают до одной буквы: А, Т, Ц и Г соответственно. И все эти буквы идут в строго определенном порядке.

Ген COL1A1{56} кодирует коллаген, от которого столь многое зависит в человеческом теле. В норме один из кусочков этого гена выглядит так:

ГАА-ТТТД-ТТДТ-ГГТ

Но иногда, в результате случайной мутации, одна из букв меняется и выходит:

ГАА-ТТТД-ТТДТ-ТГТ

И этого небольшого изменения достаточно, чтобы коллаген начал синтезироваться совсем иначе. Всего одна замена, и вместо крепких и гибких костей выходят кости, жесткие, как мрамор, и хрупкие, как песчаник.

Почему достаточно всего одной буквы, чтобы произошли такие разительные перемены? Представьте на минуту, что вы слушаете знаменитую «К Элизе» Бетховена. Пианист начинает играть как обычно, но вдруг ошибается на десятой ноте. Ошибается он не сильно, всего на одну клавишу. Но вы ведь все равно заметите, не так ли? Испортит ли эта ошибка ваше впечатление? А если бы вдруг игра шла под запись, нельзя же бы было просто проигнорировать промашку.

Бетховен был гением. Его произведения невероятно сложны. Но по сравнению с вашим геномом даже величайшие из шедевров Бетховена не сложнее песенки «В лесу родилась елочка».

Генетический код подобен сложнейшему танцу из многих миллиардов шагов. И достаточно одному шагу закончиться не совсем на своем месте, чтобы изменились последующие, – весь танец становится немного иным.

И все мы буквально в одном шаге-буковке от Грейс. Но, как вы уже знаете, это не значит, что мы ничего тут не можем поделать. Ведь даже всего лишь встав с дивана, вы не просто перемещаете свое тело в пространстве. И дальше я подробно объясню, как это работает.

Все, что мы не используем, мы теряем. И притом быстро.

Успешный бизнес использует стратегию «точно в срок», чтобы соотнести спрос и предложение. А наш вид в ходе эволюции научился генетически регулировать все так, чтобы минимизировать затраты организма и не делать ненужных запасов. И, наоборот, быстро производить все, что вдруг стало необходимо.

Это, вероятно, одна из причин, почему пожилые люди, страдающие ожирением, куда реже худых сверстников ломают кости. Все как у средневековых лучников. Избыточный вес и нагрузка, которую он дает на кости, подстегивает цикл совместной работы остеокластов и остеобластов. А в результате кости становятся крепче.

У спортсменов, занимающихся плаванием, и соответственно получающих нагрузку в условиях сниженной гравитации, шейка бедра минерализована гораздо меньше, чем у тяжелоатлетов, поднимающих большие грузы.{57} Скорее всего, это так, потому что пловцы, хотя и получают невероятно полезную сердечно-сосудистую нагрузку, куда меньше нагружают свой скелет, чем бегуны, борцы и прочие «сухопутные» спортсмены. То же самое мы видим каждый раз, когда космонавты возвращаются после долгого пребывания на Международной космической станции. В июле 2012 года посадочная капсула «Союза» приземлилась в южном Казахстане, вернув космонавтов из шестимесячного пребывания в космосе. На борту находились американский астронавт Дон Петтит, россиянин Олег Кононенко и датчанин Андре Кёйперс. Чтобы сделать фотографии для прессы, всех троих пришлось аккуратно посадить в специальные кресла{58}. За 193 дня, проведенные в невесомости, состояние их скелета изменилось. В результате кости стали хрупкими и неспособными поддерживать собственный вес организма в земных условиях. В этом отношении астронавты не так уж сильно отличаются от пожилых людей, страдающих остеопорозом. Их даже лечат похожим образом. Бисфосфонаты, например золедронат или алендронат, заставляют остеокласты самоуничтожиться вместо того, чтобы разрушать наши кости, поэтому такие препараты используются для лечения остеопороза. И эти же лекарства могут помочь астронавтам и людям, страдающим несовершенным остеогенезом, поддерживать свои кости в должной форме{59}. Сейчас одна частная компания уже ищет добровольцев для первого путешествия на Марс. Полет продлится минимум 17 месяцев в условиях полной невесомости. И для этой миссии такие лекарства будут незаменимы.

Однако не все так просто, как хотелось бы. Люди, принимающие бисфосфонаты, реже ломают шейку бедра в пожилом возрасте. Но при этом у них чаще бывают переломы диафиза бедренной кости.

Почему? Потому что препараты работают даже слишком хорошо. Процесс перестройки кости полностью останавливается, и в результате повышается риск некоторых типов переломов. Совсем как с лодыжками «Давида».

Согласитесь – это поразительно, сколь невероятный спектр последствий дают самые незначительные изменения нашего генетического кода или его экспрессии. Изменяется всего одна буковка из нескольких миллиардов, и кости человека начинают ломаться от малейшей нагрузки. Мизерное изменение всего в одном гене может кардинально поменять всю нашу жизнь.

И дело не только в унаследованных плохих генах. Если слишком много лежать на диване, не тренироваться, неправильно питаться, оказываться в условиях низкой гравитации или просто постареть, есть шанс получить все те же серьезные проблемы со скелетом. В то же время список известных решений этой проблемы постоянно расширяется. Лекарственные препараты, упражнения с грузом и иногда вибротерапия. Мы вовсе не заложники своих костей! Не важно, в чем проблема – в генах, в образе жизни или даже в том и другом. Существует масса способов как предотвратить, так и вылечить нарушения, которые могут вызывать повышенную ломкость костей.

Знание биологических причин потери целостности и прочности костей – ключ к их сохранению. Только вооружившись этим знанием, мы сумеем выбрать тот образ жизни, что сделает наш скелет прочнее.

А для этого нужно понять генетическую основу устройства наших костей. Изучая случаи Грейс и других людей, чья ДНК вызывает хрупкость костей, мы учимся быстрее и эффективнее лечить гораздо чаще встречающиеся заболевания, например тот же остеопороз.

Когда речь идет о генетике, очень часто именно исключения помогают понять правила. И именно миллионы неизвестных героев, подобных Грейс, дарят миру бесценное понимание генетики человека.

Глава 5 Накорми свои гены Что мы можем узнать о еде от наших предков, веганов и собственного микробиома

Я опять уснул, не переодевшись. Иногда со мной такое бывает, особенно после трудного дежурства в больнице. В такие дни сил мне едва хватает лишь на то, чтобы доехать домой, подняться по ступенькам и добрести до кровати. И пижама при этом уже кажется непозволительной роскошью.

В этот раз я свалился, лишь только перевалило за полночь. И, как мне показалось, прошла всего пара минут, как на прикроватной тумбочке запиликал мой пейджер.

Не отрывая голову от подушки, я протянул руку к проклятому гаджету. Сразу достать его не получилось, пришлось приподняться и открыть глаза. Как раз в этот момент на экране часов 3:36 сменились на 3:37.

Оказалось, я проспал целых три с половиной часа! Половину моей ночной нормы. Да все не так уж плохо, подумал я.

Достаточно поработать в таком режиме совсем недолго, и уже по номеру вы легко определите, откуда пришло сообщение. «5075» – из отделения неотложной медицинской помощи. «7368» – стационар, а «0000» – означает, что кто-то ждет на линии, чтобы обсудить срочный вопрос, и тут совершенно невозможно предугадать, о чем пойдет речь. Бывает, звонят заботливые родители, которые уже в курсе наследственного заболевания своего ребенка и обеспокоены проявлением новых, еще незнакомых им симптомов. Иногда коллеги из других больниц хотят посоветоваться по поводу трудного пациента. А иногда я узнаю о том, что состояние одного из моих больных неожиданно резко ухудшилось. И вот это самое ужасное.

Взяв телефон, я осторожно встал с постели, стараясь не разбудить спящую жену, на цыпочках вышел из комнаты и, еще раз убедившись, что супруга моя спит, тихо прикрыл дверь. На сей раз мне удалось двигаться бесшумно, как настоящему ниндзя.

Когда я вновь открыл сообщение на пейджере, четыре нуля посмотрели на меня, как две пары совиных глаз. В голубом свете экрана я набрал телефонный номер.

– Больница. Слушаю…

– Это доктор Моалем, мне звонили.

– Спасибо, что так быстро отозвались. Переключаю.

Тихий гудок, а следом за ним поток слов.

– Доктор Моалем? Извините, пожалуйста, за беспокойство. Я знаю, уже поздно или даже слишком рано. Дело вот в чем. У Синди жар уже несколько часов, и я волнуюсь, ведь она совсем ничего не ела сегодня.

На первый взгляд могло показаться, что мать девочки слишком легко поддается панике. Но я знал – просто так больница бы ее не направила ко мне.

Женщина на секунду замолчала, и я вместо того, чтобы перебивать, дал ей собраться с мыслями.

– Ой, я же совсем забыла сказать. У моей дочери НОК.

Так вот в чем дело! Недостаток орнитинтранскарбамилазы (сокращенно НОК) – довольно редкое наследуемое отклонение, которое встречается примерно у одного из 80 000 человек. При этом организму тяжелее обычного превращать аммиак[13] в мочевину, которая легко выводится из организма с мочой.

Процесс, в ходе которого все это происходит, называется циклом мочевины. По большей части он идет в печени и еще немного в почках. Цикл мочевины – своего рода барометр состояния нашего метаболизма. Если все в порядке, мы перерабатываем белки, как надо. А если что-то идет не так, в наших тканях накапливается аммиак, а это действительно очень плохо.

Тут как с токсичными отходами на химическом заводе. Чем активнее метаболизм, тем больше организм производит аммиака. Например, когда у человека жар, на каждые два градуса повышенной температуры сжигается примерно на 20 % калорий больше, чем обычно. Для большинства людей это не представляет серьезной проблемы, по крайней мере, какое-то время. Чаще всего небольшой жар даже идет больному на пользу. При повышенной температуре многие болезнетворные микробы чувствуют себя не очень хорошо, они медленнее растут, и организму легче бороться с инфекцией.

Но для людей, у которых, как и у Синди, метаболический баланс хрупок, дело обстоит гораздо сложнее. Даже несильный жар, и все может резко ухудшиться, причем очень быстро. Нервная система чрезвычайно чувствительна к уровню аммиака и глюкозы в крови, а именно глюкоза быстро расходуется в такой ситуации. И тогда ждите судороги, отказ органов и в итоге – кому.

Проще говоря, мать Синди беспокоилась вовсе не напрасно, и меня разбудили посреди ночи по вполне весомой причине.

Со своего ноутбука я по удаленному доступу подключился к больничному архиву. За последние несколько лет Синди приходилось не раз госпитализировать. И сейчас ей, очевидно, надо вызывать «неотложку».

К счастью, ее семья жила близко от клиники.

Мне тоже близко ехать. Врачи, которых часто вызывают вне смены, стараются селиться неподалеку от больницы. Я быстро собрал нужные мне вещи в рюкзак. Как хорошо, что не нужно возвращаться в спальню, чтобы переодеться, ведь я заснул в том, в чем пришел с работы. А на самом-то деле я вовсе не ниндзя. Скорее даже наоборот. В темноте я весьма неуклюж и все роняю. А так я мог быть уверен, что жена проспит спокойно до самого утра.

Схватив банан с кухонного стола, я двинулся к выходу. Еще не было 4 часов, но я чувствовал себя вполне бодрым и проснувшимся.

Я сел за руль и отправился в больницу. По дороге, уплетая банан, я размышлял о том, как хорошо, что я могу не очень-то следить за тем, что и когда ем. Конечно, я стараюсь не переедать жирного и сладкого. Ну и иногда, под настроение, пробую так высчитать свой рацион, чтобы завтрак, обед и ужин в сумме дали мне полную суточную потребность в 21 витамине и минерале, какие обычно указывают на упаковках с едой. Попробуйте как-нибудь, это не такая простая математическая задача, как кажется на первый взгляд.

По правде говоря, диета, выстроенная на основе только этих рекомендаций, далека от идеальной для большинства людей. На деле куда больше шансов выиграть в лотерею, чем, глядя на рекомендации с упаковки еды, увидеть что-то хотя бы отдаленно близкое к вашей личной суточной потребности. Все потому, что такие нормы исходно получены на основе средней потребности в калориях, витаминах и минералах большинства здоровых граждан в возрасте старше 4 лет. И «большинство» в данном случае следует читать как 50 % и один человек, то есть существует огромное количество людей, к которым такие рекомендации не имеют никакого отношения.

Конечно, на самом-то деле у каждого человека свои совершенно индивидуальные потребности. Большинство 4‑летних мальчиков (которым обычно вполне достаточно 275 микрограмм витамина А) очень сильно отличаются от большинства 32‑летних беременных женщин (которым обычно требуется как минимум в три раза больше). Даже два человека одного пола, возраста, национальности, роста, веса и состояния здоровья будут иметь разную потребность в кальции, железе, фолиевой кислоте и сотне других необходимых для жизни веществ. Наука о том, как влияет наша генетическая наследственность на необходимую диету, называется нутригеномикой.

В первой главе я рассказал вам про повара Джеффа, который страдал наследственной непереносимостью фруктозы (ННФ). Это довольно редкое заболевание, но в какой-то мере все мы могли бы выиграть, зная, чем «кормить» наши гены. А для миллионов людей, у которых есть особые потребности в еде, продиктованные их генами, выбор пищи перестает быль просто вопросом вкуса. Именно поэтому так много людей, читая меню в ресторане или делая покупки в продуктовом магазине, как будто идут по минному полю.

Вы наверное помните, что ННФ вынуждала Джеффа составлять для себя особое меню без фруктов и овощей (а также без фруктозы, сахарозы и сорбита, которые так часто присутствуют в готовых продуктах). НОК, от которого страдает Синди, накладывает в некоем смысле противоположные ограничения. В мягкой форме НОК может так и остаться незамеченным и выражаться просто в некотором недомогании при поедании мяса. Люди с этой генетической особенностью будут просто избегать богатой белком пищи. С генетической точки зрения им лучше стать вегетарианцами или веганами.

Тут все почти как с политическими взглядами. Весь спектр включает в себя самые радикальные убеждения, от анархизма до тоталитаризма, но чаще всего взгляды конкретного человека попадают куда-то в серединку. Большинство из нас готовы терпеть политическую позицию, с которой они слегка не согласны. Так и организм человека обычно может переварить большую часть пищи. А бывают убеждения и идеи, которые вы не принимаете ни при каких обстоятельствах. Точно так же есть продукты, которые совершенно не подходят вам – при вашем составе генов.

Тем не менее большая часть людей не тратит много времени на обдумывание своих политических убеждений и уж тем более не задумывается о том, как и откуда у них эти убеждения взялись. Так же очень может быть, что вы не переносите какие-то продукты, при этом не имея ни малейшего представления почему.

Но со временем эта ситуация наверняка изменится. В последние годы среди тех, кто опасается проблем со здоровьем, вызванных неправильным питанием, становятся популярны так называемые «элиминационные диеты»: питание ограничивают очень маленьким числом необходимых продуктов и постепенно пробуют добавлять туда новые компоненты. Политическим эквивалентом было бы введение в школе уроков политологии, на которых учеников постепенно знакомили бы с историей и оценкой всего спектра идей о том, как должны быть устроены общество и государство.

Есть всего одна проблема: решение вовсе не так уж и просто.

Сегодня многие из нас просто ограничиваются тем, что при выборе рациона следуют советам врачей. Это ешьте чаще, а это вообще не ешьте. Это можно иногда, а это – довольно часто. Для большинства такие рекомендации – неплохая отправная точка. Однако подобно тому, как политические взгляды зачастую определяются региональным и культурным наследием, потребности диеты определяются наследием генетическим.[14]

Поэтому, когда мои родственники, друзья и пациенты беспокоятся о том, как питание влияет на их здоровье, я обычно советую есть примерно то, что ели их предки. И понемногу добавлять к такому рациону новые продукты.

Например, для большей части людей азиатского происхождения молоко и молочные продукты не просто непривычны и невкусны – они даже опасны для их пищеварительной системы. Если ваши предки разводили скот ради молока[15], скорее всего, у вас в генах есть мутация, позволяющая расщеплять сахар, содержащийся в молоке, – лактозу. Именно наличие такой мутации позволяет переваривать молоко даже во взрослом возрасте. А вот в тех регионах, где не выращивали молочных животных, непереносимость лактозы у взрослых обычное дело.

Несмотря на все это, за последние десять лет в Китае резко возросло потребление молочных продуктов. Хотя, что и не удивительно, в основном это твердые сыры и сыры, приготовленные по местным рецептам, такие как рубинг (невероятно вкусный сыр из козьего молока, чем-то напоминающий средиземноморский халуми). Дело в том, что в твердых сырах, в отличие от мягких типа рикотты, значительно меньше лактозы.{60} В каком-то смысле, следовать диете предков – это как использовать во врачебной практике истории болезни родственников для оценки возможных угроз здоровью. Если же ваше происхождение сложно и запутанно, то следуя этому принципу выбора пищи, вы можете прийти к весьма любопытным генетическим и кулинарным комбинациям. А это, весьма вероятно, вызовет замешательство или раздражение, ведь многие из нас живут в местах, где перемешаны генофонды разных народов. Например, большинство латиноамериканцев – смесь десятков этносов. И будет или нет у такого человека непереносимость лактозы, определяется тем, кто из предков дал ему определенный участок генома.

С другой стороны, вне зависимости от того, из одного этноса были наши предки или из 16 разных, мы с удовольствием поедаем многие блюда, которые популярны во всем мире. Этакая кулинарная глобализация. И никто не думает о личных потребностях. В современном мире даже в небольшом магазине в спальном районе обязательно можно найти мясо, фрукты и крупы, о которых недавние наши предки, будь они хоть королевских кровей, не могли даже и мечтать.

Следуя своему собственному совету брать за основу рацион предков, я должен с удовольствием съесть миску супа с манными клецками, заправленного финиками и орехами, и быть уверенным, что я его спокойно переварю. Разумеется, для каждого человека подходит свое особое кулинарное «путешествие». И если вы в последнее время не меняли рацион, возможно, сейчас самое время сесть за обеденный стол ваших предков. Правда, учитывая почти полностью сидячий образ жизни современного человека, тарелка на столе должна быть поменьше, чем у них.

Несмотря на наше пристрастие к кулинарным экспериментам, нельзя не признать, что изменение диеты и связанных с едой привычек – тяжкий труд. Но отчаиваться не стоит. Тщательное чередование изучения теории и практикумов по схеме «приготовь и съешь» значительно повышает шансы интеграции в новую пищевую культуру.{61} И, конечно, всегда есть и еще один весомый мотиватор. Именно он, например, заставил экс-президента США Билла Клинтона кардинально поменять свой рацион пару лет назад. И мотиватор этот – присущее всем желание прожить долгую, полноценную и здоровую жизнь.

Бывший президент всю жизнь ел то, что ему хотелось. Однако после двух операций на сердце и с учетом обширной семейной истории сердечных заболеваний, Клинтон решил, что пришла пора радикальных перемен, и в 2010 году стал веганом.{62} Иногда обстоятельства заставляют человека что-то резко изменить в своей жизни. Так случилось и с Клинтоном.

Однако при правильной мотивации серьезной проблемой может стать логистическая и финансовая доступность нужных компонентов пищи. Но результат того стоит. Итак, что я уже вам рассказал про питание? Берите качественные продукты. Готовьте их так, как ели ваши предки, но меньшими порциями. Ведите физически активный образ жизни и прислушивайтесь к своим ощущениям, когда вы что-то меняете, чтобы понимать, что вы – на верном пути.

Эх, если бы все в жизни было так просто! Питаться, как предки, – далеко не универсальное решение. Ведь на самом деле каждый человек генетически уникален. Как мы видели на примерах Джеффа-Котлеты и девочки Синди, невнимание к индивидуальным наследственным особенностям может оказаться смертельно опасным. Рацион каждого человека должен соответствовала его личным генетическим предрасположенностям.

А проблема эта возникла далеко не вчера. К примеру, наши предки-мореходы сталкивались с ней не однажды.

Цинга. Страшная беда, от которой страдало множество моряков. Их мучили кровоточивость десен, а еще легко появлявшиеся синяки. А все из‑за того, что во время долгих плаваний людям не хватало свежих фруктов и овощей. До появления электрических холодильников в лучшем случае можно было рассчитывать на солонину, сушеное мясо и сухари. Месяцы, проведенные в море на такой диете, вызывали у мореплавателей в организме недостаток многих веществ. Что любопытно, не все при этом страдали одинаково сильно.

Сейчас известно, что плоды цитрусовых, богатые витамином C, могут почти любого человека избавить от подобных проблем. А в прошлом моряки просто знали, что лимоны и лаймы помогут им сохранить собственные зубы и справиться с остальными симптомами цинги.

Стоит отметить, что корабельные крысы таких проблем не испытывали. Впрочем, как и коты, которых держали для борьбы с грызунами на борту. Так почему же кошки и крысы не теряли зубов, как люди?

Почти все млекопитающие, от муравьедов до зебр, несут в своем геноме ген, который позволяет им самим естественным путем синтезировать витамин C. А вот у людей (и, как ни смешно, у морских свинок) этот ген мутировал, в результате чего мы не можем сами синтезировать витамин C, а потому должны всю жизнь получать его с пищей.

Кое-кто из моряков знал о волшебной силе цитрусовых довольно давно. Однако только к концу XVIII века под влиянием доктора из Шотландии Гилберта Блейна Британское Адмиралтейство приказало, дабы уберечь моряков от цинги, поить их лимонным соком. А на пути с Карибских территорий, принадлежавших Британской империи, суда загружали лаймами. (Там зеленый кузен лимона встречается гораздо чаще своего собрата.) За это британских моряков в те времена даже часто называли «лайми».{63}

Как только стала понятно удивительная полезность цитрусовых, сразу же встал вопрос: сколько лаймов, лимонов или апельсинов в день нужно поедать, чтобы оставаться здоровым. В конце-то концов должны ведь британские бюрократы знать, сколько фруктов следует брать на борт корабля, отправляющегося в дальнее плавание. Вот это и лежит в основе современной науки о питании – идея о том, что мы можем математически рассчитать здоровый рацион, необходимую суточную потребность, которая еще иногда называлась рекомендуемой суточной нормой. Сколько граммов, миллиграммов или даже микрограммов разных веществ надо съедать в день, чтобы продолжать вести активный и здоровый образ жизни. Многие из рекомендаций основаны на том, сколько в среднем нужно человеку того или иного вещества, чтобы преодолеть нездоровые симптомы его дефицита. Но это совсем не то же самое, что оптимальное потребление, – ведь каждый человек уникален.

На самом деле всем нужно разное количество витамина C. И как только вы захотите понять, что нужно именно вам, неизбежно придется обратится к вашим генам. Изучая, какие из генов помогают витамину C лучше усваиваться человеческим организмом, исследователи обнаружили, что носители некоторых вариантов гена-транспортера SLC23A1 влияют на уровень витамина C вне зависимости от питания.{64} У некоторых людей уровень этого витамина понижен, несмотря на то, что они много потребляют его с пищей. И совершенно не важно, сколько фруктов они при этом едят. Зная, какую из версий этого транспортерного гена мы унаследовали от предков, мы легче оценим, сколько витамина на самом деле усваивается организмом.

С каждым днем мы все лучше понимаем наши гены. Вот, например, ген SLC23A2, который тоже связан с метаболизмом витамина C, может в одном из своих вариантов втрое повышать риск преждевременных родов.{65} Ученые полагают, что витамин C участвует в синтезе коллагена, который, в свою очередь, помогает матери (ее мышцам) правильно удерживать плод в животе.{66} Это еще раз подчеркивает, как важно учитывать генетическую наследственность при выборе питания. Теперь, когда вы точно понимаете, что усредненные рекомендации лично вам не подходят, вам, наверное, интересно, сколько же именно цитрусовых нужно в день вашему организму? Насколько правильно вы питаетесь сейчас? И чего именно вам вовсе не стоит есть? Ответы на эти вопросы для каждого человека свои. И не только потому, что у всех нас свой набор генов. Дело в том, что пища, которую мы едим, влияет на поведение наших генов.

В этом году только в США десятки миллионов попытаются сесть на диету.

И большая их часть потерпит фиаско.

Отчасти потому, что эти люди не знают, какая диета им подходит с точки зрения генетики, и потому будут двигаться вслепую, порой делая вещи, не приближающие, а отдаляющие их от поставленной цели.{67} Но даже те, кому вполне подходят общие рекомендации по здоровому питанию и активным физическим упражнениям, все равно столкнутся с еще одной проблемой. Сидеть на диете трудно.

На протяжении большей части мировой истории людям еды не хватало. Чтобы сбалансировать частый недостаток пищи и ситуации, когда ее неожиданно оказывалось в избытке, все мы получили гены, способствующие перееданию: если вдруг после редких пиршеств в организме чревоугодника оставались лишние калории, он с радостью запасал их в виде жира. Этакий своеобразный сберегательный депозит в калориях. То, что сегодня оказалось лишним, завтра поможет свести концы с концами.

Сегодня мы стоим перед лицом сложной проблемы. Дело в том, что среда, в которой мы живем, совершенно не похожа на ту, к которой мы адаптировались в ходе эволюции. Для начала при современном сидячем образе жизни нам нужно гораздо меньше калорий в день. Машины выполняют за нас всю тяжелую работу, и они же перемещают нас в пространстве. Кроме того, в огромном избытке есть дешевые калории. Учитывая все это, нетрудно понять, почему сегодня людей с избыточным весом больше, чем в прошлые века. И дело не только в том, сколько мы едим. Как вам скоро станет очевидно, сегодня люди выбирают еду, далекую от оптималной с точки зрения их генетики.

Благодаря достижениям нутригеномики, постепенно становится ясно, что стоит исключить из современного меню человека. Уже не нужно страдать от вздутия живота, вести кулинарный дневник и мучиться диареей, чтобы понять: вы не переносите лактозу. Генетический тест, который вам это точно скажет, ныне вполне доступен широкой публике. А если вы стремитесь не отставать от научного прогресса, вы, наверное, уже не только делали тесты на отдельные гены (хоть на ту же непереносимость лактозы), но и секвенировали в лаборатории свой экзом или даже полный геном.

В XXI веке, вооружившись информацией о своем геноме, вы можете получить генетически обоснованные рекомендации по питанию. К примеру, зная, какой вариант гена CYP1A2 вы унаследовали, вы легко решите, с кофеином или без должна быть ваша следующая чашка капучино. От гена CYP1A2 зависит, с какой скоростью в вашем организме разлагается кофеин, этот один из древнейших стимуляторов, известных человеку. У вас он может разлагаться особенно быстро или, наоборот, очень медленно.

Последствия от выпитой чашки кофе с кофеином могут оказаться и посущественнее, чем просто бессонная ночь. В зависимости от вариации гена CYP1A2 у вас еще может подскочить кровяное давление. Ученые полагают, что это вполне вероятно, если в вашем организме кофеин распадается медленно. С другой стороны, если у вас обе копии гена CYP1A2 такие, что кофеин быстро «прогорает», вы, скорее всего, не испытаете ничего подобного.{68}

Давайте просуммируем то, что я уже рассказал про геном и питание. Дальше все будет сложнее и интереснее. Итак, мы теперь знаем, что наш организм живет, ощущая окружающую среду. Гены не просто вступают в единичные взаимодействия друг с другом. Наш геном реагирует на то, как мы себя ведем и что мы едим. Как Ford или Apple, использующие на производстве метод «точно в срок», наши гены постоянно включаются и выключаются. Это происходит благодаря механизму их экспрессии и позволяет производить больше или меньше того или иного продукта в зависимости от потребностей.

Великолепный пример того, как наша жизнь влияет на гены, – люди, которые курят и при этом любят пить кофе. Вас никогда не удивляло, что курильщики без особых проблем потребляют огромное количество кофе?

Все дело в экспрессии генов.

В организме человека один и тот же ген работает при разложении всевозможных ядовитых веществ. Это ген CYP1A2. Вовсе не удивительно, что курение табака требует соответствующего ответа от организма на генетическом уровне. И вот CYP1A2 начинает экспрессироваться сильнее. А чем активнее работает этот ген, тем проще и быстрее разрушается кофеин, содержащийся в кофе. Не поймите меня неправильно, я вовсе не предлагаю начать курить, чтобы пить кофе ведрами и потом спокойно засыпать по ночам! Просто курение ускоряет разрушение кофеина. Таким образом, метаболизм курильщика быстрее, чем у того, кто не курит.

В любом случае, если вдруг кофе не подходит к вашему набору генов, всегда можно заварить зеленый чай. Но перед тем, как вы сядете выпить чайничек японского чая сэнтя или маття, я еще раз напомню, что ничего для организма не проходит бесследно.

Есть свидетельства того, что зеленый чай может предотвращать возникновение некоторых типов рака. В ходе недавнего эксперимента культуру клеток рака груди обработали одним из веществ, содержащихся в зеленом чае, – эпигаллокатехин‑3-галлатом. В результате произошло два преинтереснейших события. Часть раковых клеток совершила самоубийство, включив специальный клеточный механизм, называющийся апоптозом. А те клетки, с которыми этого не произошло, существенно замедлили свой рост. И это как раз тот эффект, которого следует ждать от потенциального лекарства для борьбы с раком.

Когда разобрались, почему эпигаллокатехин‑3-галлат заставляет раковые клетки умирать, стало понятно, что это вещество стимулирует полезные эпигенетические изменения, те самые переключения в ДНК, которые помогают регулировать экспрессию генов. Это очень важный шаг в понимании того, как бороться с клетками нашего тела, вдруг начавшими действовать вопреки интересам остального организма. Они перестают работать слаженно, вместе с другими, и начинают «тянуть одеяло на себя», и тогда получается раковая опухоль.

Чем больше мы знаем про взаимодействие наших генов с тем, что мы пьем, едим или даже курим, тем очевиднее, насколько все эти взаимодействия важны для поддержания здоровья.

В ходе изучения однояйцевых близнецов, у которых совершенно одинаковый геном и, обычно, очень похожий рацион, ученые наконец-то поняли, какой детали им не хватало в пищевой головоломке.

Пришло время познакомить вас с вашим микробиомом.

Кишечник человека – пример умопомрачительно сложного микробного разнообразия. Два основных игрока в этой миниатюрной экосистеме – типы Bacteroidetes и Firmicutes.{69} Если сосчитать все виды, входящие в эти типы, получится несколько сотен разнообразных микробов. И у каждого из нас этот «зверинец» чуть-чуть разный. Для живущих в вас микробов 7 метров пищеварительной системы ото рта до анального отверстия – настоящая планета. Кишечник изгибается и поворачивает, как рельсы самых сложных американских горок. А различия условий в разных его частях не менее разительны, чем между дном океана, жерлом вулкана и девственным тропическим лесом.

Наверное, не стоит удивляться, что пищеварительный тракт – одна из самых сложных структур, возникающих в ходе эмбрионального развития. Чтобы вы представили себе сложность эмбрионального балета, необходимого для закладки кишечника, я кое-что вам расскажу. В один прекрасный миг кишечник выпячивается, вырастая в полость, где лежит пуповина. Чтобы попасть назад в брюшную полость, он вьется и изгибается, как змея, заползающая обратно в плетеную корзинку заклинателя. Именно поэтому нужно совсем немного, чтобы все сломалось. Если кишечник застревает на обратном пути в брюшную полость, образуется омфалоцеле. Это такая особая пуповинно-кишечная грыжа. А если кишечник все же вползает на место, но стенка тела при этом нормально не закрывается, может образоваться гастрошизис. Так называется патология, при которой части кишки выпячиваются наружу через щель или прореху, образовавшуюся в ходе развития. А поскольку амниотическая жидкость не приспособлена к тому, чтобы в ней находился кишечник, в результате он часто повреждается. Поврежденные участки приходится удалять, а разрывы соединять.{70} И все вышеописанное – только малая доля того, что может пойти не так при развитии структур, в которых позже вырастут настоящие микробиологические и физиологические джунгли. Да, думать о процессах, идущих у нас в кишках, не всегда приятно, зато зная и понимая их, мы приближаемся к новейшим методам поддержания собственного здоровья.

А теперь давайте отправимся в Китай. И вот почему: ученые из Шанхайского университета Джао Тонг недавно поставили диетологию с ног на голову.

Они изучали кишечник одного болезненно толстого человека, который при весе в 175 кг выглядел, как настоящий борец сумо. Оказалось, у него в избытке присутствовали бактерии из рода Enterobacter. Обычно такие бактерии есть в небольшом количестве у всех, однако в этом случае они составляли 35 % всех кишечных бактерий. Это очень много. Чтобы понять, как Enterobacter влияют на организм, ученые взяли штамм этих бактерий и поселили в кишечник мышам, которых выращивали в специальных стерильных условиях – там вообще не было никаких микроорганизмов.

И… ничего не произошло.

На этом эксперимент мог бы и закончиться, но ученые решили посмотреть, что будет, если мышей перевести на диету, похожую по составу на богатую жиром пищу, которую ел их пациент. Другими словами, мышей отвезли в «МакДоналдс» и накормили двойным чизбургером, а еще дали большую бутылку минералки и картофель фри. Много жиров и много углеводов. Никого не удивило, что мыши здорово потолстели.

Интересно другое. Следуя стандартной методологии научного эксперимента, ученые сохранили отдельную группу мышей, которых тоже кормили очень жирной пищей, но при этом бактерий Enterobacter им не подселяли. И эти мыши остались тощими, как швабры!{71} Так была ли пища нашего толстяка причиной его проблем? Безусловно, была. Но, по всей видимости, далеко не единственной.

Со временем мы наверняка поймем, как особая комбинация микробиома и диеты способна повлиять на показания весов.

Конечно, нельзя быстро вылечить ожирение, зато вполне можно получить новых бактерий. А если это те самые бактерии, которые сумеют внести свой вклад в здоровое, правильное усвоение жиров? Не поспособствует ли это избавлению от лишнего веса?

Когда мы говорим о наших внутренних зверинцах-микробиомах, стоит задуматься не только о лишнем весе. И не забывайте – микробы живут и на поверхности нашего тела.

Они влияют еще и на сердце. Вы наверняка не раз слышали, что красное мясо и яйца вредны для сердечно-сосудистой системы. А вот о том, что дело далеко не только в насыщенных жирах и холестерине, содержащихся в таких продуктах, вы наверняка не слышали. Риск сердечных заболеваний связан еще и с карнитином. Сам по себе карнитин совершенно безвреден, но когда он попадает к бактериям, которые есть в кишечнике у большинства из нас, он превращается в другое вещество, триметиламин-N-оксид. Или, как его еще называют, ТМАО. И вот этот ТМАО, попадая к нам в кровь, очень опасен для сердца.{72}

До сих пор влияние обитателей наших внутренних «зверинцев» на наше здоровье интересовало ученых гораздо меньше, чем изучение генома. Однако сегодня уже многие исследователи занялись микробиомом, поскольку совершенно ясно: микробы в кишечнике влияют на нас не меньше, чем то, что мы едим, и то, какие гены достались нам от предков. Даже у однояйцевых близнецов, геном которых совершенно идентичен, может быть разный микробиом. Особенно если у них разный вес.

Именно поэтому, раз уж мы решили стать смотрителями своего генетического наследия, заодно стоит и поинтересоваться здоровьем собственного микробиома. Один из простых способов – откажитесь от использования без разбора предметов гигиены с антибактериальными свойствами: антибактериального мыла, шампуня и даже зубной пасты. Также, вместо того, чтобы безропотно глотать прописанные вам таблетки, подробно обсудите с врачом необходимость приема очередного антибиотика. Как мы знаем из истории, силовая смена политического режима может иметь непредвиденные и долгоиграющие последствия. Это же справедливо и для микрофлоры, которая очень быстро меняется в результате приема лекарств.

Все это невероятно сложно, а потому неудивительно, что у многих людей, желающих использовать то, о чем я только что рассказал, опускаются руки. Но отчаиваться не надо, и я скажу, почему. А пока вернемся в больничную палату, где Синди со своей матерью уже меня ждали.

Итак, я приехал в отделение неотложной помощи к 4:30 утра. Там уже оформляли необходимые бумаги, а сама девочка лежала под капельницей, получая прямо в кровь так необходимую ей сейчас глюкозу и восполняя запас жидкости в организме. Для Синди обязательно использовать глюкозу как источник энергии. Ведь если она будет получать калории, переваривая белки, из‑за НОК у нее сильно повысится уровень аммиака в крови. Аммиак вреден для организма, а особенно он опасен для развивающегося мозга: когда его уровень в крови повышается, возникают побочные симптомы, которые так напугали мать Синди, – слабость, вялость и рвота.

Именно из‑за возможного повреждения мозга при повышенном уровне аммиака в крови сегодня применяют более агрессивное лечение НОК, чем раньше. В особенно тяжелых случаях даже используют «генную терапию скальпелем»: больным пересаживают печень, в клетках которой сломанный у них ген находится в рабочем состоянии.

Случай Синди не настолько тяжелый. И вряд ли ей в ближайшее время предстоит трансплантация печени. Вообще, с каждым днем появляются все новые методы терапии, и, к счастью, НОК уже не смертный приговор, как это было совсем недавно.

Образец крови Синди в срочном порядке отправили в лабораторию. Ожидая результаты анализов, я размышлял о том, сколь сильно изменилась врачебная практика за последние несколько лет. Еще совсем недавно мы бы ничего не знали о генетической природе заболевания Синди, пока не стало бы слишком поздно. Ведь чтобы получать ответы на генетические вопросы, нужно суметь их задать. А если непонятно, какой именно ген связан с тем или иным заболеванием, невозможно и сделать соответствующие тесты. И наоборот, понимание природы наследственных болезней позволяет проводить именно те анализы, которые нужны.

Но вот наконец у меня в руках результаты анализов. Ну что ж, уровень аммиака в крови у Синди не так высок, как мы боялись. Также не обнаружено серьезных признаков дисфункции внутренних органов.

Хорошие новости. Я записал свои выводы в карту и отправил имейл коллегам, которые придут утром и сменят ночную смену. Закончив дела, я чувствовал себя выжатым как лимон. Трех с половиной часов сна оказалось явно недостаточно.

Стараясь не заснуть за рулем, я ехал домой. По дороге я задумался о том, сколько же еще нам неизвестно в генетике и биохимии. И там, в этом неизвестном, скрываются причины множества болезней, подобных недугу Синди. Видя каждый день, как сражаются за жизнь больные детишки и их родители, я восхищаюсь их мужеством и стойкостью, а иногда открываю новые направления клинических исследований. Если бы я не наблюдал за такими семьями на протяжении многих лет, не был бы рядом в их хождениях по мукам, наверняка бы упустил шансы сделать свои небольшие открытия в клинике.

А теперь я расскажу о том, как сегодня определяют детей, подобных Синди, нуждающихся в специальной диете и специальном лечении, причем на той стадии, когда все еще в их жизни можно поменять. Но чтобы понять, в каком направлении сегодня идут ученые, занимающиеся генетическими основами питания, надо знать не только, где, на каком этапе они находятся сейчас, но и с чего стартовали. Кстати, если вы сами или кто-то из ваших близких родились в конце 1960‑х годов, вам, скорее всего, уже пригодились достижения науки в этой области.

А все началось в конце 1920‑х годов. Одна норвежка по имени Боргни Игленд очень хотела помочь своим маленьким детям. Девочку звали Лив, а мальчика – Даг. И оба были умственно отсталые. При этом фру Игленд была уверена, что в младенчестве с ними ничего дурного не произошло. Несчастная мать ходила от одного врача к другому и даже обращалась к целителям, но все было тщетно.{73}

Однако к счастью для Синди и других детей с нарушенным метаболизмом нашелся врач (и к тому же еще и химик), который всерьез заинтересовался детьми Игленд. Его звали Асбьёрн Фёллинг. В отличие от многих других эскулапов Фёллинг внимательно выслушал фру Игленд. Особенно его внимание привлекло то, что, по словам матери, моча ее детей имела странный, какой-то затхлый запах.

Когда по запросу Фёллинга образец мочи Лив доставили в его лабораторию, в ней поначалу не нашли ничего специфического. Все тесты кроме последнего, не показали никаких отклонений. Последний же анализ говорил о присутствии в моче кетонов. Эти органические вещества появляются, когда организм использует жиры, а не глюкозу в качестве источника энергии. Для этого теста нужно капнуть несколько капелек мочи на хлорид железа. Если кетоны в моче есть, хлорид железа окрасит мочу в фиолетовый цвет. Но на этот раз получился зеленый.

Заинтригованный Фёллинг попросил принести для анализа и мочу Дага. И снова хлорид железа окрасил мочу в зеленый цвет. В течение двух месяцев фру Игленд носила в лабораторию мочу своих детей. И все это время Фёллинг пытался понять, что же за вещество в ней вызывает такую нестандартную реакцию. В конце концов он пришел к выводу, что это – фенилпиро-виноградная кислота.

А затем доктор Фёллинг обратился к социальным службам, занимающимся уходом за детьми с нарушениями развития. Так ему удалось получить еще 8 образцов мочи, дававших ту же необычную реакцию на хлорид железа. Причем в двух случаях это опять были дети одних родителей.

Фёллингу удалось понять, какое химическое вещество вызывает умственную отсталость у стольких детей, однако прошло еще не одно десятилетие, прежде чем ученые разобрались, что все дело – в генетической ошибке, вызывающей нарушение метаболизма, в генетическом дефекте, подобном тому, что вызвал НОК у Синди. Организм с таким дефектом не может нормально усваивать, разлагать фенилаланин, которого очень много в пище, богатой белками.

Фру Игленд была абсолютно права, полагая, что ее дети родились нормальными, однако наследственное заболевание, позже получившее название фенилкетонурии (ФКУ), привело к тому, что в их крови стал накапливаться фенилаланин. Причем в таком количестве, что это нанесло непоправимый вред мозгу ребят.

Зато, как только стало понятно, как все это работает, ученые смогли разработать специальную диету, которая предотвращала отставание умственного развития – если только ФКУ обнаруживалась достаточно рано. Единственной проблемой стало выявление болезни и переход на специальное питание до появления необратимых последствий.

Как же обнаружить ФКУ вовремя? Решение сей непростой задачи нашел Роберт Гатри. Этот выдающийся врач и ученый начал свою карьеру, занявшись онкологией, и только причины личного характера заставили его повернуть свои исследования в совершенно иное русло. У сына и племянницы Гатри обнаружилось отставание в развитии, и он решил попытаться что-то для них сделать. Оказалось, что у его племянницы ФКУ. Ей еще можно было помочь.

И вот, используя свой опыт работы с раком, Гатри разработал систему определения ФКУ. Для этого достаточно было всего лишь капельки крови из пятки новорожденного, сохраненной на специальной карточке. Такие карточки, известные ныне как «карточки Гатри», уже с 1960‑х годов активно используются в США. С тех пор эту практику переняли в десятках других стран. С годами методику улучшили, и те же карточки используют теперь для определения многих других заболеваний.

Потребовалось больше 40 лет с того дня, когда Боргни Игленд решила во что бы то ни стало разобраться с умственной отсталостью своих детей, до того времени, когда карточки Гатри нашли повсеместное применение. Конечно, детям самой Игленд они уже не помогли.

Нет слов, чтобы описать глубину ее трагедии, но история ее ребят помогла многим другим. Работы Фёллинга и Гатри несомненно приблизили человечество к светлому будущему. Вот что говорила по этому поводу Перл Бак, замечательная писательница, лауреат Нобелевской премии и – приемная мать девочки, страдавшей ФКУ: «То, что было в прошлом, порой меняется в будущем. Для некоторых наших детей все уже слишком поздно, но если их беда заставит хоть кого-нибудь задуматься о том, что трагедии иногда можно избежать, значит, их жизнь, пусть и не самая успешная, была прожита не зря.» И Перл Бак совершенно права.

Сегодня карточки Гатри и скрининг новорожденных на их основе позволяют определять несколько дюжин нарушений метаболизма. И это еще один пример того, как сравнительно редкое заболевание в итоге оказывает эффект на жизнь всего человечества.

Но даже такой скрининг – не панацея от всех бед. Бывает, для правильного лечения требуются сложные генетические тесты, которые показывают, сколь мизерные предпочтения в еде влияют, причем порой очень сильно, на наше здоровье.

Впервые я увидел Ричарда дождливым весенним утром 2010 года.

Он практически бегал по потолку палаты, когда я туда вошел. И, как я понял потом, это было важной частью его симптомов.

Несомненно, определенный задор свойственен всем десятилетним мальчикам. Но этот парень был чем-то исключительным. Неудивительно, что у него были серьезные проблемы в школе. Но в больницу он попал не из‑за этого. У него болели ноги.

Во всем остальном, по крайней мере внешне, Ричард был совершенно здоров. Скрининг при рождении? Абсолютно нормальный. Результаты последней диспансеризации? Никаких отклонений от нормы. Он был в настолько хорошей форме, что прошло довольно много времени, прежде чем кто-либо вообще догадался, что с ним не все в порядке. И мы, возможно, так ничего и не узнали бы, если б не внимательные врачи, которые обратили внимание на его жалобы. А ведь до того их списывали на совершенно ненаучные «ростовые боли».

Не зная, как объяснить эти боли, врачи проанализировали геном мальчика. Оказалось, у Ричарда НОК, совсем как у Синди, про которую я вам раньше рассказывал.

Вы, наверное, еще не забыли, что НОК приводило Синди к многократному попаданию в больницу. А вот в случае Ричарда болезнь проявила себя иначе. У него просто болели ноги, что не так-то просто связать с повышенным уровнем аммиака в крови.

В остальном симптомы были настолько малозаметны, что и сам Ричард, и его отец не сразу поверили, что он болен. Они так яростно отвергали сей факт, что в тот день, когда мы впервые повстречались, у него из кармана штанов торчала завернутая в фольгу палка колбасы пепперони. Это при том, что и его родителям, и самому Ричарду не раз говорили, что при НОК следует свести к минимуму количество белковой пищи.

Однако это палка пепперони оказалась причиной того, что болезнь Ричарда почти не проявлялась.

Родители Ричарда не понимали нечто очень важное: невнимательность на уроках и плохое поведение в школе вызваны отнюдь не недостатками воспитания. Это все – игры физиологии. У большинства людей повышенный уровень аммиака приводит к дрожи, судорогам и даже коме, а вот Ричард от этого стал слишком подвижным, сверхвозбудимым и с трудом мог на чем-то сосредоточиться.

Буду с вами честен: я сначала тоже ничего не понял, а потому посоветовал тщательнее соблюдать предписанную диету, и тогда боли в ногах уйдут.

А спустя полгода Ричард снова пришел ко мне. Все это время он питался так, как ему рекомендовали врачи. Ноги у него больше не болели, он стал спокойнее, научился быть внимательным и, ко всеобщему удивлению, – превратился в отличника! И никто его больше не назвывал «маленьким чудовищем».

В последующие месяцы я много размышлял об этой невероятной перемене. Наверняка таких, как Ричард, немало. Может, сотни, а скорее всего, даже тысячи. И все эти ребята, сами того не понимая, едят то, что совсем не соответствует их генетике. И даже если их состояние не столь тяжело, чтобы совсем испортить метаболизм, то уж многочисленные вызовы в кабинет директора школы им обеспечены.

Обычно меня зовут посмотреть больных детишек, лечащихся в очень специализированных медицинских центрах. А сколько ребят, попадающих к обычным врачам, не получают нужной помощи? А скольких вообще не приводят в больницы?

Мы не имеем ни малейшего представления о том, у скольких людей с дефектами умственной деятельности или с различными формами аутизма нарушен метаболизм. Их заболевания просто никто и никогда правильно не диагностировал. Ведь, например, пока ученые не разобрались с ФКУ, никто и не подозревал, что умственная отсталость в этом случае вызвана проблемами метаболизма.

Я очень надеюсь, что с прогрессом медицины мы научимся понимать истинные причины болезней, подобных той, от которой страдал Ричард. И спасем больше жизней – благодаря медицинскому вмешательству и несложному переходу к генетически правильно обусловленному метаболизму.

Так что же все-таки истории Синди, Ричарда и Джеффа говорят нам о правильном питании? Ответ прост. На их примерах мы четко увидели, что каждый из нас абсолютно уникален. Причем не только с точки зрения генома – уникальны и наши эпигеном и микробиом. Выбрать правильное питание – не значит обеспечить себе нужное количество витаминов. Мы можем и должны для этого изучить наши гены, метаболизм и микробиом. И только так можно понять, какая пища нам подходит, что есть надо, а что – нет.

Составление особых диет для людей с редкими генетическими заболеваниями – уже давно пройденный этап. Сегодня, благодаря умению ученых секвенировать, прочитать наш геном, мы можем сесть за стол, сервированный специально для нас. Причем с учетом всех особенностей наших наследственности и микробиома.

И совершенно не обязательно ограничиваться едой. Наша домашняя аптечка тоже должна быть подобрана в соответствии с нашим геномом. И сейчас я расскажу вам как.

Глава 6 Дозы генов Как смертоносные обезболивающие, парадокс предотвращения и «ледяной человек» Эци меняют лицо современной медицины

Каждый год умирает не одна тысяча людей, еще больше – заболевают, и все из‑за того, что принимают лекарства, точно следуя указаниям врачей.

Дело тут вовсе не в недосмотре докторов. В подавляющем числе случаев выписанные дозы точно соответствуют нормам, рекомендованным производителями лекарств и общепринятым в медицинской практике. Настоящая причина всех этих непредвиденных бед – в человеческих генах. Из‑за разницы в геноме все мы немного по-разному усваиваем лекарства: у некоторых из нас наследственная предрасположенность разлагать лекарства лучше, чем у остальных людей. Причина тут далеко не всегда в самих генах. Зачастую разница кроется в числе копий тех или иных генов, важных для усвоения определенных лекарств. Не у всех людей геном одинакового размера. У кого-то немного больше, у кого-то, наоборот, чуть меньше. И это, кстати, еще один фактор, который делает всех нас немножко разными. Или даже не немножко. Невозможно узнать, что именно вы лично унаследовали от предков, не пройдя генетическое тестирование или секвенирование.

Если у человека потерян кусочек генома, отвечающий за один из важных этапов развития, или еще какой-то, влияющий на здоровье, такое изменение, скорее всего, приведет к развитию того или иного синдрома. А вот если речь, наоборот, идет о лишних копиях фрагментов ДНК, последствия предсказать почти невозможно.

Иногда такой лишний участок ДНК не играет никакой роли, а иногда он кардинально меняет всю жизнь своего обладателя. Так, лишние копии генов запросто могут превратить самые распространенные лекарства в смертельно опасные. Мы уже знаем: все, что мы делаем в жизни, влияет на наш геном, и это влияние не менее важно, чем наша наследственность. И прием лекарств тут – совсем не исключение.

В моей практике был один очень печальный случай. Маленькая девочка по имени Меган умерла после самого обычного удаления миндалин. И дело было не в том, что ее организм не перенес анестезию или хирургическое вмешательство. Операция прошла успешно, и уже на следующий день Меган отправили домой. Погибла девочка потому, что врачам даже в голову не пришло посмотреть на гены Меган.

Если бы не эта трагическая случайность, она могла бы прожить всю жизнь, так и не узнав о том, чем генетически отличается от других людей. У Меган была совсем небольшая дупликация в геноме. Такие же есть у миллионов других людей. Все дело в том, где она, эта дупликация, сидела в геноме Меган. Вместо двух копий гена CYP2D6 (по одной от каждого из родителей) у Меган их было три.{74}

После операции, чтобы облегчить боль, врачи часто назначают пациентам кодеин. Но в результате мутации небольшие дозы кодеина превращались в организме Меган в большие дозы морфина. Причем очень быстро. В итоге доза лекарства, которая у большинства детей снимала боль и помогала восстановиться после операции, у Меган привела к передозировке и смерти девочки.

Страшнее всего в этой истории то, что подобное бывает не так уж и редко. Почти 10 % европейцев и целых 30 % североафриканцев исключительно быстро усваивают лекарства{75}. А причина – в небольших вариациях их генов. Именно поэтому в 2013 году в США в итоге запретили использовать кодеин после тонзиллэктомии (удаления миндалин) и аппендэктомии (удаления аппендикса).{76} Правильное решение, особенно когда речь идет о лечении детей. Однако, учитывая, сколько всевозможных лекарств и генов взаимодействуют подобным образом, это – всего лишь капля в море. А потому до сих пор во многих случаях лекарства не лечат, а калечат.

С другой стороны, примерно 10 % представителей некоторых этносов, наоборот, очень медленно метаболизируют определенные лекарства. На деле это значит, что стандартная доза кодеина вообще не подействует. Послеоперационный период для таких людей может стать невероятно тяжелым, даже если они, тайком от врачей, принимают больше обезболивающих, чем им назначили. Сегодня уже существуют методы определения скорости – слишком большой или слишком малой – метаболизма некоторых лекарств, включая опиаты. Для этого нужны сравнительно простые генетические тесты. Но вряд ли врач вам их назначал, прописывая опиаты вроде кодеина в виде тиленола‑3.

Так почему же эти тесты не используются повсеместно? Хороший вопрос, и я настоятельно рекомендую вам задать его своему врачу, когда он попытается в следующий раз выписать вам или вашим детям сильнодействующие лекарства.[16]

Безусловно, то, что опасно для одних, совершенно безвредно для других. И для многих людей кодеин был и остается хорошим и надежным средством обезболивания.

Мы постепенно входим в мир, где нет стандартных доз для лекарств, нечувствительных к особенностям генов конкретного человека. И я очень надеюсь, что этот переход произойдет как можно скорее. Ведь тогда каждый будет получать рецепт, учитывающий множество индивидуальных генетических факторов, и в итоге принимать оптимальную дозу лекарства.

Кроме стандартных доз лекарства, помогающих большинству, но далеко не каждому, постепенно меняется и представление о том, какую роль геном играет в профилактике тех или иных заболеваний. И для этого я расскажу вам о Джеффри Роузе и о его удачно названном «парадоксе предотвращения».

Часть докторов занимается клинической практикой, а часть – медицинскими исследованиями. Не все способны делать то и другое одновременно. А те, кто способны, не всегда хотят.

Но для некоторых из нас, и для меня тоже, возможность увидеть, как наша научная деятельность улучшает жизнь пациентов, бесценна. К тому же иногда это позволяет понять то, что не очевидно исследователю, запершемуся в стенах лаборатории.

Джеффри Роуз был одним из лучших в мире специалистов по хроническим сердечно-сосудистым заболеваниям и ведущим эпидемиологом своего времени. Он вполне мог бы и не заниматься практикой в госпитале Святой Марии, расположенном в лондонском районе Паддингтоне. Тем не менее Джеффри продолжал лечить больных и не оставил это благородное занятие, даже ослепнув на один глаз после жуткой автомобильной аварии. Как он не раз говорил коллегам, он продолжал практику, дабы быть уверенным, что его эпидемиологические теории находят свое подтверждение в реальной жизни{77}. Лучше всего Роуз известен, пожалуй, благодаря его идеям всеобщей и повсеместной профилактики сердечных болезней. Однако сам он осознавал тщетность таких программ. Он сформулировал это как парадокс предотвращения: перемены образа жизни, которые снижают риск болезни для всей популяции, не приносят пользы многим конкретным людям.{78} При таком подходе во главу угла ставится успех всей программы в целом и игнорируются нужды тех, кто не попадает в генетическое большинство. Другими словами, лекарство от всех болезней, придуманное для мужчины-европейца ростом 1,70 м и весом в 84 кг, лично для вас может оказаться бесполезным или, как мы видели на печальном примере маленькой Мэган и кодеина, даже смертельным ядом.

Несмотря на это, средней уровень здоровья людей значительно возрос именно благодаря таким общим мерам. Например, прививкам, скажем, от ветрянки. Однако врачи лечат не целые популяции, а вполне конкретных людей, но руководствуются при этом информацией, полученной в результате популяционных исследований. Поэтому-то кодеин и использовали как обезболивающее после тонзиллэктомии у детей. Ведь в большинстве случаев он очень помогает.

Один из примеров парадокса предотвращения – то, что происходит в первые недели с людьми, у которых нашли «плохой» холестерин, ЛПНП. Им прописывают рыбий жир. Исследования показали, что употребление рыбьего жира (он богат омега‑3-жирными кислотами, его добывают из макрели, сельди, тунца, палтуса, форели, печени трески, даже китовой ворвани) существенно понижают уровень ЛПНП.{79} Однако оказалось, что у людей с одной из вариаций гена APOE4 уровень холестерина при добавлении в пищу рыбьего жира наоборот резко увеличивается. Выходит, в зависимости от того, какие у человека гены, рыбий жир может или понизить уровень холестерина, или повысить. А ведь рыбий жир – далеко не единственная пищевая добавка, которую миллионы людей съедают каждый день по всему миру. По приблизительным расчетам, почти половина американцев принимает те или иные пищевые добавки, чтобы здоровым и естественным путем предотвратить угрозу болезни.{80} Ежегодный рынок БАД в США составляет 27 млрд долларов. А руководств и рекомендаций о том, как следует принимать витамины и добавки, не так-то и много. Поэтому меня очень часто спрашивают, есть ли от их использования толк, и если да, то сколько и что надо принимать. Обычно мой ответ содержит слова «это зависит от». Существует много причин принимать или, наоборот, не принимать пищевые добавки или витамины. Вам сказали, что вам чего-то конкретно не хватает? Ваша генетическая наследственность требует принимать повышенное количество витаминов? Или, что еще более важно, вы беременны?

Лучше всего проследить, как сочетание определенных генов и витаминов способно предотвратить некоторые врожденные заболевания, на примере беременных женщин и младенцев. И что бы это сделать, отправимся в начало ХХ века. Там, в этом путешествии в прошлое, я познакомлю вас с одной очень хитрой обезьянкой.

Один из самых значимых прорывов в области предотвращения врожденных пороков начался с Люси Уиллс и ее обезьянки. Вся эта история великолепно показывает: то, что «хорошо для большинства в большей части случаев», порой совершенно не работает или даже вредит определенной части популяции.

Как и многие другие молодые люди, родившиеся на рубеже ХХ века и мечтавшие стать врачами, Люси Уиллс была увлечена теориями Фрейда и жаждала посвятить карьеру науке и искусству психиатрии. Люси училась в Медицинской школе для женщин Лондонского университета, а школа эта тесно взаимодействовала с больницами в Индии. И вот наша героиня получила грант на поездку в Бомбей. Проект был направлен на тогда еще малоизученное заболевание – макроцитарную анемию беременных. При этом недуге у некоторых беременных наблюдалась слабость, быстрая утомляемость и онемение кончиков пальцев.{81} А Люси быстро поняла про себя очень важную вещь. Оказалось, она просто обожает тайны. А все, что было известно про загадочную болезнь, – это то, что у страдавших ею красные кровяные тельца были вздувшимися и бледными. Но почему? Учитывая, что недуг затрагивал по большей части женщин из бедных семей, Уиллс предположила, что дело в питании. В те времена, ровно как и сейчас, для бедняков свежие фрукты и овощи были гораздо менее доступны. И уж точно так было с работницами текстильных заводов, которых изучала Люси.

Чтобы проверить свою гипотезу, она стала кормить беременных крыс примерно тем же, что ели больные женщины, и у крыс довольно быстро развились те же симптомы. Более того, таких же изменений красных кровяных клеток удалось добиться и на других лабораторных животных.

После этого Люси стала «наращивать» диету подопытных животных – так, как сегодня педиатры рекомендуют приучать малышей к новой еде. Она добавляла в рацион новые продукты по одному, чтобы точнее понять, что же дает желаемый результат.

Люси понимала, что полноценное здоровое питание наверняка решит проблему. Но понимала она и то, что не в ее силах обеспечить каждую индианку правильным, полноценным питанием. Поэтому ей нужно было найти именно тот элемент рациона, нехватка которого вызывала болезнь, ведь тогда его можно было бы специально давать беременным женщинам.

Но, несмотря на все ее усилия, определить этот элемент никак не удавалось – до тех пор, пока одна из подопытных обезьян не съела немного мармита (пищевого спреда, который делают из дрожжевого экстракта).

Люси очень тщательно фиксировала в лабораторном журнале все, что она делала, однако никаких записей относительно того, где обезьяна добыла мармит, в ее журнале нет. Можно только предположить, что предприимчивый зверек просто стащил часть завтрака Люси.

Если вы британец или хоть когда-то жили в одной из стран, входивших в Британскую империю, вы наверняка знаете, что такое мармит. Эту липкую, соленую, темно-коричневую массу, которую можно сильно любить или люто ненавидеть, делают из концентрата пивных дрожжей. Продается мармит под множеством названий, но спутать его нельзя ни с чем.

Этот продукт по вкусу далеко не каждому, но есть люди, которые без него чувствуют себя глубоко несчастными. В рационе британских солдат мармит играл значительную роль в течение обеих мировых войн. А когда в 1999 году во время конфликта в Косово мармита стало не хватать, солдаты и их жены провели успешную подписную кампанию и вернули его на полевые кухни.{82}

Известно, что в мармите полным полно фолиевой кислоты. И как Люси Уиллс быстро поняла, увидев стремительное выздоровление обезьянки, наевшейся мармита, в фолиевой кислоте и кроется решение проблемы макроцитарной анемии беременных.

Ученым понадобились еще два десятилетия, чтобы разобраться, почему именно фолиевая кислота так хорошо помогает при этом заболевании. Теперь мы знаем, что она необходима при быстром делении клеток. Плод тратит все запасы этого вещества, что и вызывает анемию будущей матери.

В 1960‑х годах было сделано еще одно открытие. Оказалось, что нехватка фолиевой кислоты может приводить к дефектам развития нервной трубки (ДНТ). При этом в центральной нервной системе возникают размыкания, которых там быть не должно. Так, например, происходит у страдающих расщеплением позвоночника. И последствия могут быть от ничтожных до смертельных. Именно поэтому врачи часто выписывают фолиевую кислоту женщинам детородного возраста, даже если они еще не беременны, ведь недостаток фолиевой кислоты приводит к ДНТ уже в первые 28 дней развития плода, а в такие сроки многие женщины и не подозревают, что уже беременны. Еще фолиевая кислота позволяет в некоторых случаях предотвращать преждевременные роды, врожденные пороки сердца и, согласно одному из последних исследований, даже аутизм.{83}

Если, зная все это, вы все равно не в состоянии заставить себя съедать по утрам бутерброд с мармитом, не огорчайтесь. Фолиевая кислота в большом количестве присутствует еще и в чечевице, спарже, цитрусовых и многих типах зелени.

Американский Колледж акушерства и гинекологии рекомендует всем женщинам в детородном возрасте принимать не меньше 400 мкг фолиевой кислоты в день. Однако рекомендация эта подходит только средней женщине со средними генами. А как мы уже не раз убеждались, никакого среднего человека не существует.

Эти предписания не берут в расчет одну из самых часто встречающихся генетических особенностей. Почти у половины людей свой особый вариант гена метилентетрагидрофолатредуктазы – MTHFR. А ген этот чрезвычайно важен в метаболизме фолиевой кислоты.

Чего мы до сих пор не знаем, так это почему у многих женщин, принимавших фолиевую кислоту до и во время беременности, дети все равно рождаются с ДНТ{84}. По всей видимости, при некоторых отклонениях в MTHFR или других связанных с ним генах 400 мкг в день совершенно недостаточно, а потому, дабы избавиться от всех проблем, следует принимать еще больше фолиевой кислоты. И многие врачи теперь рекомендуют так и делать – в надежде предупредить ДНТ. Перестраховаться.

Однако, прежде чем бежать в аптеку, поразмышляйте вот о чем. Избыток фолиевой кислоты может замаскировать наличие другой проблемы – дефицита кобаламина, или витамина В12. Проще говоря, пытаясь предотвратить одну проблему, вы невольно создадите другую. В клинической практике еще категорически недостаточно данных, чтобы уверенно говорить о том, какие кратко– и долговременные риски влечет за собой избыточное употребление фолата. Так что на самом деле правильная перестраховка такова: принимайте любые дополнительные вещества, только если вы абсолютно уверены, что это нужно вам и вашему будущему малышу. И тут уж точно не лишнее хорошенько присмотреться к своему геному.

До недавнего времени ученые не могли понять, какая версия гена MTHFR сидит в вашем геноме. А теперь они это могут. Появились способы определения разных вариантов этого гена, и такое тестирование даже иногда включается в пренатальную диагностику. Во время такого пренатального скрининга ищут тысячи мутаций в сотнях самых разных генов. И если вы собираетесь рожать, обязательно спросите врача о возможности сделать такие анализы.

Впрочем, не стоит удивляться, когда ваш доктор не сумеет сказать ничего определенного по результатам коммерческих тестов, таких как на MTHFR. Стоимость подобных анализов в последнее время резко упала, только вот врачи еще не успели научиться пользоваться этими данными.

В частности, многие гинекологи до сих пор не до конца поняли необходимость индивидуального подхода к каждой женщине – раньше они все делали совсем по-другому, да и учили их тоже совершенно иначе. Однако постепенно врачи все больше узнают про разные гены, способные влиять на состояние их пациентов, например, такие как APOE4. И про вещества, прием которых может по-разному сказываться на здоровье, скажем, про рыбий жир. Так что медицинский мир меняется. И происходит это быстрее, чем можно бы было ожидать.

Понимание важности подобных открытий привело к возникновению новых отраслей науки, таких как фармакогенетика, эпигеномика и нутригеномика. Все эти дисциплины пытаются определить, как гены влияют на человеческую жизнь, и наоборот.

Теперь вы довольно много знаете о том, какую роль играют гены в наших пищевых потребностях. Но есть и еще одна вещь, которую стоит обдумать, прежде чем в следующий раз принимать пищевые добавки.

А теперь позвольте мне слегка отвлечься и рассказать вам о том, что такое витамины и откуда они берутся.

Может, вы в последнее время чувствовали себя неважно. Или дали себе обещание начать новую жизнь в новом году. Или, начитавшись про правильное питание, решили заняться собственным весом. Или плохо высыпаетесь по ночам. Не важно, по какой причине, но почти наверняка вы принимаете витамины или растительные пищевые добавки. А может, не принимаете, но уже думали о том, чтобы купить какую-нибудь.

И не одну, а две. Или три. Или семь!

Но приходилось ли вам задумываться, откуда берутся все эти таблетки и капсулы? Откуда взялся витамин C в таблетке, дающей сладкий шипучий напиток?

Готов биться об заклад, что кто-то из моих читателей только что сказал «из апельсина».

И в таком ответе нет ничего удивительного. Компании, производящие эти товары, обычно изображают на упаковках апельсины и другие цитрусовые. Как будто они по утрам собирают сочные спелые фрукты в апельсиновой роще, а потом с помощью какой-то магии превращают каждый апельсин в шипучую таблетку.

На самом деле витамины, которые вы и ваши дети пьете по утрам, делают примерно так же, как лекарства. С одной стороны, это хорошо. Такое стабильное производство практически гарантирует, что витамины и добавки получаются одинаковыми. И то, что вы приняли сегодня, – такое же, как то, что вы приняли вчера и что вы примете завтра.

Между лекарствами и пищевыми добавками довольно мало различий, если задуматься хорошенько. Да, они попадают под разные нормативные правила и стандарты. И действующие вещества пищевых добавок встречаются в самой обычной еде. И на этом различия заканчиваются.

Но послушайте, ведь это далеко не одно и тоже – таблетки или нормальная пища! В апельсине есть не только витамин C. Там еще и вода, сахар, разные волокна, кальций, холин, тиамин и еще тысячи веществ, которых в таблетке и в помине нет.

В каком-то смысле принимать витамины в таблетках – то же самое, что слушать только партию одного контрабаса из целой оркестровой симфонии. Без сопровождения рояля, скрипок, труб и барабанов музыка будет звучать однобоко и немного нелепо.

И вот в результате, выпив таблетку, мы упускаем огромный спектр растительных питательных веществ и химических соединений, которые есть в настоящем апельсине. И то, что люди еще не знают, зачем все эти вещества человеку, вовсе не значит, что они не нужны.

К тому же обычные витамины в некоторых случаях не помогают. Вот как, например, в истории с фолиевой кислотой и дефектами нервной трубки. Так что, принимая пищевые добавки и витамины вместо натуральных продуктов или давая такие таблетки своим детям, мы что-то упускаем. А именно, витамины в их естественном виде.

Так с чего же начать, если хочется применить последние достижения фармакогенетики и нутригеномики в своей повседневной жизни?

Несомненно, надо попытаться выяснить как можно больше о своей генетической наследственности. Не исключено, что стоит задуматься о секвенировании своего экзома или генома. Конечно, куда как лучше получить такие данные еще при жизни. Но, на самом деле, когда речь идет о генах, даже мертвые способны говорить.

В сентябре 1991 года в Эцтальских Альпах на высоте 3210 метров немецкие альпинисты Эрика и Гельмут Симон обнаружили скованное льдами человеческое тело. Супруги решили, что это труп какого-то альпиниста, погибшего несколько лет назад.

Потребовалось несколько дней, чтобы спустить останки с гор, и уже после первых исследований стало понятно, что это хорошо сохранившееся и мумифицированное тело пролежало в горах по меньшей мере 5300 лет!

За десятилетия после находки в Эцтале исследователи узнали массу нового о жизни и смерти этого человека. Во-первых, выяснилось, что его убили. Причинами смерти стали стрела, наконечник которой нашли в мягких тканях левого плеча, и последующий удар по голове. Анализ остатков пищи в кишечнике показал, что питался этот человек в последние дни своей жизни очень неплохо. Нашлись остатки зерна, фруктов, корней и нескольких видов красного мяса.

А потом начались развлечения с геномикой. Ученые извлекли небольшой кусочек кости из левого бедра «ледяного человека» Эци и провели ее генетический анализ. ДНК, сохранившаяся в кости, рассказала очень много. Несмотря на то, что тело нашли на северном склоне гор на самом севере Италии, ближайшие современные родственники Эци живут на Сардинии и Корсике – почти в 500 км оттуда. У него была светлая кожа, карие глаза и группа крови О. А еще он страдал непереносимостью лактозы и имел повышенный риск умереть от сердечно-сосудистого заболевания. Так что если бы мы могли отправится назад в прошлое и оградить Эци от молока, мяса и убийц, вооруженных луками, он бы скорее всего, прожил дольше своих 45 лет.{85}

Конечно, Эци вся эта информация уже ничем не поможет. Но если мы поняли все это про человека, погибшего в Альпах более 5000 лет назад, то представьте, сколько мы способны узнать про нас самих, сегодняшних!

И даже те, кому недоступны современные технологии генетического тестирования и секвенирования, при желании могут узнать очень много, причем без особых затрат. Просто нужно внимательно изучить свое семейное древо. Там скрыта масса бесценной информации. Лишь спросив всех своих родственников, бывали ли у них острые побочные эффекты от приема тех или иных лекарств, вы сумеете завтра принять решение, которое, возможно, спасет вашу жизнь.

Когда речь идет о заболеваниях, причиной которых служит множество разных генетических взаимодействий, полезна каждая крупица информации, и тут тщательное изучение медицинской истории семьи по-настоящему бесценно. Вот почему, когда речь идет о генетическом здоровье, мормоны оказываются впереди планеты всей.

Вы, скорее всего, знаете о мормонах как о приверженцах быстро растущей Церкви Иисуса Христа Святых последних дней. И может, встречали мормонов на пороге вашего дома или на улице. Молодые люди в группах по двое, с коротко остриженными и забранными назад волосами, одетые в темные брюки и белые рубашки с черными бейджиками на груди.

А вот о чем вы наверняка не знаете, так это о том, что мормоны практикуют посмертное крещение. Они верят, что душа человека, не прошедшего обряд крещения при жизни, все равно имеет шанс на спасение. Для этого просто нужно, чтобы за него крещение прошел кто-то из живых.

Эти верования привели к тому, что мормоны занимаются генеалогией на вполне серьезном уровне и с применением современных компьютерных технологий. В результате многие мормоны могут назвать имена своих предков и рассказать об их жизни на несколько сотен лет назад. Даже если есть сложные моменты, например мужчина, у которого было несколько жен. И все это для того, чтобы ни одна мормонская душа не была забыта.

Для докторов, пытающихся связать генетические заболевания с историей семьи, такая информация – настоящая золотая жила. Сегодня мормоны делают результаты многих своих исследований общедоступными через Интернет{86}, и этим пользуются и другие. Для самих членов Церкви такая практика – просто часть их веры. Кстати, у мормонов довольно сложный набор правил жизни, исходя из которых они не допускают попадания в организм некоторых веществ. Многие из них не пьют кофе, большинство избегает алкоголь и особенно наркотики. В результате при изучении влияния генетики, эпигенетики и окружающей среды на их жизнь нужно учитывать гораздо меньше факторов.

Чтобы собрать информацию, которая поможет вашим детям и внукам лучше понять их геном и, как следствие, собственное здоровье, вовсе не обязательно быть мормоном. И самой ценной частью такой информации будет генеалогическая история. Задокументируйте все, что знаете о своем здоровье и здоровье своих родителей. И продолжайте делать это, продвигаясь вверх по генеалогическому древу настолько далеко, насколько сумеете.

Записывайте все детали. Ведь невозможно сказать заранее, что из кажущегося вам сегодня неважным в будущем обернется значимым для здоровья и благополучия ваших потомков. В любом случае понимание собственной генетической наследственности, будь то благодаря секвенированию генома или генеалогии, бесценно для осознания вашей уникальности. А помня о ней, проще выйти из безликой толпы. Начать этот путь можно, спрашивая: какова оптимальная доза этого лекарства при моем генотипе? Или: как мне не стать жертвой парадокса предотвращения? И что стоит изменить в питании и образе жизни, чтобы это наилучшим образом соответствовало моим генетическим потребностям? Какой урок я могу вынести из истории замороженной более 5000 лет назад мумии древнего европейца?

Возможно, ответы на большинство этих вопросов найти сразу не так-то легко. Но задавая их себе и окружающим, вы приблизитесь к пониманию генетических черт, что делают вас уникальными.

Глава 7 Выбираем сторону Как гены помогают нам выбирать между правым и левым

«Бешеный Бык сдулся. Его отправили на заслуженный отдых.» Так о нем говорили.

И не только критики, хотя они-то, конечно, кричали громче всех. Это мнение разделяли и другие серферы. Они уже давно поняли, что Марк Окчилупо неотвратимо сползает вниз по наклонной. Пристрастие к наркотикам не прошло даром. Он начал толстеть. И с каждым днем опускался все ниже и ниже в рейтинге лучших серферов мира.

И вот в 1992 году все пришло к своему печальному завершению. Это случилось на соревнованиях Rip Curl Pro, проходивших на знаменитом пляже Осгор в юго-восточной Франции. Знаменитый на весь мир Окки попытался перевернуть будку судей, бросил доской для серфинга в своего соперника, а потом еще стал жевать песок и в конце концов заявил, что поплывет домой в Австралию.{87}

Гордый, самоуверенный австралиец никогда в жизни не выигрывал мировых чемпионатов. И после того, как он скандально вышел из турнира Ассоциации профессиональных серферов в 1992 году, все решили, что уже и не выиграет никогда. Однако, сойдя со сцены и оказавшись в тени общественного внимания, Окки принял правильное решение. Он бросил пить. Снова набрал форму. Отказался от жареной курицы, которая была главным блюдом на его столе многие годы. И снова встал на доску, в этот раз – для развлечения и здоровья, а не ради денег и славы.

И в 1999 году Окчилупо, пройдя нелегкий путь от одной победы к другой, преодолевая волну за волной, завоевал титул чемпиона мира. В 33 года, став самым старшим из всех своих предшественников.

Прошло еще 13 лет. Окки все еще катался на доске. На какое-то время он порой уходил на покой, но вполне мирно, без громких скандалов. А потом Бешенный Бык опять нацелился на мировой чемпионат. Именно тогда, в то незабываемо прекрасное гавайское утро на Оаху, я увидел Окчилупо своими глазами. Он нырнул в волну головой вперед, уже через несколько секунд показался на пенном гребне и затем легко скользнул вниз. Казалось, для Окки все это было не сложнее, чем для нас с вами рассмеяться, услышав забавную шутку.

Я не профессиональный серфер, но одна деталь мне сразу бросилась в глаза, когда я смотрел, как Окчилупо занимается любимым делом. Он стоял на доске правой ногой вперед.

К левшам люди относятся по-разному. Бывает, что детей даже специально учат все делать правой рукой. Само значение слов «правый» и «левый» далеко от нейтрального. Часто к левшеству относились как к проявлению чего-то зловещего, даже дьявольского.{88}

Но какое отношение леворукость может иметь к здоровью, спросите вы? Да вот какое. Например, у женщин-левшей вдвое больший риск развития пременопаузного рака груди. Некоторые исследователи даже считают, что это – результат воздействия определенных веществ еще в утробе матери, причем оно, это воздействие, одновременно определяет левшество и подверженность раку.{89} Если они правы, то это еще раз показывает, как условия развития могут пересилить наследственность. У большинства людей ведущими являются правая рука, нога и глаз. Вы, наверное, думаете, что правша, значит, обязательно все правое. Это вовсе не так. Довольно часто у правшей ведущая нога – левая. А у левшей такое несоответствие бывает еще чаще. Так что очень многие люди не полностью право– или левосторонние.

В случае же с видами спорта, подразумевающими катание на доске (как серфинг или скейтборд), ведущая нога оказывается сзади, ведь она играет основную роль в управлении спортивным снарядом. У Окки сзади была левая нога.

Существует множество теорий, пытающихся объяснить, почему у некоторых людей ведущая нога левая. В англоязычном мире таких людей иногда еще называют гуффи, по имени героя диснеевских мультиков. В 1937 году вышел восьмиминутный мультфильм «Гавайские каникулы», в котором Микки, Минни, Плуто, Дональд и, конечно же, Гуффи отправляются отдыхать на Гавайи. Гуффи пытается кататься на доске, и когда ему наконец удается взобраться на гребень небольшой волны, он стоит на серфе левой ногой назад.{90}

Попробуйте представить, что вы стоите перед лестницей. Какой ногой вы шагнете на первую ступеньку? Скорее всего, та нога у вас и ведущая. Если это левая, вы в меньшинстве, вместе с Гуффи и Окки. А если правая, то тут вы ни в чем не отличаетесь от большинства.

Считается, что ведущие руки и ноги определяются еще на самых ранних и важных этапах формирования мозга – в процессе латерализации. Одно из наиболее распространенных объяснений этого феномена таково: каждая часть мозга эволюционировала для оптимальной функциональной специализации: правильно разделять задачи и выполнять очень сложные, комплексные действия.

Вы свистите, когда работаете? Если да, то ваши коллеги могут сказать спасибо особой латерализации вашего мозга. Можете вести машину и говорить по телефону? Это тоже латерализация.[17]

Так почему правшей больше? Одно из самых важных дел в жизни любого человека – общение. И работает при этом в основном левое полушарие мозга. Многие ученые считают, что тут-то все и дело. Как вы, наверное, знаете, мускулатурой правой половины тела управляет в основном левая половина мозга. Поэтому, если случается инсульт в левом полушарии, парализованными обычно оказываются правые нога и рука.

И все же: какая разница, правша человек или левша? Этот же вопрос многие годы задавали Амару Клару. Он больше десяти лет занимался генетикой правшества и левшества в лаборатории генной регуляции и хромосомной биологии в Национальном институте рака США. «Какое дело генетику из института, занимающегося изучением рака, до того, какой рукой человек пишет и держит ложку?» – спросите вы.

Клар считает, что определение ведущей руки – очень простой признак. Возможно, это всего один ген, который просто упустили при изучении генома человека. Клар с коллегами даже выдвинули теорию, подтвержденную математической моделью и объясняющую, почему однояйцевые близнецы могут не совпадать по этому признаку. Грегор Мендель гордился бы такой теорией. Согласно модели Клара, у этого гена два аллеля. Если хоть один из них доминантный, это делает вас правшой. А если у вас нет доминантного аллеля, то вероятность быть правшой или левшой примерно один к одному. Тем не менее за 10 лет поисков Клар так и не приблизился к поимке таинственного гена. Однако он не отчаивается.

Альтернативой генетическому объяснению право– и леворукости является теория, согласно которой левшество – результат микроинсульта или другого неврологического повреждения в утробе матери или при родах. В результате вся схема работы мозга меняется. Ведущим аргументом в пользу этого объяснения служит тот факт, что дети, рожденные до срока, чаще оказываются левшами. Шведское мета-исследование[18] показало, что среди рожденных недоношенными почти в два раза больше левшей, чем среди рожденных в срок.{91}

Понимание биологии «рукости», ее причин, будь то генетика или особенные события в развитии, даст нам гораздо больше, чем просто знание того, какой рукой должны писать наши дети. Леворукость часто идет в одной связке с дислексией, шизофренией, недостатком внимания и гиперактивностью, некоторыми другими расстройствами поведения и, как считают некоторые ученые, раком.{92} Именно учет левшества помог датским исследователям определить, у кого из детей с недостатком внимания и гиперактивностью, наблюдаемыми в 8 лет (когда, по правде-то говоря, почти любой ребенок немного диковат и весьма неусидчив), расстройство поведения сохранится и в 16 лет.{93}

В отличие от случаев правшества и левшеста, генетическую основу расположения органов нашего тела мы знаем неплохо. Мы понимаем, какие гены ответственны за то, что сердце и селезенка слева, а печень – справа. И это поможет нам ответить на следующий вопрос.

Имеет ли значение, с какой стороны что расположено? Вам встречался в жизни кран с горячей водой, на котором было написано, что он холодный? Если да, тогда вы понимаете, насколько болезненной может быть подобная путаница. С человеческим телом совершенно так же. Если должно быть одно, а на деле – другое, это, по меньшей мере, немного странно. А в худшем случае – просто опасно.

Чтобы по-настоящему разобраться, как гены помогают отличать правое от левого, придется отправиться в прошлое, к тем дням, когда вы были маленьким эмбрионом во чреве матери. Как только начинается развитие тела зародыша в трехмерном пространстве, сразу же появляется необходимость аккуратного соблюдения баланса скоростей роста – иначе не удастся получить нужные пропорции.

Когда речь идет о балансе, оказывается, нужно совсем немного, чтобы его нарушить. И если небольшой перекос в одну из сторон порой может быть даже полезен, то более серьезный вызовет существенные проблемы. Причем довольно быстро.

Если вы когда-либо плыли по реке на маленькой лодке, например, на байдарке, вы знаете, о чем я говорю. Вот все сидят в ряд и гребут. Байдарка обычно весьма устойчиво держится на воде. Однако стоит кому-нибудь попытаться встать во весь рост, и лодка может перевернуться.

Именно об этом я думал, стоя на пляже в Гонолулу и наблюдая, как Окчилупо ловко обуздывает морскую стихию, всегда оставаясь на шаг впереди набегающего гребня. Он манипулировал волнами с таким мастерством, с каким японский шеф-повар разрезает куриное филе для теппаньяки.

Окчилупо настоящий мастер своего дела, но даже он не смог бы ничего сделать с волной, если бы не одно событие, произошедшее еще в 1930‑е годы.

Если вы пересмотрите «Гавайские каникулы», то наверняка заметите, что доска, на которой катается Гуффи, по форме не сильно отличается от гладильной доски. Она длинная, плоская и сужается на одном из концов. И снизу у нее ничего нет. Скорее всего, создатели мультфильма, а значит и Гуффи, еще ничего не знали про Тома Блейка. Блейк занимался разработкой и производством досок для серфинга. И как раз за несколько лет до создания мультфильма придумал скег. Это такой плавник или небольшой киль на нижней стороне доски, который делает ее более стабильной и управляемой. Согласно легенде, свой первый скег Блейк сделал из обломка киля моторной лодки, найденного на берегу.

Сначала никто не понимал, что хорошего в выросте на нижней стороне доски. Однако уже через десять лет почти у каждой доски было по скегу, а у некоторых и не по одному.{94}

Причем тут серфинг, если мы говорим о наших генах? У человека, конечно, нет никакого скега. Зато глубоко в наших генах закодирован, в каком-то смысле, его аналог. И он играет ключевую роль в создании условий для экспрессии нужных генов в нужный момент. Скорее всего, вы никогда не слышали об узловых ресничках. Эти структуры появляются в эмбриональном развитии, на ранней стадии. В это время человеческий зародыш еще представляет собой комок клеток, размазанных по стенке матки. И узловые реснички торчат из той части зародыша, которая потом станет головой.

Скег помогает серферу держать доску прямо и сохранять равновесие, проходя небольшие волны. А узловые реснички создают правильный ток жидкости вокруг эмбриона и поддерживают тем самым нужную концентрацию веществ. Одна из задач ресничек очень проста, хотя при этом чрезвычайно важна. Они направляют поток жидкости в заданном направлении, тем самым создавая вокруг эмбриона миниатюрный водоворот, благодаря чему в нужный момент рядом с эмбрионом оказывается нужное количество определенных белков, а те в свою очередь управляет экспрессией генов и, таким образом, развитием организма в целом.

Эти белки как раз и определяют правильное развитие правой и левой частей тела. Именно с их помощью печень закладывается справа, а селезенка – слева.

Гены и белки, вовлеченные в соревнование частей тела за то, где будет какой из органов, получили очень удачные говорящие названия. За идеальную латерализацию наших тел бьются, например, гены Lefty2 и Nodal (Левша, Узловой).

Если, скажем, в силу генетических причин узловые реснички работают неправильно, баланс эмбрионального развития нарушается – совсем как у серфера, скег которого обломился с доски, когда он налетел на риф или вошел в слишком сильную волну. При таких нарушениях меняется количество белков, которые достаются разным частям эмбриона.

Например, если слишком много белка Sonic Hedgehog попадает в участки, где его быть не должно, он, фигурально выражаясь, съест селезенку и она вовсе не разовьется. Или наоборот, если Lefty2 не работает и Sonic Hedgehog не справляется, у человека может в итоге оказаться больше одной селезенки. Такое отклонение называют полиспленией.

Неправильно работающие узловые реснички могут даже вывернуть все шиворот-навыворот. Если водоворот закручен не в ту сторону, у человека и органы окажутся не там. Например, сердце и селезенка – справа, а печень – слева.

И этот дефект куда серьезнее, чем кажется на первый взгляд. Нарушенное расположение органов может влиять практически на все – от кровеносно-сосудистой системы до нервной системы. А поправить такие отклонения совсем не просто, а зачастую и вовсе нельзя.

Именно поэтому специалисты по планированию семьи так заостряют внимание на необходимости исключить алкоголь при беременности. Подавляющее число исследователей считает, что не существует допустимой, безвредной для плода дозы алкоголя. Правда, известно немало случаев, когда у матерей-алкоголичек рождались практически совершенно здоровые дети.

В чем тут дело? Все мы генетически различаемся. В особенности это заметно в случае метаболизма алкоголя. В зависимости от генов матери и отца и, соответственно, того, какие гены достались ребенку, воздействие алкоголя на плод может варьироваться от слегка токсичного до сравнимого с действием очень сильного яда.{95} Но, учитывая неопределенность, присутствующую в развитии ребенка на самом раннем этапе, я считаю, что будущим матерям следует совсем отказаться от употребления спиртного, особенно в начале беременности, когда трезвая работа ресничек жизненно необходима. (Кстати, в это время лучше отказаться от всего неоднозначного, включая нездоровую пищу.)

Узловые реснички – своего рода дирижеры эмбрионального развития. И если вы хоть раз видели, как дирижер управляет симфоническим оркестром, не надо объяснять, что дело это непростое даже для трезвого человека. А теперь представьте, что кто-то пытается справиться с оркестром, приняв хорошенько на грудь. Вот почему многие исследователи, изучавшие воздействие алкоголя на детей пьющих матерей, описывают проблемы, связанные с латерализацией. Например, потерю слуха правым ухом или трудности с распознаванием речи. А ведь и первое, и второе связаны с работой левого полушария мозга.{96}

Вместо того, чтобы генетически управлять эмбриональной симфонией с надлежащими гармониями, мелодией и ритмом, неправильно работающие реснички создают что-то сродни работам Тору Такэмицу. Дисгармоничные произведения этого японского композитора интересно изучать, но вот слушать их невероятно сложно. В этом же проблема цилиопатии – генетического заболевания, при котором реснички не работают так, как надо.

Чтобы понять цилиопатию, надо понимать, как функционируют реснички, и какой генетический аппарат за этим стоит. А потому я начну с самого начала. Так вот, реснички есть везде. Абсолютно везде! И даже если вы об этом ничего никогда не слышали, именно реснички работали на ваше благополучие, причем еще до того, как вы были зачаты. А некоторые клетки используют реснички как определенную форму осязания, чтобы нащупать свой путь в микромире.

Впрочем, осязание используют для познания мира не только клетки.

Американский скульптор Майкл Наранхо в 22 года ослеп и потерял способность двигать правой рукой из‑за взрыва гранаты. Это случилось с ним, когда он солдатом служил во Вьетнаме. Майк родом из Нью-Мексико. Его родители занимались живописью. И вот во время лечения в японской клинике он как-то попросил медсестру принести ему небольшой комок глины. Девушка выполнила его просьбу. Так начался его путь в искусстве. Он побывал со своими скульптурами почти во всех странах мира{97}. А однажды его пригласили в Италию, где во Флоренции в Академии изящных искусств воздвигли специальные леса, чтобы слепой художник смог руками ощутить красоту лица Давида Микеланджело. Так, с помощью осязания, Наранхо видит теперь мир вокруг себя.

Наши клетки слепы – подобно этому выдающемуся скульптору. И чтобы понять, как устроен мир, они используют реснички, которые закодированы в их генах. Несмотря на огромную роль в нашей жизни, реснички очень малы, и потому большинство людей о них никогда не задумывается. Однако то, что реснички не добирают размером, они берут числом.

Они начинают влиять на человеческую жизнь очень рано. Даже еще раньше, чем приступают к перемешиванию околозародышевой жидкости. Дело в том, что они играют ключевую роль в зачатии.

Для начала, хвост сперматозоида – это та же, хоть и модифицированная, но ресничка, которая называется жгутиком. Если жгутик будет неправильно двигаться, сперматозоид неправильно поплывет и тогда не попадет туда, куда должен попасть. А на другом конце ресничками окружен вход в фаллопиеву трубу. И во время овуляции они убыстряют свое движение, тем самым вытягивая яйцеклетку из яичника.

Реснички постоянно работают, поддерживая наши легкие в чистоте и порядке. Это позволяет нам получать кислород из окружающей среды и отдавать в воздух углекислый газ, образующийся как побочный продукт нашей жизнедеятельности. Совсем как фанаты музыкальной группы, качающие и передающие своего кумира на вытянутых руках над толпой, реснички выносят слизь, пыль и бактерий из наших легких. Согласитесь, не самая простая задача. А если вы курите, вдыхая химические вещества, мешающие работе ресничек, она становится еще труднее. Каждый раз, слыша кашель курильщика, можете поблагодарить свои реснички. Ведь если бы они не выполняли своей генетически предопределенной роли, все люди бы кашляли так.

Но далеко не обязательно курить табак, чтобы этот процесс сломался. Достаточно быть носителем мутаций в определенных генах. Например, мутации в DNAI1 и DNAH5 меняют работу ресничек. Наследственное отклонение, вызванное такими мутациями, называется синдромом Картагенера. Так что работа ресничек, хоть она не видна на первый взгляд, очень важна. Ведь если они перестают функционировать как надо, мышечная и эластичные ткани легких постепенно разрушаются, пазухи носа отекают и в итоге дыхание становится весьма затрудненным. Все эти симптомы, которые вместе часто называют первичной цилиарной дискинезией, – результат наследственных патологий, при которых реснички по той или иной причине не получают сигнала, заставляющего их двигаться так, как положено.

А еще у людей с синдромом Картенгера часто бывает транспозиция органов, что дает прекрасную возможность старым профессорам проверить навыки молодых студентов-медиков. Мне и самому приходилось пройти такой тест, когда я был еще студентом. Во время учебного осмотра преподаватель велел мне пальпировать печень больной женщины. Эта техника ручного осмотра пациентов веками применялась для определения размеров печени. И даже сегодня, когда есть возможность ультразвукового исследования, пальпация не теряет своего значения. Преподаватель, конечно же, не предупредил меня, что у пациентки полная транспозиция органов. А значит, все основные органы расположены не там, где должны быть.

– Моалем, что-то не так? – спросил он меня, в то время как я неловко пытался нащупать печень, следуя процедуре, сотню раз проделанной при подготовке к экзаменам на друзьях, родственниках и пациентах.

– Ну… это… я…

– Давай же, это просто, и ты сто раз так уже делал.

– Тут это. в смысле. в общем, мне кажется. эээ.

К этому моменту я уже настолько растерялся, что не заметил, как пациентка, которая, конечно, заранее знала о розыгрыше, уже с большим трудом сдерживала смех. В итоге она таки не сдержалась и расхохоталась. Я сперва решил, что в попытке найти, как мне показалось, ее отсутствующую печень, я просто пощекотал пациентке бок. И только когда все в комнате тоже засмеялись, до меня наконец дошло, что же происходит.

Тогда мне было просто ужасно стыдно, а сегодня, вспоминая это происшествие, я понимаю, что на самом деле оно было чуть ли не одним из лучших уроков за все мое обучение. Ведь именно тогда я научился перед осмотром больного выкидывать из головы все заранее сделанные предположения.

Медику не так-то просто начать думать с чистого листа. Некоторые вещи мы принимаем за данность, особенно если в процессе обучения нам их преподнесли как нерушимые факты о человеческой анатомии и физиологии.

И с тех пор, как я стал практикующим врачом, делать это становится только труднее. И гораздо важнее, чем в студенческую пору. Чем ближе мы к персонифицированной медицине, тем важнее не иметь суждений, основанных на общих правилах, на среднем.

Тем не менее есть вещи, которые справедливы для всех. Когда речь идет о здоровье, генетика, определяющая работу ресничек, невероятно важна. Их роль куда больше, чем просто определение положения органов при развитии эмбриона. Они отвечают за правильное формирование внутренней структуры почек, печени и даже сетчатки глаз{98}. Руки Наранхо, пробегая по гладкой поверхности мрамора, позволяют ему понять все детали формы, а видоизмененные реснички помогают правильно осуществить формирование костей, ориентируя клетки в пространстве относительно друг друга. Если присмотреться повнимательнее, нет ни одного места в человеческом организме, где реснички бы не играли важную роль в тот или иной момент. А между тем в сравнении с другими структурами человеческого тела им посвящено очень мало фундаментальных исследований.

Без генов, дающих нам работающие реснички, у людей не было бы латерализации, а без нее мозг и другие внутренние органы не могли бы правильно сформироваться. В каком-то смысле, латерализация лежит в самом сердце нашей жизни. И, как вы увидите дальше, латерализация имеет глубокие генетические корни. Такие, что они могут быть буквально не от мира сего.

Иногда нам просто необходимо сделать правильный выбор между правым и левым. Великолепный тому пример я видел пару лет назад. Тогда я как раз собирался пересечь приграничную реку по мосту, соединяющему Таиланд и Лаос. У тайцев левостороннее движение, а в Лаосе – правостороннее. В результате как только утром переправа открылась, люди на границе растерялись. Водители не знали, по какой стороне моста им следует ехать.

В наших организмах происходит примерно то же самое. Без правильного определения где право, а где лево, и развитие нашего тела, и вся наша биохимия очень быстро бы скатились к полному хаосу. Поэтому почти все сориентировано в ту или иную сторону. И что бы там вам ни говорили правши, наша биохимия почти всегда использует «левые» молекулярные конформации.

Возьмем, например, те 20 аминокислот, из которых получаются миллионы белков. На самом базовом уровне наш организм использует аминокислоты как кирпичики, из которых строится материальная основа формы и функции. То, в каком порядке аминокислоты собираются в цепочку, предопределено информацией, закодированной в генах. Изменение всего одной буковки в ДНК может поменять одну из аминокислот белка. А это в свою очередь может полностью изменить его работу. Да и будет ли он тогда работать вообще? Так что, несомненно, их порядок очень важен.

Аминокислоты (за исключением глицина) хиральны. Это значит, что они могут быть «правыми» и «левыми». Когда мы искусственно синтезируем аминокислоты в лаборатории, мы получаем смесь тех и других в примерно равной пропорции.

«Правые» аминокислоты ничем не хуже левых. Они могут делать все то же самое. И их соединения столь же стабильны. Просто по какой-то непонятной причине жизнь на нашей планете использует левосторонний вариант.

Все это, наверное, звучит немного как «не от мира сего». В чем-то, возможно, так и есть. И ученые из НАСА как раз работают над одной такой внеземной теорией.

Зимой 2000‑го года в озеро Тагиш (северо-запад Канады) упал метеорит. Ученые исследовали его состав и опознали содержавшиеся там молекулы, используя сочетание методов жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии. Сегодня химики часто применяют эти методы, чтобы выделить отдельные молекулы из сложной смеси.

Среди прочего, ученые нашли и аминокислоты. В этом, собственно говоря, нет ничего удивительного. Уже не одно десятилетие известно, что очень разные молекулы попадают на Землю с метеоритами из космоса. И ученые давно предположили, что вещества, ставшие основой жизни, могли попасть на Землю тем же путем.

Но исследователи пошли дальше и стали разделять право-и левосторонние аминокислоты. И, как выяснилось, левосторонних оказалось значительно больше.{99} После такого открытия очень легко предположить, что избыток «левых» аминокислот Земля в свое время получила из какой-то далекой галактики. Что в свою очередь может говорить о том, что весь тот кусочек Вселенной, в котором мы живем, слегка закручен в левую сторону.

А теперь позвольте мне посвятить вас в одну из страшнейших тайн витаминной индустрии: некоторые из тех витаминов, что мы покупаем и пьем, приносят больше вреда, чем пользы. И все дело в хиральности. Прекрасный тому пример – витамин Е. Вы наверняка слышали, что он очень хороший антиоксидант. В 1922 году витамин Е был широко известен как токоферол, от греческого «приносить дитя». В те годы единственное, что мы знали о нем, так это то, что недостаток этого витамина приводит к стерильности у крыс.

Витамин Е есть в очень многих продуктах питания. В частности, в зелени. Известно, что он защищает мембраны клеток от пагубного воздействия химических окислителей. Примерно как антикоррозийная обработка спасает днище машины от воды и соли, попадающих туда с дорожного полотна. Но этим, конечно, действие витамина Е не ограничивается. Еще он, по всей видимости, не дает слипаться вместе клеткам крови. А кроме того, похоже, он влияет на экспрессию различных генов. В частности, тех, что связаны с регуляцией клеточных делений, происходящих миллионы раз в день и совершенно необходимых для поддержания работы организма.{100}

Так откуда же берется витамин Е, который мы потом принимаем в капсулах? Как и почти все химические вещества, доступные сегодня в продаже, его делают на химических заводах. В пищевых добавках витамин Е обычно присутствует в виде альфа-токоферола, который существует в восьми формах, называющихся стереоизомерами. Только одна из этих форм встречается в натуральных продуктах питания. А уже много лет известно, что избыток альфа-токоферола снижает уровень гамма-токоферола.{101} Другими словами, синтетическая капсула витамина Е вытесняет одну из его хороших природных форм. Так что я бы настоятельно рекомендовал вам вместо капсул и разноцветных таблеток просто есть пищу, богатую витамином Е. Например, абрикосы, шпинат, клубни таро или некоторые орехи. Ведь природа, что не удивительно, – хороший и сбалансированный источник именно тех форм витамина Е, которые нам нужны.

Получать витамины с пищей очень хорошо и по еще одной причине. Так труднее перейти ту грань, когда витамины нужны и полезны, и получить гипервитаминоз.

Здесь я, наверное, даже не буду еще раз напоминать, что усвоение различных витаминов очень сильно зависит от вашего генотипа. Например, одно из недавних исследований показало, что есть целых три генетических вариации, определяющих, как у мужчин усваивается витамин Е из витаминных комплексов и добавок.{102} Однако для большинства людей достаточно просто поддерживать некоторую равномерность и стабильность. Ведь именно на отсутствии перекосов в какую бы то ни было из сторон и строится хрупкое равновесие наших тел, жизни, а по большому счету и всей Вселенной.

Глава 8 Все мы Люди-Х Что мы можем узнать о самих себе от шерпов, шпагоглотателей и спортсменов с генетическим допингом

На вершине Фудзиямы есть автомат по продаже кока-колы.

И, в общих чертах, этим ограничиваются мои впечатления о самой знаменитой горе Японии. К несчастью, я помню довольно много подробностей самого подъема. Я начал восхождение сразу после захода солнца. Большинству людей требуется около шести часов, чтобы добраться до вершины. Если вы собираетесь идти ночью (а я именно так и сделал, намереваясь с высоты Фудзи вдоволь полюбоваться восходом), то вам наверняка порекомендуют заложить солидный запас времени.

Но я тогда был молод, здоров и уверен, что легко обгоню всех, оставив своих коллег по восхождению глотать вулканическую пыль далеко позади себя. Я собирался ненадолго остановиться в одном из переполненных гостевых домиков и быстро съесть чашку супа удон. Ну в крайнем случае еще и чуточку вздремнуть перед тем, как продолжу путь на вершину, где, несомненно, обрету красивейшие воспоминания, которыми смогу гордиться всю жизнь.

Как же я ошибался!

Добраться до места запланированной остановки оказалось просто, хотя это и заняло чуть больше времени, чем я ожидал. Но чем выше я поднимался, там медленнее шел. И уставали вовсе не ноги – уставал мой разум. Я точно знал, что проспал в предыдущую ночь полные 8 часов и этого должно было быть более чем достаточно. Может, я просто плохо спал, ведь я изрядно волновался перед восхождением и поэтому не выспался?

«Похоже, что в этом все дело», – подумал я, но, несмотря ни на что, твердо решил дойти до вершины к рассвету. Я отказался от инемури – так японцы называют недолгий сон, – заглотил чашку удона и, наполнив свой термос горячим зеленым чаем, снова ступил на горную тропу.

И тогда гора, как самый настоящий мастер карате, нанесла мне ответный удар. Ответный удар страшной силы.

Большую часть оставшегося пути я сражался то с дождем, то со снегом, а то и вовсе с градом. Но не погода стала самой большой моей проблемой.

В висках пульсировало. Меня тошнило. У меня кружилась голова. Мир буквально ускользал у меня из-под ног. Представьте себе самое страшное похмелье, которое вам только доводилось пережить. Представили? Так вот, мне было еще хуже. Я перегнулся через перила у края тропы, не в силах продолжать путь и не понимая, что делать дальше.

Голова просто отказывалась работать.

И тут мне на помощь пришла пожилая японка. Мы уже встречались с ней у подножия горы. Всего несколько часов назад она просила помочь ей влезть во всепогодный комбинезон невероятных размеров. Она с гордостью показала на оба бедра и левое колено и рассказала, что только что ей сделали «апгрейд» и у нее теперь имплантанты из стали и титана. Я тогда еще был уверен, что она и полпути не пройдет. По правде сказать, учитывая погоду и трудность восхождения, я очень волновался за нее. А теперь оказалось, что это мне плохо и не я, а она меня спасала, женщина, которой было почти 90 лет и которая ковыляла по склону при помощи сразу двух тростей. Она взяла мой рюкзак и помогла мне подняться.

Тогда я думал, что ничто не может быть унизительнее. Но я опять ошибся. К своему ужасу и ужасу всех окружающих, я на собственном примере узнал, сколь долго и интенсивно человек может страдать от метеоризма.

Да, именно так. Я пускал ветра всю дорогу до самой вершины Фудзи.

Конечно же, я знал о гипоборической гипоксии – недостатке кислорода, вызванном падением атмосферного давления. Вот только на себе я испытал это впервые. Правда, я находился далеко не в том состоянии, чтобы понять, что метеоризм, головокружение, растерянность и утомление – всего лишь следствия самой обычной высотной болезни.

Почему все эти несчастья выпали на мою голову, а вот моя очаровательная напарница весьма почтенного возраста не страдала от гипоксии вовсе? Как вышло, что она все это время непрестанно говорила, несла кроме своего рюкзака еще и мой и оборачивалась назад, чтобы ободрить меня улыбкой?!

Выходит, мои гены таковы, что я более среднего подвержен горной болезни и моя наследственность в данном случае вместо того, чтобы помогать мне двигаться вверх, тянула меня к земле.

Если бы я был немножко шерпом…

Почти у любого народа есть собственная история происхождения. Она о том, кто эти люди и как они оказались там, где живут сейчас. И зачастую это история о путешествиях: о плаваниях по бушующим морям, бегстве через пустыню или преодолении неприступной горной гряды. Сегодня мы все разделены разными языками, культурой и политикой, но есть общая история человечества, и это история путешествий и поисков. Поисков мест, где пастбища зеленее, солнце ярче и море щедрее. И вместе с людьми путешествовали и их гены. В генетическом смысле мы все мигранты.{103}

В наши дни при помощи метода генетического картирования мы все глубже и глубже вглядываемся в древние легенды о происхождении разных народов. Однако есть еще много пробелов, которые ждут своего исследователя. Надо сказать, что множество мифов до сих пор известны только очень узкому кругу людей. И на мой взгляд, один из самых интересных таких мифов – о шерпах. Всего 500 лет назад они пришли из другого района Тибетского плато к священному для них пику Джомолунгме, причем так близко, насколько смогли. Джомолунгму еще называют Эверестом.{104}

Самая большая проблема для тех, кто хочет жить столь близко к Матери Мира, как называют эту гору шерпы, в том что великая матриарх находится там, где недостаточно кислорода, делающего возможным саму человеческую жизнь. На высоте около 4000 м над уровнем мирового океана стоит тибетская деревня под названием Пангбоче. Это старейшая шерпская деревня в мире, и находится она на такой высоте, что у многих людей уже там начинается гипоборическая гипоксия. Я вот, например, туда ехать вовсе не собираюсь.

Так что же происходит с большинством людей на такой высоте? С теми, кто поднимался очень осторожно и постепенно, почти ничего. Небольшая головная боль, утомление, тошнота или даже чувство эйфории.{105} А те, кто не унаследовал специальных генов, помогающих жить на высоте, могут испытать весь тот спектр неприятностей, о которых я писал раньше. Именно о таких генах я вам дальше и расскажу. Впрочем, даже если у вас и нет особых генов, позволяющих комфортно чувствовать себя в горах, вы все-таки можете облегчить свое восхождение. Нужно просто не торопиться и дать себе время акклиматизироваться. И тогда ваш геном, поменяв экспрессию генов, поспособствует вашей адаптации.

Еще бывают специальные лекарства, которые рекомендуют принимать в таких условиях. Часть из них отпускается только по рецепту врача, а часть находится в свободной продаже. Говорят, что некоторые индейцы Южной Америки, чтобы справиться с симптомами горной болезни, жуют листья коки. Известно несколько забавных случаев, которые позволяют предположить, что и кофеин тоже помогает чувствовать себя лучше на большой высоте.{106} Может быть, именно поэтому кола, которую я выпил на вершине Фудзиямы, показалась мне такой вкусной. Хотя тогда я думал, что это от того, что я заплатил за «вкус к жизни»{107} целых 10 долларов.

Чаще всего, если мы много времени проводим на большой высоте, наш организм будет приспосабливаться, понемногу меняя экспрессию генов. В результате клетки наших почек начинают вырабатывать и секретировать больше эритропоэтина. Этот гормон стимулирует костный мозг, и тот произведет больше красных кровяных клеток и заодно увеличит срок жизни эритроцитов, уже находящихся в кровотоке.

Обычно эритроциты составляют чуть меньше половины объема крови, притом в среднем у женщин их чуть меньше, чем у мужчин. Чем их больше, тем легче нам получать и распределять по организму столь необходимый всем кислород, ведь эритроциты впитывают его как губка. А чем выше над уровнем моря вы поднялись, тем меньше кислорода в воздухе и тем больше вам нужно красных кровяных клеток. Организм на физиологическом уровне ощущает подобные перемены и отдает соответствующим генам сигнал, чтобы изменить их экспрессию в соответствии с изменившимися потребностями.

Когда вам требуется больше эритропоэтина, ваш организм увеличивает экспрессию гена EPO, регулирующего производство гормона. Однако в биологии ничто не происходит даром. Поэтому, когда кислорода не хватает, эритропоэтин, как самый настоящий вашингтонский лоббист, должен убедить «Конгресс» нашего организма потратить чуть большую долю биологического «бюджета» на производство эритроцитов. И как с настоящим бюджетом, повышение финансирования одного из проектов происходит за счет других. Биологическая валюта в каком-то смысле не так уж сильно отличается от долларов. Как и с настоящими деньгами, всегда возникают те или иные непредвиденные расходы.

В случае с повышением генетических трат на эритропоэтин, позволяющим иметь больше эритроцитов, платить приходится увеличением вязкости крови. Совсем как моторное масло повышенной плотности, кровь начинает течь по сосудам медленнее. И в результате заметно возрастает вероятность засора.

Хотя, если кровь уплотнится всего лишь ненадолго и ненамного, производство дополнительного эритропоэтина может быть как раз тем, что нужно, чтобы восстановить правильный ток кислорода. Недостаток кислорода вгоняет вас в оцепенение, а избыток позволяет организму быстрее и эффективнее использовать энергетические запасы. Именно поэтому синтетический эритропоэтин – настоящяя панацея для людей с нарушением работы почек. Ведь без достаточного количества собственного эритропоэтина они страдают от анемии.

Этот же эффект сделал искусственный эритропоэтин столь желанным для некоторых спортсменов, успехи которых связаны с выносливостью. По крайней мере до тех пор, пока не разработали соответствующий тест на допинг. Сами признались или были пойманы на использовании искусственного эритропоэтина чемпионы велогонщики Лэнс Армстронг и Дэвид Миллар и триатлонистка Нина Крафт.

Однако не всем нужен искусственный заменитель гормона, чтобы получить преимущество. Возьмем, например, случай с финном Ээро Антеро Мянтюранта. Легендарный лыжный гонщик в 1960‑х годах выиграл семь олимпийских медалей. У Мянтюранта наследственное отклонение – первичная семейная и врожденная полицитемия: естественный уровень содержания эритроцитов, бегущих по его артериям и венам, выше обычного. И это значит, что у него огромное естественное преимущество перед соперниками в соревнованиях на выносливость.

Однако было бы нелепо объяснять спортивные победы Мянтюранта лишь особенностями унаследованных им генов. Даже спортсмену, имеющему физическое преимущество, приходится многие годы тренироваться, прежде чем выйти на международный уровень. Тем не менее, как и в случаях с выдающимся баскетболистом Шакилом О'Нилом, отличающимся высоким ростом в 216 см, и пловцом, олимпийским чемпионом Майклом Фелпсом, обладателем необычайно длинных рук и ноги огромного размера, глупо отрицать вклад уникальной наследственности в успехи Мянтюранта.

Отсюда возникает вопрос: если у некоторых людей есть естественное генетическое преимущество, например в виде дополнительного кислорода, переносимого кровью, честно ли запрещать другим пытаться искусственным образом подняться на этот же уровень? Скажу прямо, я не защищаю допинг. Но чем лучше мы понимаем, как генетическая наследственность влияет на жизнь человека, тем чаще нам приходится признавать, что у некоторых из нас уже есть допинг – свой, врожденный, генетический.

По причине значительных различий в росте и весе борцы и боксеры соревнуются в разных весовых категориях. Профессиональные гонщики соревнуются, сидя за рулем машин, собранных по практически одним спецификациям. И наконец, профессиональные спортсмены и спортсменки всегда соревнуются отдельно, в разных состязаниях, ведь обычно у взрослого мужчины всегда есть преимущество перед женщиной его возраста – в росте, весе и физической силе. Все это – попытки, пусть иногда и спорные, сделать соревнования максимально честными, ну насколько возможно.

И вполне вероятно, что со временем мы будем соревноваться еще и в генетических категориях.

Кстати, наследственные суперспособности сердечно-сосудистой системы Мянтюранта – результат изменения всего одной буковки в его ДНК. Замена эта произошла в гене, определяющем белок – рецептор эритропоэтина. Вместо Г (гуанина) у Мянтюранта и примерно 30 его родственников в 6002‑й позиции гена EPOR стоит А (аденин). Этого отличия (на 0,00000003 %) в геноме Мянтюранта оказалось достаточно, чтобы ген EPOR дал команду построить белок, более чувствительный к эритропоэтину. В результате при том же уровне гормона костный мозг производит гораздо больше эритроцитов. Изменение всего одной буковки из миллиардов – и вот уже белок, определяемый геном EPOR, в полтора раза увеличил концентрацию кислорода в крови.{108}

У всех нас в геноме есть такие небольшие отличия от остальных в одну буковку-нуклеотид. Чем ближе родство людей, тем более похожи их геномы. Как вы теперь уже хорошо понимаете, в геноме закодированы шаблоны, по которым строится человеческое тело. И чем ближе геномы, тем более похожим будет результат. Возьмите для примера идентичных (однояйцевых) близнецов. Но даже если вы совсем не похожи на ваших братьев и сестер, это далеко не значит, что вы не родственники. Ведь вы скорее всего унаследовали от своих родителей другую одинаковую комбинацию генов. И то, что вы унаследовали, было сформировано жизненным опытом всех ваших предков. Мы уже все это видели на примере непереносимости лактозы. Если ваши предки не выращивали молочных животных, вам скорее всего не удастся полакомиться мороженым во взрослом возрасте.

Но вернемся к шерпам. Они активно используют свою уникальную генетическую наследственность. Для шерпов стало предметом национальной гордости, не говоря уж о заработке, брать на себя нелегкую ношу проводников для альпинистов, мечтающих покорить Эверест, высочайшую вершину Земли (8848 метров над уровнем моря, что лишь немногим ниже высоты, на которой летают большие коммерческие авиалайнеры). Один из представителей этого удивительного народа – потрясающий Апа Шерпа: в 2013 году он стал мировым рекордсменом по числу восхождений на Джомолунгму, причем в четырех из них поднимался на вершину без дополнительной подпитки кислородом. В детстве Апа и не думал о том, чтобы хоть раз покорить вершину мира, но, поняв, сколь легко ему это дается, решил таким образом подзаработать и помочь своей семье.{109}

Как так вышло, что именно Апе Эверест покорился столь легко? А ведь нога человека не ступала на его вершину аж до 1953 года! И вообще, почему шерпы приспособлены к жизни на большой высоте?

Как вы уже, наверное, догадались, люди этого этнического сообщества унаследовали особое генетическое отличие. Оно совсем небольшое, зато влияет на их жизни очень сильно. В данном случае речь идет об изменении в гене EPAS1. Удивительное дело: вместо того, чтобы повысить производство эритроцитов, этот ген понижает их число, существенно ослабляя чувствительность шерпов к эритропоэтину.

Наверное, после всего того, что я рассказал вам о великом Мянтюранта и его генетической наследственности, на первый взгляд это кажется абсурдом. Казалось бы, шерпы, прекрасно чувствующие себя в атмосфере своих высокогорных селений, должны были бы рождаться с кровью, густой как мед. Ведь чем больше красных кровяных клеток, тем больше в крови кислорода?

Это работает именно так, но только недолго. Не следует забывать, что густая кровь хороша лишь на ограниченное время – позже могут возникнуть тромбы. Шерпы не просто часто бывают в гималайских высотах. Они там постоянно живут. И им нужно повышенное содержание кислорода в крови не только, когда они участвуют в лыжном соревновании или велогонке. Оно им нужно всегда.

Вместо повышения числа эритроцитов уникальная мутация гена EPAS1 дает шерпам стабильность во времени. В их теле, в их крови всегда достаточное количество кислорода, даже если его сильно не хватает в окружающей атмосфере.

Что касается возраста, для группы с особым генетическим наследием шерпы весьма молоды. Для сравнения скажу, что их переселение в окрестности Джомолунгмы произошло примерно тогда же, когда Христофор Колумб открыл землю, которую мы теперь называем Южной Америкой.

Уникальная для шерпов мутация в гене EPAS1 может служить примером работы естественного отбора. Некоторые ученые считают, что случай шерпов – самый быстрый из задокументированных эпизодов эволюции человека. Другими словами, низкокислородные условия жизни шерпов очень быстро изменили гены, которые они наследуют и передают теперь из поколения в поколение.

У вас и у самих, вероятно, есть похожие «отклонения». Скорее всего, конечно, не в EPOR или EPAS1, но наверняка в тех генах, что помогали выжить вашим предкам. Чем больше индивидуальных геномов мы прочитываем, тем больше узнаем об однонуклиотидном полиморфизме (изменениях, затрагивающих всего одну букву генетического кода конкретного человека). Такой полиморфизм одновременно очень изящен и невероятно разнообразен у разных групп людей, населяющих наш мир. И чем больше мы узнаем о наших предках, тем глубже понимаем самих себя.

Поднявшись наконец на вершину Фудзиямы, я уселся с банкой колы в руках смотреть, как солнце поднимается над горизонтом. И только тогда я понял, как же у меня болят ноги. Я был так измучен тошнотой и метеоризмом, сопровождавшими мое восхождение, что совсем не заметил, что ужасно натер ноги. Посидев спокойно несколько минут и утолив подступившую жажду, я снял ботинки, чтобы понять, насколько дела плохи. Пока я не до конца снял носки, я еще думал, что все не так страшно, как мне сперва показалось. Но нет, мои бедные стопы взяли на себя основной груз восхождения. Из‑за дождя ботинки промокли насквозь, а мои пальцы стали похожи на распухшие сардельки. И сардельки эти нестерпимо болели. Я прекрасно понимал, что впереди – многочасовой спуск с горы. Представляя, что мне еще предстоит пережить, я страстно возжелал стать хоть чуть-чуть шерпом и не страдать от горной болезни, а потом задумался о том, как прекрасно было бы жить в мире, в котором нет боли.

Рано или поздно мы все сталкиваемся с какой-нибудь болью. Для некоторых даже самые первые воспоминания – это как раз воспоминания, связные с ней. Быть может, у вас даже сейчас что-нибудь болит. Одно можно сказать наверняка на боли, особенно если они имеют хронический характер, нельзя не обращать внимания. Они даже породили отдельную отрасль бизнеса. Удивительно, но факт: только в США рынок, связанный с обезболиванием, достигает 635 млрд долл. в год.{110} Сумма эта больше, чем для болезней сердца или даже рака!

Рассматривая свои пальцы на вершине Фудзиямы, я прекрасно понимал, что боль, которую я испытываю, не такая уж и серьезная. И что она – ненадолго (по крайней мере очень хотелось бы на это надеяться). Однако того же самого нельзя сказать о миллионах людей, испытывающих хронические боли. И то, насколько эта боль меняет их жизнь, невозможно выразить никакой суммой денег.

Пока я собирался с духом, чтобы снова надеть на стертые ноги промокшие носки, ничто в мире не представлялось мне более желанным, чем пусть и краткое, но избавление от тупой ноющей боли. Вот было бы здорово волшебным образом превратиться в какого-нибудь героя комиксов, наделенного сверхчеловеческими способностями, думал я. И знал, что далеко не я один предаюсь подобным фантазиям. Огромное количество людей готовы на все, только бы не чувствовать боли.

А теперь я хочу познакомить вас с Габби Гингарс. Этой девочке всего 12 лет.

Почти сразу же после ее рождения в 2001 году родители Габби заметили, что она немного не такая, как другие дети. Она часто царапала себе лицо, попадала пальцами в глаза. И не плакала, когда ударялась головкой о кроватку. А потом у Габби начали резаться зубы. Для большинства детей это очень болезненный процесс. Но Габби, казалось, вообще ничего не заметила.{111} А затем девочка начала кусаться. Дети часто кусают родителей, братьев и сестер. Именно из‑за зубов многие матери прекращают кормить. Но Габби кусала не только других. Она кусала себя. Она жевала свой язык, пока он не становился похож на кусок мяса. Она кусала свои пальцы до тех пор, пока они не начинали кровоточить.

Родителям пришлось несколько месяцев ходить по врачам, прежде чем стало понятно, почему их малютка так калечит себя. Оказалось, Габби – одна из очень немногих людей на Земле, не чувствующих боли. Это группа взаимосвязанных генетических отклонений, которые вместе называются врожденной нечувствительностью к боли с частичным ангидрозом.

Может быть, рождаются такие люди и не очень редко. Вот только умирают они рано. Дело в том, что если ты не способен ощущать боль, не так-то просто остаться в живых.

Поняв, почему Габби повреждает себя, ее родители сумели сделать для нее очень немного. Ведь только через несколько лет Габби стала достаточно взрослой, чтобы ей можно было хоть что-то объяснить. Маме и папе Габби оставалось только стараться изо всех сил, чтобы защитить девочку от самой себя. Так, они приняли непростое решение – выдернуть Габби молочные зубы. Это, однако, привело к тому, что коренные зубы выросли гораздо раньше и от них тоже пришлось избавиться. Несмотря на то, что правый глаз Габби был сильно поврежден из‑за того, что девочка постоянно тыкала в него пальцем, докторам удалось спасти его, зашив на время. А когда он зажил настолько, насколько это было возможно, девочку заставили почти не снимая носить очки для плавания. Но вот с левым глазом все было совсем не так хорошо, и когда Габби было три года, глазное яблоко пришлось удалить.

Да, боль – это очень неприятно. Пусть она нам совсем не нравится, но она нас действительно защищает. Боль делает нас из детей взрослыми. Именно она дает нам обратную связь, которая учит нас принимать сложные решения. Если сделать так – будет больно? Тогда я не буду так делать.

Но чтобы вся эта система работала, ваше тело должно уметь передавать болевой сигнал от одного места к другому. Сообщение о боли передается от клетки к клетке. И так до самого мозга – как будто пакет документов, отправленный быстрой почтой. Только пакет этот движется со скоростью электрического разряда. И чтобы весь процесс работал, нужны специальные белки.

Это стало понятно, когда ученые обнаружили мутации в гене SCN9A. Такие мутации проявлялись в случаях врожденной нечувствительности к боли, похожих на случай Габби.{112} Вся разница между людьми, которые не чувствуют боли, и всеми остальными обитателями Земли всего лишь в небольшом отличии в гене SCN9A, доставшемся им от предков. Изменения в SCN9A и других родственных ему генах могут приводить к целому ряду заболеваний, называющихся каналопатиями. Этот термин обозначает все отклонения, при которых, как полагают ученые, на поверхности клеток не работают специальные рецепторы: эти белковые ворота в норме определяют, что и куда пропускать, то есть они регулируют молекулярный транспорт. А у людей, не чувствующих боли, белок, соответствующий гену SCN9A, не позволяет отправить нужный сигнал. Послание-то есть, да только и лошадь, и гонец так и остаются в конюшне.

Обнаружили ген SCN9A и его связь с чувствительностью к боли ученые из Кембриджского института медицинских исследований. Их внимание привлек мальчик из пакистанского города Лахор. Его земляки утверждали, что он обладал сверхчеловеческой способностью не ощущать боли. Юный пакистанец зарабатывал на жизнь, участвуя в уличных представлениях. Он глотал мечи, протыкал себя острыми предметами (которые были далеко не стерильными), пока не становился похожим на подушечку для булавок, и при этом, казалось, не испытывал ни малейшего дискомфорта. Он регулярно приходил в местную больницу, чтобы ему зашили раны, которые он сам себе наносил. Однако, когда ученые добрались до Лахора, мальчик уже был мертв. Он спрыгнул с крыши, чтобы произвести впечатление на своих друзей. Ему вот-вот должно было бы исполниться 14 лет. К сожалению, хоть мутации в SCN9A и сделали его тело неподвластным боли, гравитацию они не отменили.

Поговорив с родственниками мальчика, ученые нашли несколько его сородичей, которые утверждали, что тоже никогда не чувствуют боли. Погружение в их генофонд позволило выяснить, что у всех у них одна общая особенность – определенное изменение в гене SCN9A. Меня всегда поражает невероятное разнообразие последствий, возникающих из самых незначительных изменений генетического кода или его экспрессии. Меняется одна маленькая буковка в последовательности из нескольких миллиардов – и кости начинают ломаться при малейшем нажатии. А при другом, совсем ничтожном сдвиге в уровне экспрессии, человек ничего не почувствует, даже если сломает ногу.

С тех пор, как был открыт SCN9A, наука о боли продвинулась довольно далеко. Сейчас уже известно много генов (их список достигает почти четырех сотен), которые так или иначе связаны с восприятием боли и ее ролью в нашей жизни. И с каждым днем мы узнаем все больше. Наверняка в ближайшем будущем эти исследования помогут нам избавиться от отдельных, хронических болей. И ключевое слово тут отдельных. Потому что, как мы хорошо видели на примерах Габби и мальчика из Лахора, защитная роль боли в нашей жизни огромна и ее трудно переоценить.

Но отвлечемся от однонуклиотидных замен, влияющих на восприятие боли. Многие из них играют куда более важную роль. Мне довелось участвовать в исследовании, задачей которого было выявить, как такие замены взаимодействуют друг с другом.

Как только был опубликован первый геном человека, все наперегонки бросились определять связь генов с теми или иными признаками. И, конечно же, все низко висящие яблоки оборвали очень быстро.

Большинство генетически предопределенных отклонений, о которых мы уже все знаем, моногенные. Как и в случае мальчишки из Лахора, который совершенно не чувствовал боли, такие отклонения вызваны всего одним изменением в одном конкретном гене. Куда сложнее распутывать комплексные случаи, зависящие от многих факторов. Такие, как, например, диабет или гипертензия.

Представьте, что вы идете по определенному маршруту. Ну, скажем, от общежития до лектория, потом в сквер, потом в лабораторию. А потом обратно в том же порядке. А теперь представьте, что идете вы не где-нибудь, а по главной лестнице Школы Чародейства и Волшебства Хогвартс, из книжки про Гарри Поттера. Один неверный шаг, и вместо пункта назначения вы – там, откуда начинали. Сложность такого маршрута может вводить в ступор и невероятно раздражать. Особенно, если от него зависит ваша жизнь.

Сегодняшняя генетика уже не изучает конкретные гены и их функции. Теперь ученые пытаются понять, как гены взаимодействуют друг с другом, и описать сеть этих взаимодействий. Ну и, конечно же, выяснить, как события, происходящие с нами, влияют на работу этой генной сети с помощью механизмов типа эпигенетики. Тут нельзя забывать об опыте наших родителей и других, относительно недавних предков. Согласитесь, задачи, стоящие перед современными генетиками, совсем непростые.

Зная о том, что такие небольшие изменения в геноме значат конкретно для вас, вы сможете принимать правильные решения в самые разные моменты жизни. Чем заняться в свободное время (мне вот точно не стоит заниматься альпинизмом). Где поселиться (я наверняка не поеду жить в Альма в штате Колорадо, ведь там 3225 метров над уровнем моря). Как выбрать меню, и об этом мы уже подробно поговорили в главе 5 (я вот до сих пор очень люблю ньокки{113} из манки, но предпочитаю их поглощать на побережье, а не высоко в горах).

Я почти ничего не помню о своем пребывании на вершине горы Фудзи, кроме автомата, торгующего кока-колой, и того, как жутко у меня болели ноги. Но восход солнца я помню очень хорошо. А еще – лица людей, стоявших вокруг меня и видевших то же, что и я.

Там были и старики, и совсем молодые. Кто-то был бодр и весел, будто только что проснулся в своей постели. А кто-то, как и я, валился с ног от усталости. Но вот солнце вышло из‑за туч, и к нам подошел гид. Он показывал рукой куда-то ниже линии облаков. Пришла пора спускаться с горы. Я стал искать в рюкзаке пару сухих носков. Натягивая их на свои несчастные ноги, я вдруг подумал, что, несмотря на то, что у меня нет никаких особых генов (как у шерпов, например), я все же покорил Фудзияму! А ведь эта вершина была для меня символом победы человека над наследственностью. В конце-то концов, супергерои отличаются от обычных людей тем, что совершают подвиги, а вовсе не тем, что они лучше большинства остальных благодаря наличию в их геноме особенных генов.

Глава 9 Взломщики геномов Почему табачные магнаты, страховые компании, доктора из поликлиники и даже ваши близкие хотят раскодировать вашу ДНК

Рак – чума нашего времени. И это само по себе уже в каком-то смысле огромный успех человечества. Мы невероятно продвинулись в укрощении инфекционных заболеваний. А ведь именно они на протяжении многих веков собирали с человечества дань смерти. Именно поэтому сегодня, если вы живете в развитой стране, главная угроза исходит не от клопов, крыс, вирусов или бактерий. Теперь главная угроза поселилась внутри самого человека.

Примерно 7,6 млн людей на планете Земля умирают от рака каждый год. Если представить, что в комнате 10 случайно выбранных человек, то в среднем у 4 из них найдут ту или иную форму рака.{114} Вы знаете хоть кого-нибудь, чью семью не коснулась эта страшная болезнь? Я вот не знаю. И не знаю никого, кто бы хоть раз не подумал, что такое может однажды произойти с ним или кем-то из его близких.

Но это вовсе не новое проклятие человечества. Некоторые антропологи полагают, что, например, Хатшепсут, легендарная женщина-фараон, правившая в Древнем Египте, умерла от осложнений, связанных с раком.{115} Можно пойти и еще дальше, вглубь эволюционной истории. Палеонтологи обнаружили в ископаемых костных останках свидетельства того, что от этой напасти страдали и динозавры. Особенно часто рак поражал, по всей видимости, травоядных утконосых гадрозавров, которые в позднем меловом периоде питались листьями и шишками голосеменных растений (мы считаем их канцерогенными).{116}

Из видов рака, которыми болеют люди, больше всех постарался рак легких.{117} И пусть мы знаем, что 80–90 % тех, кто страдает от рака легких, – курильщики, мы также знаем, что далеко не все, кто курит, зарабатывают рак легких.{118}

Вот, например, Джордж Бёрнс. Одно из последних своих интервью комик, которому тогда было 98 лет, дал журналу Cigar Aficionado («Сигарный фанат»). Он сказал: «Послушай я своего доктора, когда он советовал мне бросить курить, я бы не дожил до его похорон».{119} Мистер Бёрнс курил по 10–15 сигар в день на протяжении 70 лет. Обязан ли он своему пристрастию долгожительством? Вряд ли. Но, судя по всему, эти тысячи сигар никак его жизнь не сократили. Некоторые ошибочно считают, что такие случаи опровергают все распространенные соображения о вреде курения. Отдельные примеры ничего не доказывают. Но совершенно справедливо утверждать, что есть разные привычки, например курение, выпивка или переедание, повышающие риск тех или иных проблем со здоровьем. Согласно статистике Центра по контролю и предотвращению заболеваний, курильщики в 15–30 раз чаще зарабатывают рак легких. Однако отсюда совсем не следует, что курение вызывает рак легких. Болезнь поразит только каждого десятого любителя табака.

Проще говоря, курение – как русская рулетка. А еще и очень недешевое удовольствие. И, кстати, пассивное курение для окружающих курильщика – еще больший риск. А ведь это обычно его близкие друзья и родственники.

Так почему же кто-то может всю жизнь курить как паровоз и так и не заработать рака легких? Мы до сих пор не нашли того волшебного сочетания генетики, эпигенетики, поведения и условий окружающей среды, которое бы с уверенностью определяло, для кого риск существенен, а кто может спокойно курить и не о чем не беспокоиться. В этой области до сих пор не было достаточного числа по-настоящему серьезных исследований. Немногие ученые хотят заниматься работой, в результате которой – в случае успеха – они сумеют сказать определенной группе курильщиков, что те могут сколько угодно потакать своей «вредной привычке» и не бояться при этом за свое здоровье.

Однако есть люди, которые остро заинтересованы в подобных исследованиях. Это табачные магнаты.

На самом деле ученые знали о возможной связи курения и рака легких еще с 1920‑х годов. И вообще, нетрудно догадаться, что брать в зубы кусок горящей бумажки, которая пропитана химией, вряд ли полезно. А уж если в эту бумажку еще завернуты листья табака вместе с удобрениями, инсектицидами и еще черт знает чем… Что бы там ни утверждали некоторые табачники и торговцы сигаретами.

Тем не менее возможный вред курения игнорировался общественным мнением еще три десятка лет.

А потом появился нью-йоркец Рой Норр. Впервые этот заслуженный писатель опубликовал материалы, обличающие табак, как угрозу здоровью, в малоизвестном журнале «Христианский Герольд» в октябре 1952 года. Никто не обратил на статью внимания. А через несколько месяцев «Ридерс Дайджест» – самый читаемый журнал в мире – опубликовал выжимку из его статьи. И вот тогда будто плотину прорвало.{120} В последующие несколько лет американские газеты и журналы опубликовали шквал разоблачающих статей, показывающих связь курения и «бронхиогенной карциномы», как в то время называли рак легких.{121}

В научных статьях появились сложные расчеты. Это сейчас численные методы – золотой стандарт медицинских исследований, а в 1950‑е годы такой подход был еще в новинку. Поначалу можно бы было принять его за триумф науки, но на деле это скорее было результатом фиаско человечности. Полвека мировых войн, первое применение ядерного оружия, ковровые бомбардировки, химическое и биологическое оружие – все это породило холодный, статистический подход к восприятию смерти. Волна борьбы с курением просто была первым случаем, когда количественный меч статистики перековали на орало здравоохранения. К тому же тогда был очень благоприятный для этого момент: после Второй мировой войны уровень финансирования медицинских исследований взлетел до невиданных высот.

Однако ответ табачной индустрии не заставил себя ждать. В то время больше 40 % взрослых американцев курили. Средний курильщик покупал в год 10 500 сигарет. В сумме это целых 500 млрд выкуренных сигарет в год.{122} Табачные компании гребли деньги лопатой. И не только они. При продаже каждой пачки сигарет бюджет США получал 7 центов.{123} В год набегало до 1,5 млрд долларов. По сегодняшним ценам – около 13 млрд. А сколько новых рабочих местах появилось на табачных заводах в штатах Виргиния, Кентукки и Северная Каролина!{124}

Табачная индустрия просто обязана была сделать хоть что-то в ответ потоку разоблачающих статей. И тогда главы 14 табачных компаний составили рекламное объявление – на целую полосу! – и напечатали его более чем в 400 газетах по всей стране. Они назвали этот текст «Честным обращением к курильщикам сигарет». Его авторы приводили громкие аргументы в пользу того, что исследования, связывающие курение и различные болезни, «не могут рассматриваться как значимые в области исследования рака».

«Мы искренне верим, что наша продукция не вредит здоровью, – писали они. – Больше 300 лет табак дарит человечеству покой, удовольствие и отдых. Множество раз за эти годы табаку приписывали ответственность то за одни, то за другие недуги человечества. И каждый раз эти обвинения рассыпались за нехваткой доказательств.»

Но реклама состояла не только из громких слов. На той же странице табачники поклялись совершить беспрецедентный шаг. Они решили создать Исследовательский комитет Института табака, независимую научную организацию, цель которой – оценка последних данных и проведение собственных исследований влияния курения на здоровье человека.

Комитет (который потом переименовали в Совет табачных исследований) на деле вовсе не был независимым. И настоящая задача его была поистине дьявольская. За несколько следующих десятилетий его служащие собрали тысячи научных статей и вырезок из газет. Во всем этом материале они искали нестыковки и противоречащие друг другу результаты, а полученную информацию использовали для вполне понятной маркетинговой политики: боролись с попытками законодательно регулировать торговлю сигаретами, и главное, продолжали сеять сомнения в реальности вреда курения.

Возглавлял эту операцию по дезинформации генетик Кларенс Кук Литтл. Человек, чьи работы по менделевскому наследованию стали известны еще до Первой мировой войны. А еще он успел за свою жизнь побыть главой Университета штата Мэн и Мичиганского университета. Занимал он и такие сомнительные посты, как глава Американской лиги по контролю рождаемости и председатель Американского общества евгеники.

Но одну строчку в резюме Литтла табачные компании особо ценили – одно время он был управляющим директором Американского общества по контролю раковых заболеваний, предшественника современного Американского онкологического общества.

В 1955 году Литтл участвовал в телешоу Эдварда Р. Мюрроу «Смотрите прямо сейчас», где его прямо спросили, нашли ли ученые в сигаретах вещества, вызывающие рак. И Литтл, с присущим ему густым акцентом жителя Новой Англии, ответил: «Нет. Ничего подобного не нашли ни в сигаретах, ни в каких-либо продуктах курения». Поначалу этой фразе не придали особенного значения. Но вот уже полвека фрагмент передачи, где Литтл покусывает мундштук незажженной трубки и произносит эту фразу, повторяют и повторяют. Причем с нескрываемым юмористическим подтекстом.

Честно говоря, ответ Литтла был длиннее. И его слова, не вырванные из контекста, звучат далеко не так однозначно.

«Вообще это интересный вопрос, – сказал ученый. – Потому что мы знаем, что в смоле канцерогенов полно. Я уверен, что исследования в этом направлении будут продолжаться. Люди будут искать канцерогены во всем, что нас окружает.»

Получается, что сами сигареты не вызывают рак. Рак вызывает смола, неминуемо оседающий в легких курильщиков. Если бы Литтл не был уже полностью куплен табачной индустрией, он вполне мог бы начать вторую карьеру как политик. Как сказал Джордж Оруэлл, такие искусственные уходы от ответа «призваны сделать ложь правдоподобной, а убийство благородным.»{125}

Литтл мог лукавить, но он не врал. По крайней мере его слова не были ложью в строгом смысле: в те годы ученые страстно пытались найти прямую связь между непосредственным актом курения и возникновением рака, однако сложные технологии, позволяющие понять, что именно заставляет нормальные клетки превратиться в злокачественные, появились много лет спустя.

Для нас же интересно другое. В тот вечер Литтл сказал очень важные слова, проливающие свет на то, чего можно ждать от табачной индустрии. И не только от табачной, но и от всех производителей потенциально вредной продукции.

«Нам очень интересно, – сказал он, – понять, кто из людей много курит, а кто – нет. Не все курят. И не все те, кто курит, делает это часто и много. Что же определяет этот выбор со стороны самих людей? Возможно, нервные люди больше склонны курить? Или дело в том, что некоторые с помощью курения снимают усталость и стресс? Очевидно одно: все люди разные и в разной степени готовы бороться с тяготами жизни.»

Очень интересно? Конечно, табачным компаниям это было очень интересно. Им и сейчас это тоже очень интересно. Представьте, что ученым удастся доказать, что люди с определенной генетической предрасположенностью более склонны к курению – они много курят, что вредит их здоровью. Тогда табачные магнаты смогут переложить всю вину на наследственность: дело, мол, вовсе не в сигаретах, а во врожденной предрасположенности тех или иных людей к чрезмерному курению.

Если вы до сих пор не слышали подобной риторики от производителей газировки и суррогатной еды, просто прислушайтесь повнимательнее. И скоро услышите. Подождите, в следующий раз, когда кто-то подаст в суд на сеть фастфуда за то, что из‑за нее стал толстым (как сделал один из менеджеров «Макдональдо» в Бразилии несколько лет назад), готов биться об заклад, что защита в суде будет использовать в качестве аргумнтов полный геном (и микробиом) заявителя.

Большой бизнес, когда дело касается ухода от признания своей вины, часто прибегает к тому, что Сонни Корлеоне из «Крестного отца» назвал бы «залечь на матрасы».

Хотите доказательств? Посмотрите, например, на железную дорогу Северный Бёрлингтон – Санта-Фе.

Наши тела не предназначены для того, чтобы так себя вести.

Мы подвижные животные. Ну или, по крайней мере, когда-то были подвижными. В доисторические времена люди вели себя гораздо активнее. Мы охотились. Карабкались по скалам. Убегали от саблезубых кошек{126}. Залезали на деревья. Переплывали реки.

Но потом случилась научно-техническая революция, а вслед за ней и цифровая. И сразу изменились две очень важные вещи. Во-первых, мы стали совершенно оседлыми. А во-вторых, в нашей жизни стало много рутины.

За последние пару сотен лет мы стали всё больше подвергать наши тела специфической нагрузке, которая возникает, если повторять одни и те же действия тысячи или даже миллионы раз. И за это приходится платить. Платить, например, туннельным синдромом или болью в спине.

Своим пониманием природы накопительных травм мы обязаны Бернардино Рамаццини. Этот итальянский врач занимался исследованием профессиональных заболеваний. Его опубликованная в Италии в 1700‑м году книга De Morbis Artificum Diatriba – «О болезнях рабочих» – до сих пор активно цитируется в работах по этой тематике.

Вы спросите, что мог этот итальянский эскулап, живший в XVII столетии, знать о проблемах офисных работников XXI века? Давайте посмотрим в «De Morbis…»:

Недуги, поражающие клерков… вызваны тремя причинами: во-первых, постоянным сидением, во-вторых, непрестанным движением руки, ограниченным одним направлением, и в‑третьих, неотступным напряжением ума, озабоченного тем, чтобы не изуродовать книги ошибками или не нанести убытка нанимателю неправильными сложением, вычитанием или иными арифметическими операциями… Непрерывное движение пера по поверхности бумаги невероятно утомляет запястье и всю руку ввиду постоянного, почти тонического напряжения мышц и связок, что со временем приводит к ослаблению правой руки…{127}

Да он просто попал в яблочко, этим своим метким описанием того, что мы сегодня зовем накопительными травмами. Уже 300 лет назад Рамаццини стало ясно, что многократное повторение одних и тех же действий для человека совсем не полезно.

Это возвращает нас к железной дороге Северный Бёрлингтон – Санта-Фе (я буду дальше называть ее сокращенно ЖДСБСФ). Ее построили в 1849 году в Соединенных Штатах. Сегодня это одна из крупнейших грузовых железных дорог в Северной Америке. Ее пути раскинулись на 28 штатов и две канадские провинции.

Чтобы поддерживать работу железной дороги, нужно около 40 000 рабочих. И, как вы наверняка догадываетесь, труд железнодорожника подчас очень тяжелый. Поэтому неудивительно, что многие служащие ЖДСБСФ часто берут больничный из‑за травм, полученных на рабочем месте, что влетает работодателям в копеечку. Вот почему менеджеры ЖДСБСФ стали искать способ сократить убытки.

Правильно было бы усилить охрану труда. Однако это сделано не было. Еще одно хорошее решение – регулярная ротация рабочих и график отпусков, которые не позволяли бы людям подолгу делать одну и ту же работу. Но и этого сделано не было.

Зато топ-менеджеры компании заинтересовались генами своих работников.{128} По всей видимости, кто-то из руководства ЖДСБСФ увлекся генетикой и узнал о возможной наследственной составляющей того, будет ли человек подвержен покалыванию, боли и слабости в руках, которые мы привыкли называть синдромом запястного канала или туннельным синдромом. 16 И вскоре все сотрудники ЖДСБСФ, обратившиеся за больничным по причине туннельного синдрома, должны были согласиться на сдачу крови, которая, без ведома и согласия человека, тестировались на наличие генетического маркера, с помощью которого устанавливали, есть ли у работника наследственная склонность к травмам и болям в запястье. Поскольку в противном случае им грозило увольнение, большинство работников соглашалось сдать кровь. Однако как минимум один человек отказался это делать и решил отстоять свои права. Это привело к тому, что Комиссия по вопросам равных возможностей занятости отсудила 2,2 млрд долларов у ЖДСБСФ на основании нарушения Акта об американцах с инвалидностью{129}.

Эта история произошла в начале 2000‑х годов, а сегодня федеральный закон США уже защищает граждан от генетической дискриминации на рабочем месте. Акт о запрете дискриминации на основе генетической информации был создан специально, чтобы защитить людей от подобных ситуаций при взаимодействии с работодателями и в области страхования здоровья. Подписание этого закона в 2008 году президентом Джорджем В. Бушем освещалось как первый шаг к выявлению и предотвращению проблем дискриминации людей по результатам генетического тестирования.

К сожалению, «закон против Гаттаки» (как его окрестили из‑за того, что, по слухам, многие политики стали поддерживать инициативу, посмотрев одноименный фильм 1997 года о генетически раздробленном обществе будущего) не спасает от дискриминации в обычной жизни и при страховании от несчастных случаев на рабочем месте. На деле это означает, что если, например, вам по наследству достался ген BRCA1 с мутацией, которая снижает ожидаемую продолжительность жизни или повышает шансы того, что вы заработаете инвалидность, то страховая компания может отказаться страховать вас от этих случаев или запросить за страховку больше обычного. Поэтому я всегда прошу своих пациентов подумать о последствиях для себя и своей семьи, если речь идет о генетическом тестировании или каком-либо секвенировании, не гарантирующем анонимности. Да, вся та информация об отклонениях, которые найдутся при исследовании, очень важна для правильной заботы о вашем здоровье. Но она же может дисквалифицировать вас, ваших родственников и всех ваших потомков в глазах менеджеров страховых компаний.

И пусть обамаохранение{130}, возможно, и упрощает многим американцам доступ к услугам здравоохранения, но эта же реформа неминуемо подвергнет людей дискриминации по генетическому признаку. И чем шире генетическое тестирование и секвенирование используется во всех отраслях медицины, от педиатрии до геронтологии – скажите спасибо обамаохранению, – тем больше будет объем информации, позволяющей связать определенные угрозы здоровью с особенностями генетической наследственности. Проблема в том, что рутинные исследования ДНК, которые теперь проводятся повсеместно, делают информацию о вашей наследственности открытой, а это в свою очередь приводит к возможности дискриминации, причем и в двух самых важных вопросах тоже – в вопросах инвалидности и страхования жизни. И Акт о запрете дискриминации на основе генетической информации никак не защитит вас от страховых компаний, определяющих размеры взносов при страховании от инвалидности и при страховании жизни. Ведь в законе есть огромная, как будто специально заложенная дыра, которая полностью развязывает им руки.

И что самое страшное – сегодня потенциальный страхователь, как, впрочем, и кто угодно еще, может не касаться ни единой клетки вашего тела, чтобы получить информацию о вашей генетической наследственности. Причем очень обширную информацию.

Среди ученых вроде меня распространена практика обмена генетической информацией и известными последовательностями ДНК. Мы просто убираем из данных всё, что может сказать, о каком конкретно человеке идет речь. Не остается ни имен, ни личных номеров страховки, только данные. Все привыкли к тому, что это хорошая, полезная, надежная и безопасная практика. Однако группа экспертов в области биологии, медицины, этики и компьютерных наук из Гарварда, Массачусетского технологического института, Бэйлора и Университета Тель-Авива увидела здесь потенциальную мишень для хакерской атаки.

Используя небольшие фрагменты якобы анонимных данных вкупе с информацией с развлекательных генеалогических сайтов (пользователи которых открывают всё больше собственных генетических данных, чтобы найти потерянных дальних родственников), легко определить, к каким семейным группам относятся якобы анонимные пациенты. С использованием дополнительных данных, которые, как нам казалось, не нарушают анонимности, – ну, например, возраст и место проживания – можно точно установить личность многих пациентов.{131}

А ведь это работает и в обратную сторону. У вас есть родственник, вылечившийся в свое время от рака? Вы ведете блог? Или, может быть, писали об этом в Фейсбуке? Или, скажем, в Твиттере? Социальные сети – не только прекрасный способ поддерживать контакты с близкими. Они еще и потенциальный источник огромного количества информации для гипотетических «генетических кибер-сыщиков». Уже сейчас больше трети работодателей признают, что использовали информацию из социальных сетей, чтобы исключить часть претендентов на определенную вакансию. Сегодня в Соединенных Штатах расходы работодателей на здравоохранение растут с каждым днем. При этом нет ничего удивительного в том, что компании могут захотеть при приеме на работу проводить, пусть и тайно, генетические исследования на основе информации из социальных сетей.{132} Ведь, используя полностью открытые данные по миллионам генеалогических записей из Интернета и всего лишь зная ваше имя, дотошный и находчивый человек может узнать о вас больше, чем вы сами о себе знаете.{133} И им может быть не только ваш будущий работодатель, но и тот, кто, скажем, собирается пригласить вас на первое свидание или уже сделать предложение руки и сердца.

А теперь представьте, что это вы – такой находчивый человек. И это вы можете получить доступ к чьей-то генетической информации. Причем никто об этом никогда не узнает. Итак, готовы ли вы взломать чужой геном?

Я пытался поймать такси, чтобы уехать домой. В этот момент запищал мой телефон – пришло новое письмо. Оказалось, от друга. Его зовут Дэвид, он молодой и вполне успешный специалист и только что обручился. Его невеста – модный фотограф, она живет в Нью-Йорке. Я буду здесь называть ее Лизой. С ней самой я познакомился всего за пару недель до помолвки на первой ее персональной выставке в галерее в Сохо.

В письме Дэвид просил о встрече – он хотел задать мне несколько вопросов о генетическом тестировании. Мои друзья и родственники, желающие разобраться в сложных нововведениях в медицине, часто задают мне подобные вопросы, а потом просят советов. Дэвид как-то упоминал, что они с Лизой очень хотят иметь детей, поэтому я решил, что его интересуют возможности расширенного пренатального скрининга. Используемые в этих тестах «панели генов» позволяют понять, есть ли у каждого из возможных родителей мутации в сотнях определенных генов. Такое исследование дает предполагаемым отцам и матерям некоторое предвидение их возможной генетической несовместимости. У каждого из нас есть горсточка рецессивных мутаций. Сами по себе они безвредны. Но вот если и у вашей половинки есть поломанные копии тех же генов, то беда – вероятность генетической катастрофы очень велика. Все больше потенциальных родителей используют возможность изучить свои гены, прежде чем стать родителями. Это совсем просто: надо всего лишь плюнуть в пробирку, закрыть ее, отправить по почте и ждать результатов.

Однако шанс иметь мутации в тех же генах, что и у вашей избранницы (или избранника), довольно низок, и подобные случаи несовместимости встречаются редко.

Я наконец поймал такси и позвонил Дэвиду. И тут выяснилось, что речь идет вовсе не о генетическом тестировании потенциальных родителей. Дэвид хотел выяснить, может ли он «взломать» геном своей невесты так, чтобы она об этом ничего не узнала!

Лиза с малых лет воспитывалась в приемной семье. У Дэвида появились опасения по поводу невесты, когда она нашла своего биологического отца. Ей очень хотелось пригласить его на свадьбу. Лиза встретилась с отцом в кафе, и он ей поведал, что ее мать давно умерла. Причем по набору симптомов ее болезнь была очень похожа на болезнь Хантингтона – генетически наследуемое нейродегенеративное расстройство.

Болезнь Хантингтона – смертельное заболевание, в ходе которого клетки мозга медленно разрушаются. Способа лечить болезнь Хантингтона человечество пока не знает, а путь течения недуга долог и тяжел. Потеря координации движений, психиатрические проблемы, распад сознания и в итоге – смерть. Ситуация осложнялась тем, что саму Лизу генетическое тестирование не интересовало нисколько.

Вскоре после того, как Дэвид мне все это рассказал, он перезвонил и спросил: «Ведь если я просто принесу несколько ее волос или зубную щетку, этого будет достаточно? Можно будет все проверить, да? Ей ведь даже не нужно об этом знать. Понимаю, это звучит дико. Но… Мне будет гораздо легче, если я буду знать, что мне предстоит».

То, о чем он просил, как минимум не этично. А во многих странах и попросту противозаконно.{134} Однако вместо того, чтобы сразу возмутиться и сказать «нет», я пригласил его выпить по коктейлю и поговорить. Дэвид согласился, но у него было еще несколько дел, которые он собирался сделать после работы, и освобождался он не рано. Мы договорились на 10 вечера. Мне хотелось разобраться, что заставило Дэвида так себя вести, ведь это было совсем на него не похоже.

Было невыносимо жарко и влажно, как бывает только в августе. В такие дни все жители Манхэттена стараются спрятаться там, где работает кондиционер. Или, еще лучше, вообще уехать из города. Я вышел из такси и тут же шагнул в дверь. Как же хорошо было спастись от духоты в прохладной полутьме бара!

Найдя пару свободных стульев у барной стойки, я заказал выпить. Бармен сделал для меня коктейль и поставил на стойку бокал мохито, и я вдруг понял, что прозрачность, а, вернее, его непрозрачность очень точно отражает мое настроение.

Один из главных уроков, которые мне преподнесла жизнь, состоит в том, что всегда есть кто-то, кто в данной области опытнее тебя. Поэтому, раз уж я все равно ждал Дэвида, я решил позвонить одной моей подруге. Ее зовут Кэлли. Она социальный работник, и у нее огромный опыт взаимодействия с родственниками и близкими людей, которым поставили смертельный диагноз. Чаще всего это, конечно, рак.

– Постарайся понять, что именно его пугает. Выясни, чего он ожидает от брака и совместной жизни с человеком, возможно, несущим ген смертельного наследственного заболевания, – сказала Кэлли. – Расспроси его, о чем они с невестой уже говорили. Большинство из нас боится показать себя слабыми, особенно перед теми, чье мнение для них важно. Но если он ей ничего не рассказал, значит, они точно не беседовали откровенно об их будущем, их взаимоотношениях и о том, что с этим делать дальше.

Не успели мы толком поговорить с Кэлли, как появился Дэвид. Конечно же, он совсем не был настроен обсуждать со мной проблемы медицинской этики – ему просто хотелось быть выслушанным.

Чем дольше мы говорили, тем отчетливее я в очередной раз осознавал, насколько незнание может быть тяжелее и страшнее знания. Мы с Дэвидом дружили уже много лет, и потому мне было совершенно ясно, что он глубоко страдает. Его мучило, что человек, с которым он собирается прожить всю жизнь, что-то от него скрывает.

Я очень старался просто сидеть и слушать, изредка потягивая свой мохито. Я отвечал только на те вопросы, на которые у меня были ответы. А таких, по правде сказать, не так уж много. Я услышал про то, что Лиза с удивлением выяснила, что ее настоящий отец жив и живет недалеко от них в материковой части штата Нью-Йорк. Я узнал о ранней смерти матери Лизы и том, какие секреты она унесла с собой в могилу. И наконец Дэвид рассказал мне, насколько его раздражает нежелание Лизы выяснить положение дел и пройти тестирование. Он все повторял:

– Не понимаю, почему она не хочет узнать, просто узнать!

В наш цифровой век Дэвид, конечно, уже многое успел выяснить о болезни Хантингтона. Он понимал, что эта болезнь – особенная, не совсем такая, как другие наследственные отклонения, вызванные однонуклиотидным полиморфизмом. Все дело в повторяющемся мотиве из трех нуклеотидов – цитозина, аденина, и гуанина – в гене HTT. У людей, страдающих этим страшным расстройством нервной системы, такой повтор длиннее обычного. Ну как старая магнитофонная лента, которая в одном месте все время проскальзывает и оттого растягивает звучание записи.

У каждого человека есть такой повтор. Но если вдруг получилось, что повтор этот состоит из 40 или более трехбуквенных кусочков, почти наверняка разовьется болезнь Хантингтона. Чем больше повторов, тем она вероятнее. А если число повторов доходит до 60, симптомы заболевания могут проявиться уже в два года.

Большинство из тех, у кого болезнь проявляет себя рано, унаследовали от отца ген со слишком длинным повтором. Пока что не очень понятно, как и почему это происходит. Кроме того, даже если заболевание унаследовано по материнской линии, обычно с чередой поколений число копий в повторе только увеличивается. Ученые иногда называют подобные прогнозы антиципацией.

Беседуя с Дэвидом, я быстро понял, что он уже прекрасно владеет всем этим материалом. Знал он и о том, с какими изменениями обычно передается из поколения в поколение мутантный ген. Для возникновения болезни достаточно всего одной копии гена HTT с увеличенным числом повторов. Поэтому Дэвид понимал, что если у матери Лизы и в самом деле была болезнь Хантингтона, то с вероятностью в 50 % у девушки тоже опасный вариант гена. А учитывая, как это обычно работает, следовало ожидать, что у Лизы симптомы проявятся даже еще раньше, чем у ее матери.

А что самое главное, он понимал, что если его невеста и правда больна, им точно не удастся прожить вместе всю жизнь до старости. Покой ему не светит, вместо этого ему придется наблюдать, как с каждым днем меняется личность его любимой, как болезнь разрушает нервные связи в ее мозге. Хватит ли у него душевных и физических сил, чтобы оказывать ей правильный уход все это время? И когда в итоге все закончится – что тогда?!

Он сказал мне:

– Я справлюсь. Чем лучше я понимаю, насколько будет трудно, тем больше я готов помогать ей, если понадобится. Но если действительно все так, я должен знать заранее. Мне нужно знать уже сейчас. Незнание меня просто убивает. Ведь если мы будем знать, мы наверняка проживем наши жизни иначе…

И вдруг наша встреча закончилась. Дэвид неожиданно вскочил, неловко попрощался, расплатился и ушел. Я тоже расплатился и стал морально готовиться к поездке до дома в раскаленном такси.

Я бы очень хотел, чтоб у этой истории был счастливый конец.

Мне бы очень хотелось рассказать вам, как Дэвид и Лиза душа в душу живут в одном из модных местечек Бруклина, как они всегда хотели. Что у Дэвида хватило духа еще раз поговорить с Лизой, и она согласилась на тестирование. И больше всего на свете я хотел бы поведать вам, что тест был отрицательным, и у девушки не обнаружили болезни Хантингтона.

Но – не могу. Истории про генетику ничем не отличаются от историй про нашу жизнь.

Иногда они красивые и счастливые. Иногда – невероятно печальные.

А бывает и что-то среднее.

Дэвид и Лиза в итоге не поженились, несмотря на все их планы. Но она до сих пор носит кольцо, и они по-прежнему безумно любят друг друга. Все так и осталось в подвешенном состоянии. Дэвид все еще пытается разобраться с нежеланием невесты узнать будущее. А Лиза, в свою очередь, обратилась за помощью к социальным работникам, специализирующимся на семьях, в которых есть жертвы болезни Хантингтона. Сегодня, когда я пишу эти строки, она так и не решила, пройти ей тест или нет.

С каждым годом генетическое тестирование становится проще и дешевле для все большего числа синдромов и заболеваний, а дюди все чаще будут сталкиваться с вопросом, «взломать» или не «взломать» чужой геном. И далеко не у каждого хватит опыта и такта, чтобы правильно решать эти проблемы.

По мере того, как мы вступаем в «дивный новый мир», отношения между людьми неизбежно будут обречены на новые испытания. Наша жизнь изменится. И, как вы вскоре узнаете, изменятся и наши тела.

Анджелина Джоли знала, что ее шансы невелики.

Премия Академии кинематографических искусств не значила в этом деле ничего. Она видела, как ее мать проиграла длившуюся много лет битву с раком. Не помогли ни слава, ни деньги актрисы. Чтобы удостовериться, что она сама сможет еще много лет быть с мужем и детьми, она прошла генетический скрининг. В результате выяснилось, что у нее мутация в гене BRCA1.

Для большинства женщин мутация BRCA1 означает, что вероятность развития у них рака груди примерно равна 65 %. Работающий ген BRCA1 нужен, чтобы в составе группы других подавлять любой слишком быстрый или необоснованный клеточный рост, тем самым предотвращая развитие опухолей. Но BRCA1 делает не только это. Он вместе с другими генами еще чинит повреждения в ДНК.

Мы много обсуждали, как повседневные действия могут через эпигенетику влиять на экспрессию наших генов. А вот о чем вы, возможно, еще не слышали, так это о том, что некоторые каждодневные действия могут буквально ломать ваши гены, внося разрывы в ДНК. Скорее всего, до сих пор вы обращались со своим геномом не очень бережно.

Если бы существовало правительственное агентство, скажем, некое Государственное генное охранное агентство, оно бы уже давно изъяло ваши гены, чтобы оградить их от жестокого обращения.

Даже, казалось бы, безобидные вещи могут на деле быть весьма вредными. Вот, к примеру, вы собираетесь в недолгий отпуск. Представим, какой список обвинений можно было бы вам предъявить.

1. Перелет из США до Карибов – галочка.

2. Слишком много времени на ярком солнце, чтобы получить красивый загар, – галочка.

3. Выпито два дайкири в баре возле бассейна – галочка.

4. Пассивное курение табака – галочка.

5. Контакт с инсектицидами для травления постельных клопов – галочка.

6. Ноноксинол‑9 из контрацептивной смазки – галочка.

Мы сожалеем о том, что пришлось нарушить ваш воображаемый отпуск. Но Государственное генное охранное агентство работает для вашего благополучия. Этот список поможет вам понять, сколь небрежно вы относились к своему геному.

Любой пункт из этого списка способен стать причиной повреждения ДНК. И если своевременно и правильно не чинить такие вредные изменения в геноме, мы очень быстро окажемся в страшной беде. А насколько хорошо мы поправляем генетические поломки, зависит от генов, кодирующих ремонтные системы. Например, от того, какой вариант гена BRCA1 достался нам по наследству. Если у вас – одна из более тысячи уже известных мутаций этого гена, значит, у вас предрасположенность к раку. Кстати, не все эти мутации одинаковы опасны.

Вернемся к Анджелине Джоли. Когда врачи сделали тестирование, они сразу сказали актрисе, что ее вариант мутации дает весьма необнадеживающий прогноз.{135} Развития рака груди – 87 %, а рака яичников – 50 %.

В ту зиму и весну 2013 года Анджелина как будто превратилась в одного из персонажей, которых играла в фильмах про шпионов. Все это время она успешно избегала папарацци, не смотря на то, что за ее жизнью следит весь мир. В Центре лечения груди «Розовый Лотос», расположенном в Бэверли-Хиллз в Калифорнии, она прошла множество процедур, включая двойную мастэктомию.{136}

«Ты просыпаешься с дренажными трубками и имплантами-экспандерами в груди, – написала Джоли в колонке в New-York Times вскоре после операции. – Ощущение, как от сцены в каком-то научно-фантастическом фильме.»

Несколько лет назад это и было бы научной фантастикой.

Врачи делают мастэктомию уже довольно давно, но раньше это был способ победить уже развивающуюся болезнь. Теперь же мастэктомия – еще и способ предотвратить ее.

Это стало возможным благодаря формированию у человечества понимания молекулярной природы возникновения рака. А еще потому, что генетический скрининг стал доступнее – теперь больше женщин узнают про себя заранее то, что узнала Анджелина Джоли. Оказавшись перед перспективой частого, сложного и пока еще несовершенного скрининга, около трети женщин сегодня решаются на мастэктомию, чтобы убрать молочную железу заранее и не дать раку никакого шанса. Так был создан целый новый класс пациентов.

Людей, стремящихся предотвратить болезнь до того, как она возникнет, уже тысячи. И почти все это – женщины, оказавшиеся в том же положении, что и Джоли. Как только мы поймем генетическую природу других заболеваний, таких людей станет больше. В ближайшем будущем – предотвращение раков кишечника, щитовидной железы, желудка и поджелудочной железы.

«Рак – слово, которое до сих пор вселяет ужас в сердца людей, заставляет их чувствовать себя беспомощными, – пишет Джоли. – Но сегодня специальное тестирование помогает людям понять, находятся ли они в группе риска. А поняв, можно начать действовать.»

Этои процесс создает совершенно новый раздел медицинской этики. Ведь до сих пор первейшим принципом любого врача было primum non nocere{137}.

Однако, когда мы говорим о том, чтобы начать действовать, речь далеко не всегда идет о серьезном хирургическом вмешательстве. Мастэктомия может быть выходом, но невозможно удалить здоровому человеку желудок или кишечник. Поэтому люди будут использовать другие пути предотвращения болезни. Прицельный регулярный осмотр, скрининг на определенные маркеры. Специальные курсы лекарств. И даже меры по снижению воздействия тех факторов среды, которые могут стимулировать развитие рака.

Для каждого человека есть такой «список обвинений», нам всем надо заботиться о своем генетическом наследии. И у любого из нас, как вы, наверное, уже догадались, такой список будет уникальным, он зависит от наследственности и образа жизни. Если вы не будете заботиться о своих генах, может выйти так, что вы нечаянно измените некоторые из них до неузнаваемости.

Радиация на борту самолета, доза ультрафиолета во время сна на пляже, спирт в коктейлях, химические примеси в табачном дыму, инсектициды и вещества в бытовой химии – это только общие примеры факторов, способных повреждать ДНК. От того, какую жизнь вы выбираете, зависит то, как вы обращаетесь с собственным геномом.

А это, в свою очередь, означает, что всем нам нужно знать больше. Мало представлять, какова медицинская история вашей семьи. Недостаточно и просто расшифровать свое генетическое наследие. Имея нужную информацию, необходимо понять, какие активные и полезные изменения в жизни можно и следует сделать. Такие меры потребуют от каждого чего-то своего. Для кого-то это мастэктомия, а для другого – категорический запрет на употребление фруктов.

В то же время нельзя забывать, что в генетически просвещенном будущем и другие могут захотеть использовать эту информацию. И, как вы уже видели, эти «другие», – почти кто угодно, включая врачей, страховщиков, корпорации, правительство, а может быть, даже ваша вторая половина. Пусть мы и предполагаем, что все конфиденциально, нельзя забывать о том, что реальных механизмов защиты не существует. И, решив прочитать свой геном, нельзя не учитывать возможности дискриминации как в повседневной жизни, так и в ставках страховых компаний.

Мы не просто стоим на пороге грандиозной смены парадигмы. Многие из нас уже перешагнули этот порог. А ведь все люди связаны между собой и технологически, и генетически. И потому те, кто уже шагнул вперед, неизбежно потянут за собой остальных, хотят они этого или нет.

Глава 10 Ребенок на заказ Субмарины, сонары, тайские жрицы любви и удвоенные гены

Эта история началась обычным спокойным карибским утром. Итак, утром, во вторник, 13 мая 1943 года американский торговый корабль «Никелайнер», специально оборудованный для перевозки большого количества аммиака, отправлялся в Англию. На борту находилось 3400 тонн этого опасного груза. Операция по доставке груза, необходимого сырья для военных заводов, была непростой – шла Вторая мировая война, а ведь это было путешествие через океан да еще как раз в разгар битвы за Атлантику.{138} Для 31 человека команды «Никелайнера» тот день стал одним из самых важных в жизни. Уже от самого порта кораблю «на хвост села» немецкая субмарина под командованием 35‑летнего капитана Райнера Дирксена.

В шести милях к северу от Кубинской Манати над водной гладью бесшумно показался перископ немецкой подлодки. Медленно и осторожно торпедисты Дирксена приготовились к пуску. Когда цель была захвачена, опытный капитан, уже потопивший десять вражеских судов, отдал команду стрелять. Две немецкие торпеды вошли в воду. Их винты заработали, набирая скорость. Последовал оглушительный взрыв, огонь и брызги поднялись на сотни метров в воздух. Вскоре «Никелайнер» был на дне, а остатки его команды – на спасательных плотах.

Перед союзниками тогда встала задача одновременно простая и невероятно сложная – научиться обнаруживать подводные лодки сразу же после их погружения. Она решилась с помощью гидролокатора-сонара. Вообще-то, в те времена в слове «сонар» все буквы были заглавными – «SONAR». Это аббревиатура от английского «sound reavigation and ranging» («звуковая навигация и определение расстояний»). Огромный усилитель испускал громкое подводное «пим», а приемник «слушал», как звук отражается от подводных объектов. Это позволяло определять примерное расстояние до цели.

Прошло уже 70 лет, но военные моряки до сих пор используют сонар как один из главных приборов для обнаружения подводных лодок и морских мин. Со временем сонару нашлось и другое, более мирное, применение. Сегодня техника, разработанная для уничтожения подводных лодок и несущая смерть врагу, помогает спасать человеческие жизни.

После войны с фронта вернулись тысячи специалистов по работе с сонарами и начались эксперименты по их использованию в других областях. Одними из первых сонары стали применять гинекологи. Медицинский сонар позволил находить гинекологические опухоли и злокачественные разрастания без помощи хирургии.{139}

По-настоящему же врачи оценили ценность сонаров, когда научились с их помощью получать изображение плода и плаценты, причем на всех стадиях, начиная с первых недель развития. Тогда этот метод казался настоящим волшебством, ведь он позволяет проследить весь процесс роста будущего ребенка. И более того – эти картинки позволяют увидеть тонкую игру экспрессии и репрессии генов, невероятно важную для развития плода и всего развития человека. Ультразвуковое обследование, как мы теперь это называем, помогает врачу на самых ранних этапах заметить генетические нарушения и отклонения, которые ранее обнаруживались только после рождения ребенка.

Прежде чем углубиться во влияние генетики на развитие, давайте еще на секундочку вернемся в прошлое. Что же случилось потом с той немецкой субмариной, которая потопила «Никелайнер»?

Через два дня после вышеописанных событий патрульный самолет США заметил на водной глади объект, похожий на немецкую подлодку. С самолета сбросили маркер для обозначения позиции. В то время как немецкая команда отчаянно пыталась вернуть судно под защиту водной толщи, корабль союзников уже шел к месту обнаружения. Вскоре, используя новенький сонар, моряки засекли вражескую субмарину.

Ориентируясь на данные о направлении и глубине, полученные от сонара, союзники сбросили в воду три глубинных заряда. В итоге похожая на смятую алюминиевую банку субмарина фашистской Германии оказалась там же, где и обломки «Никелайнера» – на дне океана.{140}

Сонар, прибор, разработанный для уничтожения подводных лодок, – первый помощник акушеров-гинекологов. Но сегодня это реабилитированное оружие смерти снова отнимает жизнь – но только под надзором врачей и очень избирательно.

Технологии, разработанные для определенных целей, часто на удивление легко приспосабливают для других, причем иногда весьма неожиданных. Например, в странах, где в силу культурных особенностей родители стремятся иметь сыновей, а не дочерей, использование ультразвука, как нетрудно догадаться, вызывает особые сложности: возможность определить пол ребенка до рождения позволяет будущим родителям делать выбор.

Именно это и случилось в Китае. Много лет правительство насаждало политику одного ребенка. Причем, зачастую очень жестко и безапелляционно. Культурная традиция, превозносящая важность сыновей в сочетании с правилом одного ребенка, создала беспрецедентное давление на сознание будущих родителей. Все хотели рожать только мальчиков. Результат говорит сам за себя: сегодня в Китае на 30 млн больше мужчин, чем женщин – и все потому, что люди систематически использовали ультразвук для того, чтобы заранее установить пол ребенка и сделать аборт, если это девочка.{141} И этот процесс стремительно набирает обороты. Исследования показали, что как только ультразвуковые установки приходят в новые регионы Китая, общий дисбаланс рождения мальчиков и девочек резко возрастает.{142}

Ультразвук также стал причиной и еще одного тренда. По сравнению с предыдущим он вовсе безобидный, но актуален сегодня, как никогда. Да вы и сами, наверняка, тоже участвовали в его поддержании.

В послевоенные годы, примерно тогда же, когда распространились ультразвуковые исследования беременных женщин, стала популярна разная одежда для детей и младенцев разного пола. И вот друзья, коллеги и родственники будущих матерей получили возможность заранее купить подарки, а в магазинах появились товары, сделанные специально для мальчиков и девочек.{143} Но там, где все видят просто розовенькое или голубенькое, котиков или машинки, ползунки и распашонки в кружевах, я вижу нечто большее – последствие применения первого в мире доступного каждому генетического тестирования. В конце-то концов, еще с начала XX века, все понимают, что на хромосомном уровне мужчина от женщины отличается главным образом тем, что у него есть Y‑хромосома. И размытая картинка ультразвукового исследования дает нам понять, унаследовал ли ребенок эту определенную ДНК.

Ультразвук дает вполне точное представление об анатомии, а значит и о поле ребенка уже к четвертому месяцу беременности, но сегодня можно и не ждать так долго, поскольку существуют технологии оплодотворения in vitro и преимплантационного определения пола. Вот почему необходимо в дополнение к новым технологиям развивать еще и социальные и образовательные инициативы. Ведь если люди не научатся ценить девочек так же, как и мальчиков, все может закончиться весьма плачевно.

Сейчас мы благодаря специальным тестам можем узнать о будущем малыше гораздо больше, чем его пол. Причем не только во время беременности, но даже еще до зачатия. Вы подумали, что с полом-то уж все совсем просто? Но это отнюдь не так.

Мальчик или девочка? Именно этот вопрос вы задаете, узнав, что у ваших друзей родился ребенок. И чаще всего ответ тут прост и однозначен.

Половая принадлежность зависит от целого спектра факторов. Но когда ребенок покидает чрево матери, видно только то, что снаружи. Ну или, как объяснил пятилетний мальчик персонажу Арнольда Шварценеггера в «Детсадовском полицейском»: «У мальчишек пенис. У девчонок вагина.»

Но все и далеко не всегда так ясно. Сегодня для особых случаев мы используем специальный термин: нарушение определения пола. Сюда относятся все возможные варианты, когда тело взрослого или ребенка почему-то выбрало путь развития репродуктивных органов, не совпадающий с двумя основными.

Некоторые из таких путей приводят к весьма неоднозначным деталям строения гениталий. Клитор, например, оказывается увеличенным и похожим на пенис. Или половые губы сливаются и становятся чем-то похожими на мошонку. Для врачей всегда трудно поспевать за все ширящимся спектром физиологического понимания пола. И, как мы теперь понимаем, развитие внешних половых признаков вполне отражает всю широту этого спектра. В результате классическое узкое определение «XY – значит мальчик, XX – значит девочка» осталось далеко за бортом современности.

Однако в мире все еще построено на четком разделении. Есть мужские и женские имена, глагольные окончания, стили в одежде и общественные туалеты. Неоднозначность в таком вопросе может вызвать множество затруднений и проблем. Особенно если речь идет о поле ребенка.

Именно поэтому неоднозначность в определении пола дитя – не просто предмет для легкого беспокойства родителей. Сейчас такие ситуации часто рассматривают как острые медицинские случаи. Настолько важные, что докторам вроде меня звонят по этому поводу в любое время дня и ночи. И, учитывая всю сложность и глубину сопряженных психологических проблем, я и мои коллеги обычно бросаем все текущие дела и спешим на выручку родителям и врачам, опекающим маленьких пациентов.

Давайте я расскажу о том, что обычно происходит, если рождается младенец с отклонениями в строении гениталий. Первым делом, если речь идет о нарушении определения пола и не вполне ясно, мальчик родился или все-таки девочка, нам звонит врач или акушерка.

Сразу после этого мы встречаемся с родителями и пытаемся выяснить все, что только можно, о родословной малыша. Про всех братьев, сестер, племянников, племянниц, дядь, теть, бабок, прабабок и прадедов. Настолько далеко вниз по родословному древу, насколько только возможно. И задаем бесчисленные вопросы. Скончался ли кто-то из родственников в молодом возрасте? Если да, то по какой причине? Как обстоят дела со здоровьем у всей ныне живущей родни? Бывали ли в семье выкидыши или дети с задержкой развития? Есть ли дальнее родство между родителями? А между пращурами и прапращурами?

Эти вопросы не только дают нам уйму генетической информации. Так мы напоминаем родственникам, что новорожденный – составная часть огромной семьи, а не просто затруднение медицинского толка, которое надо быстренько «вылечить».

Затем мы переходим к непосредственному осмотру. Процедура примерно такая же, как в первой главе, только выполняется детальнее и скрупулезнее. Все делается со специальным медицинским сантиметром. Точно измеряется обхват головы, расстояние между глаз, расстояние между зрачков, размер ямочки на губе под носом, ну и так далее. Мы меряем руки, ноги, ладони и стопы. Мы также измеряем длину клитора или пениса. Вообще что угодно, включая расстояние между сосками новорожденного, может пролить свет на происходящее с его геномом. Но в основном мы проверяем, есть ли у малыша общее нарушение пропорций.

Часто бывает, что сторонние наблюдатели шутят: мы, мол, в этот момент больше похожи на портных, собирающихся шить одежку на заказ, а вовсе не на докторов, ищущих небольшое отклонение от нормы.

Кстати, у любого из нас можно найти такое отклонение, поэтому мы обычно не переходим к генетическому тестированию, если не видим серьезного нарушения или хотя бы нескольких значительных. И даже если мы действительно делаем тесты, это далеко не всегда значит, что все плохо. Ведь с клинической точки зрения важнее всего понять, какую картину в комплексе дают эти маленькие и большие отклонения от несуществующей нормы.

Казалось бы, незначительная деталь способна заставить врача по-иному воспринять результаты диагностики, а, как вы скоро увидите, какой-то нюанс – полностью поменять наше миропонимание.

Какой же он был симпатичный! И пока просто спал в своей коляске, Итан был милым, как и все малыши.{144} Развитие каждого человека в чем-то уникально, но в общем мы все идем по одному маршруту. Путь этот проложен и вымощен нашими генетическими особенностями и обстоятельствами внешней среды. И он всегда начинается с захватывающей дух красоты новорожденного. Такого уязвимого и в то же время такого сильного. И все это я видел в спящем передо мной ребенке. Но я тогда я еще не знал, что он – совсем не такой, как дети, которых я видел раньше. Более того, он был не таким, как вообще все дети, что когда-либо рождались.

Отдельно замечу, что результаты всех внутриутробных ультразвуковых исследований Итана были в полном порядке. Пару месяцев назад его мать задалась вопросом, мальчик у нее родится или девочка. И акушерка, просто поводив датчиком в геле, нанесенном на раздутый живот, дополнительно заглянула между ног нерожденного еще малыша.

«Мальчик», – сказала она уверенно. И по всем признакам так оно и было.

Сразу после рождения у Итана была заметна всего одна особенность. Притом не то чтобы очень редкая. У большинства мальчиков отверстие уретры – место, откуда они писают, – открывается примерно посередине головки пениса. У Итана же была гипоспадия. Это означает, что у него отверстие уретры располагалось не там, где обычно, а было сдвинуто в сторону мошонки.

Примерно один из 135 мальчиков рождается с той или иной формой гипоспадии. Начиная от того, что уретра открывается совсем у мошонки, и заканчивая едва заметным смещением.{145} В целом это довольно изменчивый признак. Коррекцию гипоспадии обычно считают просто косметической операцией, даже если хирургам и приходится пожертвовать частью крайней плоти, чтобы все поправить. Часто родители решают, что несильная гипоспадия не оправдывает хирургическое вмешательство. В более серьезных случаях – например, когда мальчик будет неспособен мочиться стоя и вынужден делать это сидя, – операцию обычно делают, причем еще и по психологическим причинам. Но если гипоспадия не препятствует току мочи, операцию уж точно не считают крайне срочной. Поэтому когда у Итана нашли это отклонение – в считанные минуты после родов, – доктора просто сообщили об этом его родителям и рассказали о возможных вариантах действий. Так что потом, сразу после стандартной проверки, которую проходят все новорожденные, Итан отправился домой. А его родители договорились через пару месяцев проконсультироваться с хирургами по вопросу гипоспадии.

Однако вскоре мама и папа Итана забеспокоились. Время шло, а мальчик оставался у нижней границы показателей роста и веса. Молодые родители захотели разобраться, что происходит с их малышом, почему их чадо отстает от сверстников. Рутинный мониторинг роста и веса Итана превратился в распутывание загадки мировых масштабов.

Видя пока лишь отставание в размерах и несерьезное анатомическое отклонение, врачи назначили Итану простой генетический тест – кариотипирование. Исследователи берут насколько живых клеток, сажают на чашку Петри и стимулируют их рост, а потом окрашивают специальным красителем, чтобы стали отчетливо видны хромосомы.

И вот тут-то и стало понятно, что Итан совсем не такой, как все мальчики и мужчины на Земле. У тех есть Y‑хромосома, которую они унаследовали от своих отцов, а вот у Итана ни ее, ни каких-либо ее следов или остатков не было!

Пусть и редко, но бывает так, что генетическая девочка развивается как мальчик. Это происходит из‑за того, что ей достается небольшой кусочек Y‑хромосомы, несущий SRY (sexdetermining region Y – определяющий пол участок). И от этого весь путь развития переключается на мужской вместо нормального женского.

В поисках этого кусочка SRY мы следующим шагом применили метод FISH (fluorescence in situ hybridization – флуоресцентная гибридизация in situ). В тесте с помощью FISH используют специальные молекулярные зонды, связывающиеся только с определенными, комплементарными им частями хромосом.

Мы, конечно же, ожидали, что результаты FISH покажут наличие у Итана участка SRY. Как обычно бывает в похожих случаях. Но мы ничего не нашли. Не нашли генетического объяснения того, почему Итан стал мальчиком.

По правде сказать, в каждой книге по генетике в моем шкафу было написано, что он должен быть девочкой.

«Это мальчик!» Вот что хотели услышать родители Итана Джон и Мелисса. И они несказанно обрадовались, когда им это сказали.

В свое время они эмигрировали из Китая. Даже до политики одного ребенка в этой стране рождение мальчика считалось особенной удачей, так что у них были вполне серьезные основания для гордости.

Счастливы были и бабущка с дедушкой малыша. Раз в день мать Джона звонила Мелиссе – поинтересоваться ее здоровьем и самочувствием и напомнить, что нужно и не нужно есть, думать и делать согласно семейным культурным традициям. В длиннющем списке того, чего следует избегать, оказались и манго с арбузами, которые Мелисса очень любила.

Но и это еще не все. Мелиссе ни в коем случае нельзя было, например, класть на кровать острые предметы. Не потому чтобы она нечаянно не порезалась, а потому что, согласно китайским суевериям, ножи и ножницы на постели сулят беду и служат предвестниками проклятий, из‑за которых ребенок может родиться с «заячьей губой», или, по-современному, с расщеплением губы или нёба.

Мелисса не верила в приметы, но, чтобы не расстраивать родню, на все соглашалась. Однако однажды она сказала предрассудкам твердое «нет». Если не вслух, то по крайней мере для самой себя, ведь чем больше становился срок беременности, тем сильнее ей хотелось арбуза.

Она была совершенно уверена, что если не оставлять на виду зеленых корок и арбузных семечек, когда родня приходит в гости, все будет в полном порядке. Но вот однажды свекровь решила помочь невестке по хозяйству и вынести мусор. Тут-то она и обнаружила на дне пакета шкурки и характерные красные потеки арбузного сока. Разразился грандиозный скандал. Что бы Мелисса ни говорила, гнев свекрови не утихал. В итоге молодая женщина торжественно пообещала держаться подальше от «фруктов-убийц», а сама твердо решила просто лучше прятать улики, когда в следующий раз решит втайне полакомиться.

Мелисса понимала, что страхи и опасения ее свекрови – просто дурацкие предрассудки. Тем не менее, узнав о том, что ее малыш генетически не таков, как все, она задумалась, не лежит ли в основе этих суеверий что-то рациональное. И несмотря на то, что я о вреде арбузов для беременных слышал первый раз в жизни, подобные опасения в том или ином виде возникают у людей достаточно часто.

Обычно первый вопрос, который я слышу от родителей ребенка с генетическими отклонениями, звучит так: «Доктор, а это не может быть от того, что мы что-то делали не так?» В подобных ситуациях я считаю своим долгом как можно быстрее избавить родителей от ничем не оправданного чувства вины и стараюсь вывести разговор в другое русло – обсуждать медицинские факты, установленные и проверенные наукой.

Но для этого нужно понимать, что происходит. В случае же Итана, по крайней мере на первом этапе, я ничего не понимал.

Одно из первых моих предположений было таково: у Итана врожденная гиперплазия коры надпочечников, сокращенно ВГКН. Это такая группа генетических заболеваний (вызванных несколькими генами), из‑за которой люди женского пола внешне выглядят, как мужчины. Люди с ВГКН страдают от недостаточного количества стероидного гормона кортизола. Когда нехватка становится ощутима, кора надпочечников вырабатывает больше гормона. Проблема в том, что заодно увеличивается и производство половых гормонов.

В некоторых случаях ВГКН мутация в гене CYP21A вызывает у девочек и молодых женщин появление большого количества угрей, избытка волос на теле и увеличение размеров клитора. Последний порой сразу после рождения вообще похож на пенис. В общем, ВГКН – самая частая причина неоднозначного строения гениталий, и из‑за нее у девочек проявляются отдельные черты мужского пола.

Вызванный таким мутантным геном избыток андрогена еще и влияет на циклы овуляций, в результате чего часть таких женщин не может забеременеть. Примерно одна из 30 евреек-ашкинази и одна из 50 латиноамериканок (у остальных этносов соотношение меньше, но ненамного) несут в своем геноме гены, способные вызвать ВГКН, и даже не подозревают об этом. Чтобы такое выяснить, не надо делать генетических тестов. Существует несложный анализ крови, способный выявить эту форму ВГКН, однако его делают далеко не всем. В результате сотни женщин тратят – совершенно напрасно! – многие годы и огромные суммы денег на лечение бесплодия, а потом выясняется, что дело совсем не в нем, а в наследственном заболевании, которое лечится приемом дексаметазона.

Ну а с Итаном-то что? Не мог ли его случай быть просто очень выраженным ВГКН? После короткого обсуждения наша команда врачей вычеркнула эту причину из списка возможных. Мутации, вызывающие ВГКН, влияют на вирилизацию девочек, то есть при рождении они порой выглядят совсем как мальчики. Однако при этом никогда не формируются тестикулы. А вот осмотр и ультразвук легко и быстро показали, что у Итана в этом смысле все хорошо, и вполне развитые тестикулы, как и положено для мальчика, представлены в нужном количестве.

Есть еще пара очень редких отклонений, способных вызывать инверсию пола, но симптомы ни одного из них и близко не походили на случай Итана. Так, постепенно двигаясь от более вероятного к менее вероятному, мы вычеркнули все пункты из списка возможных причин того, что происходило с Итаном.

В итоге мы пришли к идее, блестяще сформулированной знаменитым героем Конан Дойла Шерлоком Холмсом: «Отбросьте все невозможное; то, что останется, и будет ответом, каким бы невероятным он ни казался». Мы так и сделали: исключали все невозможные варианты, но то, что осталось, показалось нам столь невероятным, что потребовалось немало времени, прежде чем мы признали, что это, видимо, и есть правда.

Возможно, мы вообще всегда неправильно понимали сущность пола?

Многие годы ученые были абсолютно уверены, что вне зависимости от того, мужского или женского пола ребенок по хромосомам, развитие начинается одинаково. Если присутствует Y‑хромосома или хотя бы ее кусочек, потом развитие поворачивает на путь формирования мужского пола. В противном же случае все происходит без изменений и пол становится женским.

Но вот с Итаном, как мы сами только что видели, все обстояло совсем не так. Поэтому нам пришлось предположить, что тут базовые представления генетики неверны.

Первые исследования кариотипа, совокупности признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, походили на первые снимки, полученные из космоса со спутников-шпионов. Много шума в сигнале и очень небольшое разрешение. По сути, ученые издалека взглянули на плотно упакованный геном.

Однако уже не одно десятилетие такое тестирование позволяет определить, не произошла ли потеря значительных участков плечей хромосом.{146} Это в чем-то похоже на покупку энциклопедии в букинистическом магазине. Вы просто подходите к полке и по номерам сверяете, все ли тома на месте, не заглядывая внутрь каждого. То же самое было и с первым кариотипированием. Мы просто быстренько посмотрели, все ли 46 хромосом на месте. Предполагая при этом, что и все «странички в томах» тоже на месте. А уж про «текст» генов, на них записанный, мы и вовсе ничего не знали.

За последние годы разрешение, с которым мы можем смотреть и изучать свой геном, выросло феноменальным образом. Следующий по точности метод исследования генома называется сравнительной геномной гибридизацией на ДНК-микрочипах: по сути, мы просто разбираем ДНК человека на малюсенькие кусочки и смешиваем с известным по составу образцом. Таким образом мы можем, сравнивая наш образец с известным, понять, есть ли потерянные или, наоборот, удвоенные кусочки. В принципе, это дает тот же результат, что и кариотипирование, только на гораздо большем уровне детализации.{147}

Однако если вам нужна еще более точная информация, вплоть до каждой буковки генома, тогда необходимо делать секвенирование ДНК. Так вы сможете очень детально посмотреть на хромосомы. Станут заметны даже мельчайшие замены, будут известны все те шесть миллиардов нуклеотидов – аденозины, тимины, цитозины и гуанины, – из которых и состоит геном.

Исследуя геном Итана, мы в результате такой процедуры нашли то, чего вовсе не ожидали. У него оказалась дупликация гена SOX3, расположенного на Х‑хромосоме. У девочек две Х‑хромосомы и, соответственно, две копии SOX3. Однако в ходе развития в каждой клетке одна из Х‑хромосом, выбранная случайно, блокируется и «замолкает». Дупликация Итана при этом интереснейшим образом давала возможность получить две одновременно работающие копии SOX3, экспрессируемые с одной и той же хромосомы. Помните, как в одной из глав ранее мы обсуждали дозы генов? В случае Меган дело было в наличии нескольких копий гена, определяющих метаболизм кодеина. Дополнительные копии генов могут очень сильно менять количество производимых на их основе белков. Для Меган это привело к фатальной передозировке лекарства. Для Итана дополнительная копия SOX3 тоже сыграла важную роль. Последовательность этого гена на 90 % совпадает с последовательностью SRY, а это – тот самый небольшой кусочек Y‑хромосомы, играющий ключевую роль в определении пола у мальчиков. Сходство столь велико, что логично предположить: SOX3 является генетическим пращуром SRY. Разница в основном заключается лишь в том, что SRY находится на Y‑хромосоме, а SOX3 – на Х‑хромосоме.

Как сказал бы Шерлок, «игра пошла».

Старый бейсболист сегодня может вернуться с заслуженной пенсии, чтобы сыграть еще одну игру. Теперь мы видим, что и SOX3 может разок выйти на поле вместо SRY. Оказавшись в нужном месте в нужное время и в соответствующих обстоятельствах, он сделает из девочки мальчика. Вне зависимости от наличия Y‑хромосомы хоть в каком-то виде.

На сегодняшний день известно уже несколько, пусть и немного разных по своей природе, случаев, похожих на случай Итана. Но вот что удивительно: бывает и так, что малыши, унаследовавшие от родителей две Х‑хромосомы и дупликацию гена SOX3, тем не менее становились совершенно нормальными девочками.

Так чем же все-таки Итан отличается от остальных? Если бы вы 35 лет назад сказали бы любому генетику, что с помощью фолиевой кислоты, включающей и выключающей гены, умеете превращать худых коричневых мышей в толстых и рыжих, причем так, что эти изменения наследуются, он, этот генетик, скорее всего просто посмеялся бы от души.

Чем дальше мы изучаем постоянно меняющийся ландшафт генетики, тем важнее сохранять ясность и непредвзятость суждений. А те мышки-агути Джиртла – всего лишь один из небольших примеров огромного влияния единичных факторов среды на геном.

Жизнь человека, конечно, совсем не похожа на жизнь лабораторных мышей. В каждый момент времени у нас меняется не один, а множество факторов. И не стоит забывать, что все вероятные взаимодействия бесконечно сложного спектра факторов и обстоятельств мы не способны охватить ни нашим разумом, ни с помощью технологий.

По правде сказать, несмотря на всю мощь инструментария современной генетики, мы так и не поняли, почему Итан стал мальчиком, в то время как с таким же набором генов дети вполне нормально развивались в девочек. Однако мы точно знаем, что бывают случаи – возьмите хоть однояйцевых близнецов Адама и Нила с NF1, – когда требуется совсем немного, чтобы сдвинуть баланс генетической экспрессии или репрессии. И тем самым навсегда изменить ход жизни человека.

Мы лишь слегка коснулись огромного множества генетических и эпигенетических факторов, влияющих на определение пола. А тем не менее для большинства детей вроде Итана результат все равно остается под вопросом, в рамках простой развилки: мальчик или девочка? Он или она? Розовенькое или голубенькое?

Однако так быть не должно.

Впервые я встретил катоя, участвуя в программе по борьбе со СПИДом, организованной Общественной ассоциацией развития населения (PDA). Это такая неправительственная организация в Таиланде.

Ее звали Тин-Тин. И она каждый вечер работала всего в паре шагов от агитпункта Ассоциации. Я как раз тогда занимался просвещением населения в Патпонге – всемирно знаменитом бангкокском квартале красных фонарей. Одна из целей Ассоциации в Таиланде – популяризация использования презервативов, которые должны были помочь остановить распространение СПИДа. Особенно важна была эту кампания среди работников сферы сексуальных услуг.

А вот у Тин-Тин цель была совсем другая. Она старалась заманить как можно больше платежеспособных посетителей в один из местных клубов, устраивающих шоу в стиле бурлеск. Даже с учетом каблуков она была значительно выше других таек. И в квартале, где работники сексуальной сферы сновали, как пчелы в улье, возможно именно рост делал ее заметной.

Патпонг вырос на окраинах Бангкока в конце 1940‑х годов, но по-настоящему он расцвел во времена войны во Вьетнаме. В те годы сотни американских солдат проводили там отпуск и тратили свои доллары на то, на что обычно тратят деньги солдаты. Сегодня же это просто приманка для туристов. Эдакий бесконечный карнавал среди блошиного рынка и квартала красных фонарей.

Девушки вроде Тин-Тин наводняют площадки перед клубами. Они работают либо на заведение, зазывая мужчин-иностранцев и парочки, склонные к сексуальным приключениям, либо на себя, стараясь увлечь покидающих клуб предложениями потратить еще немного денег на еще немного забав.

На протяжении многих дней она поглядывала на мою палатку, но поговорить не подходила. Но вот однажды случился нежданный ливень. Она быстренько – и весьма грациозно, что было непросто с учетом мокрой мостовой и высоченных каблуков – забежала под ближайший навес, взяла один из флаеров, напечатанных Ассоциацией, и сразу же перевернула его вверх той стороной, где текст был на тайском.

«А вы женаты?» – спросила она меня на вполне приличном английском и гораздо более низким голосом, чем я мог ожидать.

Дождь лил как из ведра примерно полчаса, и все это время мы разговаривали. За те полчаса с Тин-Тин я узнал очень много.

Всего в Таиланде катоев, таких как Тин-Тин, около 200 000 человек. Многие тайцы, даже из числа весьма консервативных, считают их «третьим полом». Некоторые просто переодеваются женщинами. Часть только еще готовится к операции по смене пола. А кто-то уже полностью прошел весь путь превращения из мужчины в женщину.

Далеко не все они работники секс-индустрии. Катои работают во всех сферах тайской экономики – от фабрик по пошиву одежды до авиакомпаний. Есть даже профессиональные боксеры муай тай (тайский бокс). Говорят, самый известный из катоев – боец-чемпион Паринья Чароэнпхол. Бывший буддистский монах сделал карьеру в муай тай, чтобы собрать денег на операцию по смене пола. Она (или он) зачастую выходила на ринг в макияже и, быстро разобравшись с противником, дарила ему примирительный поцелуй.

Нельзя при этом сказать, что катои не подвергаются в Таиланде дискриминации. Еще как подвергаются! Для начала не существует механизма легализовать изменение пола с мужского на женский, даже если человек при этом на самом деле генетически является женщиной. В стране, где каждый год 100 000 мужчин призываются на военную службу, это уже не раз приводило к курьезам и проблемам.

У желающих сменить пол есть и другие проблемы. Сам процесс в Таиланде стоит не дорого. По крайней мере, если сравнить с ценами в западных странах. Именно поэтому люди со всего мира едут делать операции по смене пола в Таиланд. При этом большинству тайцев такая операция не по карману. В результате отчаяние толкает многих катоев на проституцию, позволяющую собрать средства на осуществление мечты.

Так было и у Тин-Тин. Она родилась в бедной крестьянской семье в северо-восточном городе Кхон Каен. В Бангкок перебралась на заработки в 14 лет. Когда мы познакомились, ей было уже 24 и она все еще откладывала деньги на операцию, притом давно уже смирившись, что собрать нужную сумму, возможно, так и не удастся. Но она честно каждый месяц отсылала деньги домой отцу и матери. «Там, откуда я родом, считается нормой, когда сын заботится о родителях, – рассказывала она. – И пусть я теперь уже скорее их дочь, а не сын, я все равно считаю себя в ответе за их благополучие.»

Позже я не раз при случае говорил с Тин-Тин. Она рассказала мне еще много интересного, в частности, научила замечать признаки, по которым можно опознать катоя. Это было очень увлекательно.

– Вот, например, я, – объясняла она мне в один из вечеров. – Первым делом обрати внимание на рост. Это первый признак.

И она, конечно, права. Во всех этносах мужчины обычно выше женщин.

– Ну хорошо, – сказал я, показывая на девушку ростом пониже, которая стояла у бара напротив. – А вот, скажем, она?

– Катой, – уверенно проговорила Тин-Тин. – Посмотри на горло – видишь там большой… ну этот… ну, как он там правильно называется?

Она откинула голову и показала на собственное горло.

– Кадык, адамово яблоко, – ответил я.

– Ну да, он самый. Вот тебе и второй признак.

И снова она была совершенно права с генетической точки зрения. Кадык, или по-научному выступ щитовидного хряща, формируется в момент полового созревания под действием мужских гормонов. В результате меняется экспрессия генов и происходит разрастание тканей.

– В твоем случае для меня первым признаком стал голос, – заметил я.

– Это не очень хороший показатель, – сказала Тин-Тин и захихикала, прикрыв рот рукой, настоящим звонким женским смехом, демонстрируя, как легко притвориться. – Голосом легко обмануть, – продолжила она на пару октав выше, чтобы преодолеть пониженный тон голоса, задаваемый адамовым яблоком.

– Ну хорошо. А вот Нит? – я показал на еще одну девушку, которая регулярно заходила ко мне в палатку. – Она невысокая. Кадыка я у нее не видел. И голос вроде бы высокий.

– Катой, – ответила Тин-Тин.

– Ты уверена?

Тин-Тин, мой добрый и терпеливый учитель, посмотрев на меня, улыбнулась.

– Конечно уверена. Все видно по рукам, когда она ходит, – объяснила она. – Видишь локти? Держит их прямо, как мужчина. Настоящие леди так никогда не делают. Она родилась мальчиком. Она уже сделала все операции, какие только можно представить, – счастливица! – но локти никогда не врут.

Тин-Тин говорила о небольшом различии в привычном положении рук у мужчин и женщин. У представительниц прекрасного пола предплечья и ладони едва заметно отклоняются наружу, когда локти согнуты. Проверьте на себе – просто встаньте у зеркала и поднимите руки, как будто держите воображаемый поднос.

Однако не стоит переживать, даже если вы мужчина, а предплечья смотрят наружу при согнутом локте. Тин-Тин, конечно, права – чем больше угол между предплечьями, тем больше шансов, что перед вами – женщина. Но, как и со всем остальным телом, существует огромное пространство для вариаций.

Таиланд – не единственная страна, где отношение к полу довольно размыто.

До 2007 года в Непале гомосексуализм был вне закона. Но вот уже в 2011‑м небольшая азиатская страна с населением в примерно 27 млн человек стала первым в мире государством, которое при переписи населения учитывало не только мужчин и женщин, но и «третий пол», тех, кто не чувствует себя частью двух основных категорий.

В близлежащих Индии и Пакистане хиджры – физиологические мужчины, самоопределяющиеся как женщины (и иногда даже добровольно подвергающиеся кастрации) – тоже получили особый статус. Еще в 2005 году индийские власти разрешили хиджрам указывать в документах свою особость, а в 2009 году примеру соседей последовал и Пакистан.

Во всех этих странах ключевую роль сыграла идея о том, что половая принадлежность – или же ее отсутствие – не вопрос выбора. Это нисколько не влияет на предубеждения, с которыми и по сей день сталкиваются многие люди. Однако даже для весьма консервативных обществ просто признание законом дает определенную защиту людям, которые не нашли себя в классической бинарной системе половой принадлежности.

Важно помнить, что мы при этом не говорим об отдельных личностях или группах людей, перенявших современные либеральные идеи о гибкой сексуальности у западного общества. Те же хиджры, например, существуют в Индии и Пакистане уже 4000 лет.{148}

Кастрация тоже далеко не феномен, свойственный исключительно Южной Азии. Она встречается в десятках культур, включая некоторые страны Западной Европы. К примеру, в Италии в XVI–XIX веках сотни, если не тысячи, мальчиков лишились своих тестикул ради искусства бельканто. Этих обладателей ангельских голосов так и называли – «кастраты».

Фамилии Карестини, Доменичино и Гиззелло сегодня мало кто помнит, а вот в XVIII веке эти кастраты, сочетавшие в себе мужской объем легких с женским вокальным диапазоном благодаря голосам, застывшим в раннем детстве, славились как лучшие певцы Италии. Гендель их очень ценил и даже написал несколько опер, включая дебютную «Ринальдо», рассчитанных на голоса певцов-кастратов.

Сегодня есть всего несколько записей кастратов – все они сделаны Томасом Эдисоном. Он записывал Алессандро Морески, исполнявшего партии первого сопрано в Сикстинском хоре Ватикана в течение трех десятилетий, пока не ушел на «пенсию» в 1913 году. Морески умер в 1922 году в возрасте 63 лет{149}. По современным меркам это совсем немного, однако для Италии тех дней – на целый десяток лет больше тогдашней средней продолжительности жизни. И это может быть далеко не просто совпадение. Вот, например, корейские евнухи, работавшие при императорском дворе во времена династии Чосон, отличались не только необычными, прекрасными голосами, но и долгожительством: они жили на десятилетия дольше других обитателей дворца, включая даже членов королевской семьи. Ученые объяснили этот феномен тем, что мужские гормоны, такие как тестостерон, могут вредить здоровью сердечно-сосудистой системы или снижать иммунитет, меняя экспрессию и репрессию генов{150}. Но ни в коем случае не подумайте, что я пропагандирую кастрацию как способ добавить себе пару лет жизни! Я просто хочу подчеркнуть, что биология пола – уникальная комбинация генов, времени и среды. И чем глубже мы это понимаем, тем больше можем узнать от тех, кто так или иначе отклоняется от нормы.

И дело не только в случаях, как у Итана, которые происходят один раз на миллиард. То же самое можно сказать и о сотнях миллионов людей, не готовых смириться с генетической, биологической, сексуальной и социальной структурой пола. О тех, для кого застывшее классическое представление о мужественности и женственности не подходит вовсе.

Наши гены невероятно чувствительны, и мы понмаем это все больше и больше. Если вы сменили диету, много времени проводите на солнце или даже просто испытываете стресс, организм сразу же передает информацию об изменениях в вашей жизни вашему геному. А чтобы случились изменения в экспрессии и репрессии генов, нужно совсем чуть-чуть, и вот уже чаши весов покачнулись.

В случае Итана не потребовалось сменить все издание энциклопедии или только один том из всего собрания генетических сочинений, чтобы он из девочки превратился в мальчика. Оказалось нужным лишь небольшое повышение экспрессии гена, пришедшееся на нужный момент развития. Так Итан простым увеличением дозы SOX3 навсегда изменил многое в нашем понимании развития человека.

Вы наверняка знаете высказывание: «То, что осталось позади нас, и то, что ждет нас впереди, имеет очень малое значение в сравнении с тем, что находится у нас внутри».{151} Довольно симпатичная мысль. Однако ясно и другое: то, что внутри нас, во многом зависит от того, что мы оставили позади и – от того, что ждет впереди. Причем зависит так, как раньше мы и вообразить-то не могли.

Культура народа может давать огромный вклад в вещи, связанные с полом. Взять хотя бы то, что произошло в Китае. Ультразвук стал инструментом определения пола будущего ребенка для огромного числа людей. В результате родители могли, если хотели – а они именно так и делали – оставлять мальчиков и избавляться от девочек. А ведь, если помните, медицинский сонар создавался совсем не для того. Его делали, чтобы помогать малышам приходить в этот мир.

Сегодня то, как будущие родители в Китае используют ультразвук, чтобы выбирать мальчиков и отсеивать девочек, кажется нам диким. Тем не менее нужно признать, что мы сейчас живем в мире, где пол ребенка – только одна из множества черт, которые можно выбрать или отмести перед зачатием или в ходе беременности. И все благодаря генетическому тестированию.

Готовы ли мы к такому новому миру? Миру, где такие люди, как Грейс, Итан, Тин-Тин, Михаэль и все остальные, о ком я рассказывал в своей книге, – не говоря уже о миллионах и миллионах других, не подходящих под определение социальной, эстетической, половой и генетической норм, – могут быть легко выявлены генетически, а потом уничтожены, отправлены на дно, как та немецкая субмарина в Карибском бассейне?

Стремясь к генетическому совершенству, мы рискуем уничтожить не только миллионы будущих людей, не соответствующих выбранной нами социальной норме. Мы рискуем уничтожить еще и решения всех тех медицинских проблем, которые так долго и старательно искали.

Глава 11 Подводя итоги: Редкие заболевания учат нас понимать наше генетическое наследие

Сегодня вы почти наверняка неплохо представляете себе все те, казалось бы несвязанные, генетические события, которые должны произойти – в должное время и в должном порядке, – чтобы ребенок родился.

А потом, чтобы правильно прошел первый день его жизни. Затем первая неделя. А после и первый год.

И так день за днем.

Подростковый возраст. Потом взросление. И вот человек сам становится родителем. Приходят перемены среднего возраста. И все это течет своим чередом, несмотря на биологические, химические и даже радиологические вторжения мира внешнего в хрупкое равновесие мира внутреннего. А ведь окружающая нас среда каждый день пытается изменить наши гены.

Но небольшие повседневные события вы, скорее всего, при этом упускаете. К примеру, обычно не обращаете внимания на сердцебиение. Или на то, как надуваются и сжимаются легкие, когда вы дышите. Сиюминутная биологическая жизнь и ее генетические последствия остаются вне вашего внимания. Про сердце вы обычно вспоминаете только во время физических нагрузок, а так даже и не задумываетесь, что оно, скорее всего, без остановки билось в вашей груди еще тогда, когда вы не родились. А вот если вдруг что-то вас заставит заволноваться, занервничать или, скажем, просто долго бежать, внимание тут же переключается на то, что происходит внутри вашего тела, хотя вы почти наверняка не знаете, как возникает то или иное изменение в вашей физиологии и какой каскад генетических механизмов при этом запускается. Человеческий геном работает в тесном согласовании с событиями окружающей среды – в любой момент времени он отвечает на события, меняя экспрессию и репрессию генов так, как нужно организму.

Что-то из этих событий вполне заурядно. Например, приходится сделать еще немного молекулярных помощников в виде ферментов, чтобы переварить съеденный завтрак. А иногда всё намного серьезнее. Бывает, что геному нужно представить матрицу для создания структурных белков, которые послужат строительными лесами при заживлении ран или восстановлении после хирургической операции.

Мне иногда немного жаль, что, пока все идет гладко, мы не замечаем генетической подноготной нашей жизни. А ведь даже когда мы просто отдыхаем, внутри нас постоянно идут очень непростые процессы. К сожалению, обычно только тяжелый недуг, настигший нас или кого-то из наших близких, заставляет обратить хоть какое-то внимание на все те невероятно сложные и непостижимо взаимосвязанные процессы, которые происходили, происходят и будут происходить в человеческом организме. От зачатия и рождения до конца жизни.

В театре теней иногда размытым пятном на экран невольно попадают тени кукловодов. Вот так же и мы можем случайно заметить отголоски идущих внутри нас процессов. Заволновавшись, мы ощущаем участившийся пульс; мы видим, как царапины затягиваются, покрываясь корочкой, а потом и вовсе исчезают, однако мы и понятия не имеем о тех сотнях и тысячах генов, которые, чтобы все шло своим чередом, экспрессируются в это время или, напротив, замолкают. Ну совсем как с прорвавшейся водопроводной трубой. Пока все в порядке, мы о ней, разумеется, не думаем. Мало ли что там у нас в стенах или под полом. А вот когда из стены начинает хлестать вода, тут-то ни о чем другом просто и думать невозможно.

Так уж устроена жизнь. Обычно человеческий организм не требует многого взамен на поддержание нашего существования. Несколько тысяч калорий в день, чуть-чуть воды и совсем немного упражнений – вот и все, что нужно, чтобы сохранить то редчайшее, насколько мы знаем, состояние, называемое жизнью.

Наш организм даже помогает нам в этом, словно невидимый и ненавязчивый тренер и диетолог говорят нам, когда нужно есть, пить и спать. Все эти мягкие (хотя и не всегда) сигналы приходят к нам в виде специальных молекул. Выпуская таких миниатюрных посланников, наши тела сообщают нам, что делать. Если мы не обратим на эти требования внимания или же у нас просто не будет возможности их вовремя выполнить, организм начнет настаивать все сильнее – до получения результата. Вспомните хотя бы для примера последний раз, когда вам нужен был туалет, а поблизости его не оказалось. Все это отлажено так хорошо и точно, что большинство из нас почти всю жизнь живет в состоянии всеобъемлющего генетического и физиологического неведения.

Трудно понять, что происходит, пока все идет как надо. Зато если вдруг что-то ломается – вы скоро поймете, о чем я говорю, – с вас как будто спадают шоры, о наличии которых вы и не догадывались. И вдруг все становится предельно ясно.

На всей планете нет никого, кто был бы в точности таким же, как вы.

Однако буду честен: пусть генетически вы и уникальны (если вы, конечно, не однояйцевый близнец), тем не менее существует довольно много людей, сильно на вас похожих.

Иногда людей делают особенными совсем небольшие генетические отличия, но именно они способны повлиять на всю нашу жизнь. Возьмите хоть случай Итана из прошлой главы. Некоторые такие отличия столь редки, что почти невозможно найти другого человека на Земле с такой же особенностью. Для ученого найти и изучить подобное отклонение очень важно – ведь так можно понять, как работает генетика остального человечества и, в случае удачи, найти способ вылечить миллионы людей по всей планете от какого-либо недуга. Новое видение генетики человека – сквозь призму редких генетических отклонений – позволяет делать медицинские открытия и находить лекарства для остальных людей.

А теперь я хочу познакомить вас с Николасом.

С любой точки зрения Николас был слишком молод, чтобы работать учителем. Да и вообще сам факт его существования на Земле был крайне маловероятен. Дело в том, что у Николаса одно из самых редких отклонений в мире – синдром гипотрихоза-лимфостаза-телеангиэктазии (я буду называть его сокращенно СГЛТ).

Не нужно изучать медицинскую дисморфологию, чтобы с первого взгляда сказать, что с Николасом что-то не так. Однако нужен человек с очень специальным образованием – например, таким, как у меня, – чтобы сразу понять: особенности Николаса имеют определенную генетическую основу.

У Николаса ясные голубые глаза, а лицо, казалось бы, застыло в вечном раздумье, но при этом он в любую секунду способен улыбнуться так широко и заразительно, что просто невозможно удержаться и не улыбнуться в ответ. Когда мы познакомились, ему было чуть больше 10 лет, но что-то в его чертах лица убеждало, что парень умен далеко не по годам.

Все это так бросается в глаза и завораживает, что с первого взгляда можно и не заметить те особенности, которые дали название синдрому: гипотрихоз – нехватка волос; лимфостаз – непрекращающийся отек и телеангиэктазия – сеть кровеносных сосудов, проступающих под поверхностью кожи.

Почти полное отсутствие волос (у Николаса была всего пара рыжих прядей на макушке) и похожие на паутину вены, проступающие под поверхностью кожи, по большому счету имели только косметическое значение. Это вовсе не значит, что они не важны, просто ни то, ни другое не угрожало жизни. А вот с отеками все было совсем не так безобидно.

В норме человеческое тело довольно легко справляется с тем, чтобы вовремя перемещать куда надо разные жидкости, накапливающиеся в тканях. Иногда, скажем, из‑за болезни или травмы, жидкости остаются на одном месте подольше. С этим пришлось столкнуться почти каждому. Если вам случалось потянуть запястье или лодыжку, вы понимаете, о чем я говорю. Небольшая припухлость – нормальная часть здорового процесса восстановления. И обычно это идет организму на пользу. Но вот у людей с СГЛТ отек возникает не как реакция на травму. Он никуда не уходит, и причина его – в нарушении работы лимфатической системы.

И пусть СГЛТ встречается очень редко – по всему миру сегодня чуть больше десятка случаев, – у каждого из больных обычно присутствует весь набор симптомов. Но Николас страдал еще и от почечной недостаточности. И ему очень нужна была пересадка почки. Насколько мы знали, ничего подобного у других из десятка больных СГЛТ нет. Так почему такое случилось с Николасом? В поисках ответа на этот вопрос мы отправились в далекое путешествие.

Как и многие другие путешествия, наше началось с карты. Но на сей раз на карте были не номера дорог и названия улиц. На нашей карте был генетический адрес – насколько нам тогда было известно, уникальный адрес генома Николаса. Сравнивая все буковки ДНК с известными геномами людей, не страдающих от СГЛТ, и выяснив, в чем же разница, мы поняли, что синдром возникает из‑за изменений и мутаций в гене SOX18.

Иногда мне хочется подружиться с генами, которые я изучаю. В таких случаях я стараюсь дать им прозвища, говорящие о них больше, чем аббревиатура и номер. Вот SOX18 я прозвал геном Джонни Деймона – в честь кудлато-бородатого бейсболиста «Рэд Сокс», игравшего за Бостонский клуб под номером 18. Впрочем, и в Нью-Йорке он играл под этим номером – после того, как переметнулся на сторону извечного соперника своей бывшей команды. Ньюйоркцы завербовали Деймона, потому что решили, что он принесет их клубу победу. На тот момент своей карьеры он делал хит с частотой примерно 0,290, и это более чем за 11 сезонов лиги. Он действительно играл блестяще и стоял насмерть в защите внешнего поля.

С генами все работает так же, как и с игроками. Если известна статистика прошлых успехов игрока, можно довольно точно предсказать, как будут обстоять дела с будущими играми. И с генами, в общем, так же. Следующие четыре сезона Деймон продолжал добиваться хита в 0,290 случаях. Но вот в последнем сезоне в Бронксе у него было почти 100 страйк-аутов (не самый лучший персональный рекорд), он сделал меньше краж базы, чем за какой-либо сезон в своей карьере, и боролся за лидерство в рейтинге спортсменов, совершивших ошибки слева на поле, по крайней мере в Американской лиге бейсбола. И вот, когда в 2009‑м у него закончился контракт, ньюйоркцы отказались его продлевать (а потому с 2012 года Деймон играет за «Кливленд Индианс».).

С генами примерно так же. Поняв, как этот конкретный ген работает в норме, мы довольно легко сумеем проверить, что будет, если он сломается. Впрочем, можно и в обратном порядке.

Вот в случае SOX18, наблюдая за людьми с СГЛТ, мы поймем, какую роль этот ген играет в норме. Как он работает над тем, чтобы в организме развивались нормальные лимфатические механизмы, позволяющие отводить избыток жидкости, который скапливаются в тканях и полостях между ними.

И это очень полезная информация. Но она, к сожалению, никак не объясняет, почему у Николаса отказала почка.

Могли ли СГЛТ и проблемы с почками оказаться просто совпадением? Конечно, могли. В конце-то концов, масса людей страдает от нескольких несвязанных друг с другом генетических заболеваний.

Может быть, Николасу тоже просто вот так не повезло? Мне это предположение не показалось правдоподобным. Я чувствовал, что надо продолжить изучать, как связаны между собой конкретная мутация в SOX18 и проблемы с почками, которым не было других внятных объяснений. Так что, взяв Николаса себе в проводники, мы отправились на поиски новых генетических приключений.

Когда попадается пациент, у которого известна конкретная мутация, очень полезно – а иногда и жизненно важно – разобраться, возникла она у человека впервые или досталась ему в наследство. Так что первым делом мы изучаем ДНК родителей, чтобы проверить, не попал ли сломанный ген от кого-то из них, и если да, то от кого. Если у обоих родителей такой мутации нет, значит, она новая и возникла только теперь. Ученые называют такие случаи de novo мутациями. Впрочем, сразу признать, что мутация возникла недавно, нельзя – а вдруг перед нами результат супружеской неверности?

И это, как вы сами понимаете, ставит нас в щекотливое, неловкое положение, ведь дальнейшие исследования могут привести к семейному скандалу. Особенно трудно при этом принимать решения, если генетическое отклонение, о котором идет речь, несет угрозу для жизни и потенциальных носителей надо предупредить во что бы то ни стало.

В случае Николаса мы не нашли мутации в ДНК ни у одного из родителей и генетически проверили и подтвердили, что они действительно являются его родителями. Похоже, мы имеем дело с de novo мутацией, решили мы.

Но было еще одно обстоятельство. Через год после рождения Николаса его мать Джен забеременела. На седьмом месяце она очень серьезно заболела, что представляло серьезную угрозу здоровью будущего ребенка. Провели экстренную операцию, однако ребенка – это был мальчик – спасти не удалось. Изучив ДНК погибшего малыша, мы выяснили, что у него была такая же мутация в SOX18, как у брата.

Могла ли одинаковая мутация возникнуть у обоих мальчиков независимо? Вряд ли. Куда более вероятно, что у одного из их родителей есть мутация, затронувшая только часть клеток. Причем тех, что находятся в репродуктивных органах. Когда мы видим такую структуру наследования – родителя без мутации, а несколько детей с ней, – мы называем это гонадным мозаицизмом.

Поняв, каким образом Николас унаследовал свою мутацию, мы решили копнуть глубже. А дальше – больше. Оказалось, что те немногие, кто страдал этим же синдромом, гомозиготны по мутации в SOX18. Значит, у них обе копии гена мутантные. А вот у Николаса была всего одна сломанная копия гена или, другими словами, он был гетерозиготен по этой мутации. При этом обычно у гетерозиготных носителей всего одной мутантной копии гена SOX18 никакого СГЛТ не наблюдалось. То есть если мы правильно понимаем генетические механизмы возникновения синдрома, то у Николаса его быть не должно.

Так часто бывает в генетике – попытка найти ответ на один вопрос приводит к возникновению пяти новых. Но в случае Николаса мы надеялись, что ответы на эти вопросы позволят нам понять, почему у него отказывали почки.

А не может ли у Николаса на самом деле быть другое генетически обусловленное отклонение? – подумали мы. Похожее на СГЛТ и вызываемое сходными причинами, но еще и нарушающее работу почек?

Теоретические соображения – это одно. А вот попытка их доказать или опровергнуть на практике – совсем другое дело. Итак, теперь нам нужно было найти еще одну генетическую иголочку в стоге из 7 миллиардов соломинок. По правде говоря, шансы, что на нашей планете есть еще хоть один человек с точно такой же мутацией и симптомами, как у Николаса, были практически равны нулю. А это значило, что наша затея могла потерпеть фиаско. Но мы просто не могли не попытаться.

И мы сделали то, что сделал бы на нашем месте любой толковый генетик – отправились в турне. Исколесив бесчисленные километры дорог, мы рассказывали про Николаса на всех медицинских конференциях, на каких только смогли побывать. И все это – ради шанса встретить человека, который видел пациента с таким же набором симптомов.

Сегодня я, по правде говоря, не очень понимаю, на что мы тогда рассчитывали и о чем думали. Вероятность того, что у нас все получится, была абсолютно ничтожна. Но в случае успеха мы помогли бы Николасу – не говоря уже о том, что получили бы бесценные медицинские данные. А потому мы продолжали наши поиски. Как мы уже убеждались не один раз, разбираясь со сложными случаями, подобными случаю Николаса, мы совершенно неожиданным образом меняем жизни очень многих людей. К счастью, есть ученые-генетики, не отступающие даже перед самыми сложными медицинскими тайнами.

Тогда мы еще не знали, что на другом континенте другая команда исследователей и врачей в это же время задавала себе те же самые вопросы, что и мы, – наперекор всем невероятностям у их пациента Томаса тоже, казалось бы, был СГЛТ. И как у Николаса, у Томаса, в отличие от других, страдающих СГЛТ, были не две мутантные копии гена SOX18, а всего одна. А еще к огромному нашему удивлению у Томаса тоже были проблемы с почками. Он даже уже перенес операцию по трансплантации почки в юности.

Но что еще поразительнее – мы и сами не можем до сих пор до конца в это поверить – у Томаса была не только абсолютно такая же клиническая картина. У него была при этом точно такая же мутация гена SOX18!

Я до сих пор помню то абсолютно сюрреалистическое ощущение, когда впервые увидел фотографию Томаса. Я тогда допоздна засиделся на работе, все мои сотрудники уже ушли домой. Я в кабинете был один. И вот с экрана компьютера на меня посмотрел человек, выглядевший точь-в‑точь как Николас. Пусть Томас был старше – ему было 38, а Николасу всего 14, – я мог бы поклясться, что это один и тот же человек!

У обоих были солидные и практически безволосые головы. Одинаковые глаза миндалевидной формы, одинаковые полные яркие и изогнутые в постоянной улыбке губы. А самое главное, абсолютно одинаковый мудрый взгляд. Как будто оба были сделаны одним мастером из одного материала по единому шаблону.

Учитывая их непростую судьбу, в каком-то смысле, возможно, так оно и было.

До сих пор нет ответа на вопрос, как так вышло, что эти двое – разделенные возрастом и расстоянием в полмира – оказались носителями столь одинаковых генетических отклонений, внешности и медицинских симптомов. Подобный набор симптомов, если учесть отказ работы почек, не встречается больше ни у кого на нашей планете.

И это сходство в сочетании с остальными особенностями дало нам всего один вариант решения. Мы вынуждены были признать, что имеем дело с отдельным новым наследственным заболеванием.

Выгода для следующего пациента с СГЛТП (дополнительная буква «П» в аббревиатуре – от слова «почки») очевидна. Николас получил почку в качестве невероятного подарка от отца Джо. И очень хорошо восстановился после операции. А еще он получал вполне хорошие оценки – немаловажное достижение для парня, часто попадающего в больницу и пропускающего школу. В последнее время он начал общаться со сверстниками, чего раньше не делал. И конечно, его жизнь изменилась к лучшему, причем не только потому, что он славный парень, а его семья ему помогает и поддерживает во всем. Улучшение качества жизни Николаса не обошлось без неусыпного врачебного наблюдения и рекомендаций, разработанных многопрофильной командой экспертов, занимавшихся его случаем. Ведь после того, как его заболевание удалось определить точнее, врачи смогли оказывать ему высокоспециализированную помощь. И, конечно же, все то, что помогло Томасу и Николасу, используют и в следующий раз, леча других подобных пациентов, которые теперь будут знать – они не одни такие, они не одиноки в этом мире.

Конечно, заболевания Николаса и Томаса встречаются крайне редко. Следующего случая можно ждать очень и очень долго.

Так в чем же смысл наших исследований для всего остального человечества?

Сегодня известно более 6000 редких заболеваний. Если взять их все вместе, оказывается, только в Америке такие недуги затрагивают жизни более 30 млн человек.{152} То есть примерно каждого десятого жителя США. И это больше, чем, скажем, все население Непала. Давайте для наглядности представим себе футбольный стадион. Пусть на всех трибунах сидят люди в белых футболках, кроме одного человека в каждом десятом ряду, – те пусть будут в красном. Представили? Получается очень много красного.

Теперь вообразите, что у каждого человека в красном в руках конверт. И в каждом таком конверте клочок бумаги с написанным на нем предложением. А теперь представьте, что собранные вместе эти предложения рассказывают обо всех остальных людях на этом стадионе.

Вот так и исследуют редкие наследственные заболевания. Мы уже поговорили о том, как те немногие, у кого есть мутация в гене SOX18, помогают нам лучше понять, какова его роль в организации работы лимфатической системы.

И именно здесь Николас и Томас могут помочь всем остальным людям. Часто бывает, что рак «угоняет» лимфатическую систему и использует ее для своего распространения и процветания. Поняв, как SOX18 вовлечен в этот процесс, мы сумеем выбрать новую и очень нужную мишень для многих типов рака. А еще случаи Томаса и Николаса помогут нам понять, в чем роль SOX18 при поддержании нормальной работы почек.

Именно поэтому мы все в долгу перед Николасом, Томасом и множеством других людей, чьи генетические отклонения продвигают вперед нашу работу. Из истории медицинской науки известно, что исследования их случаев приводят к результатам, полезным для всего человечества, гораздо чаще, чем к успехам в лечении таких пациентов.

Мысль эта не нова. Еще в далеком 1882 году – за два года до смерти Грегора Менделя – врач по имени Джеймс Педжет, считающийся сегодня одним из отцов-основателей медицинской патологической анатомии, отметил на страницах Британского медицинского журнала «Ланцет», что стыдно пренебрегать теми, чьи заболевания редки, «оставляя им лишь пустые мысли и ничего не значащие слова о шансах и редкостях». «Ничья жизнь не лишена смысла, – писал Педжет. – Любой человек способен дать начало новому знанию, если только мы ответим на вопрос, почему это случается столь редко. И почему тогда оно, это столь редкое явление, произошло в данном случае?»

Что имел в виду Педжет? Возьмите, например, историю одного из самых успешных лекарств в истории медицины, и вы ясно увидите, как исключение помогает понять правило.

Нам всем необходим жир. Когда мы не получаем его достаточно с пищей, жизнь становится весьма неприятной. Причем не только с гастрономической, но и с физиологической точки зрения. Бедный жиром рацион может привести к трудностям в усвоении жирорастворимых витаминов – таких как А, D и Е. Есть данные, что у некоторых людей недостаток жиров приводит к депрессии и суицидам.{153} Но, конечно, как и в других случаях, излишество не сулит ничего хорошего. За увеличение доли жиров в рационе мы платим ростом содержания в крови холестерина, а именно липопротеидов низкой плотности (ЛПНП). А их избыток часто приводит к атеросклерозу – от древнегреческого атерос, что значит кашица, и склерос, означающего плотный или твердый. Вообще «твердая кашица» – прекрасный образ для описания бляшек, образующихся на стенках некоторых артерий. По мере того, как бляшки нарастают, пути кровотока сужаются и теряют свою гибкость. А это очень опасная комбинация, приводящая зачастую ничего не подозревающих людей к сердечным приступам и инсультам. Во всем мире сегодня сердечно-сосудистые заболевания – главная проблема здравоохранения. К примеру, в США от них страдают около 80 млн человек, это самая частая причина смерти в стране, уносящая по полмиллиона жизней в год.{154}

Однако мы могли бы многого не знать о болезнях сердечно-сосудистой системы, если бы не очень редкое наследственное отклонение под названием семейная гиперхолестеринемия.

В конце 1930‑х годов норвежский врач Карл Мюллер занялся изучением этого недуга. Болезнь, по сути, сводится к наследственному чрезвычайно повышенному уровню холестерина. Мюллер выяснил, что люди с семейной гиперхолестеринемией свой высокий уровень холестерина не накапливают в ходе прожитых лет – они просто уже с ним рождаются.

Конечно, нам всем необходимо определенное количество холестерина – организм использует его как материал для синтеза многих гормонов и даже витамина D, – однако, когда его в крови слишком много, резко возрастает риск умереть от сердечно-сосудистых заболеваний. А для людей с семейной гиперхолестеринемией риск умереть по этой причине невероятно велик уже на самых ранних этапах жизни: в отличие от большинства людей, они не могут перемещать ЛПНП из крови в печень, что приводит к заоблачно высоким уровням холестерина.

В норме у нас есть специальный рецептор, который печень использует, чтобы собирать ЛПНП из кровотока. Но при семейной гиперхолестеринемии ген этого рецептора испорчен. Он, этот ген, называется LDLR и сидит на 19‑й хромосоме. Благодаря работе рецептора предотвращается накопление и окисление холестерина в крови – а, соответственно, и возможная опасность для сердца. Однако, если вы носитель мутаций гена LDLR, приводящих к семейной гиперхолестеринемии, нормальный транспорт холестерина не работает и в результате весь жир остается в кровотоке, вызывая закупорку сосудов.

Нередко люди, несущие две копии таких мутаций, погибают от сердечного приступа в возрасте чуть за 30 или даже раньше. И тут не помогает ни бег по утрам, ни самые здоровые диеты в мире.

Чего Мюллер себе и представить не мог, так это то, что его работы стали идейным фундаментом, на котором спустя десятилетия вырос один из величайших суперхитов в истории фармацевтики.

Все уже давно знают, что высокий уровень ЛПНП у большинства людей можно снизить с помощью правильной диеты и упражнений. Очевидно, что для людей с семейной гиперхолестеринемией этого категорически недостаточно, поэтому последователи Мюллера искали другой способ сбить высокий уровень ЛПНП, вызванный этим редким отклонением. И они придумали лекарство, влияющее на работу фермента под названием 3‑гидрокси-3‑метилглутарил-кофермент-А‑редуктаза. В норме этот фермент помогает организму создавать холестерин, причем делать это по ночам, пока мы спим. Расчет был на то, что, заблокировав работу фермента, можно снизить уровень ЛПНП в крови. Вы наверняка слышали об этом лекарстве, а возможно, и сами его сейчас принимаете.

Аторвастатин[19], известный под множеством коммерческих названий, стал настоящим бестселлером среди лекарств. Его прописывают миллионам людей по всему миру. К сожалению, для людей, унаследовавших мутации, приводящие к семейной гиперхолестеринемии и сыгравшие такую важную роль в создании этого препарата, атровастатин не очень полезен – он просто не эффективен.

Есть несколько новых и еще толком непроверенных, но многообещающих лекарств, разработанных специально для людей с семейной гиперхолестеринемией, однако для многих из них единственным способом надежно контролировать уровень холестерина в крови остается операция по пересадке печени.

С другой стороны, аторвастатин буквально спас жизни миллионам и миллионам других людей. Ведь это лекарство помогает людям с повышенным уровнем холестерина избежать ранней кончины от коронарной недостаточности – пусть даже их проблемы вызваны не только генетикой, но и неправильным образом жизни.

В медицине часто бывает так: те, кто больше других нуждаются в помощи и заслуживают ее, получают ее далеко не первыми. А иногда и вовсе не получают.

Хотя, как вы вскоре узнаете, случается и иначе.

Порой время между открытием в генетике и прорывом в методах лечения измеряется десятилетиями.

Так было, как вы, наверное, помните, с попытками найти лекарство от ФКУ. Все началось в 1930‑х годах с работ Асбьёрна Фёллинга и закончилось разработками Роберта Гатри, придумавшего тест на это заболевание, доступный каждому.

Иногда – впрочем, теперь все чаще – процесс происходит быстрее. Так было, например, в случае с аргининосукцинатной ацидурией, АСА. При этом расстройстве метаболизма нарушается цикл мочевины и организму приходится очень стараться, чтобы выводить даже нормальные количества аммиака.

Звучит знакомо, не правда ли? Да все так и есть, АСА очень похожа на НОК – синдром, которым страдали Синди и Михаэль. И очень похожим образом у людей с АСА возникают нешуточные трудности с тем, чтобы пройти все стадии цикла преобразования аммиака, на выходе которого должна получиться мочевина.

А еще у людей с АСА часто наблюдается задержка интеллектуального развития. Поначалу считалось, что неврологический эффект – просто результат повышенного содержания аммиака в нервной системе, совсем как в случае Михаэля. Но потом врачи поняли, что проблемы с развитием у людей с АСА никуда не деваются и даже ухудшаются, даже если удается поддерживать сравнительно низкие уровни аммиака.

А совсем недавно исследователи из Медицинского колледжа Бейлора нашли еще один симптом АСА. Люди с этим заболеванием страдают от необъяснимого повышения кровяного давления. Конечно, ученые знали, что довольно простое соединение – оксид азота – играет немаловажную роль в механизмах снижения кровяного давления. И, очевидно, они понимали, что фермент, поломка которого вызывает АСА, является заодно и ключевым звеном в цепи производства оксида азота в организме.

Вооружившись этим знанием, доктора из Бейлора отставили проблемы, связанные с аммиаком, и стали давать пациентам с АСА лекарства, непосредственно выступающие донорами оксида азота. И у этих пациентов невероятным образом улучшилась память, да и задачки они стали решать лучше. А в качестве приятного дополнения у них еще и нормализовалось давление.{155}

Это, конечно, не полноценное излечение, но и промежуток между открытием факта и появлением медицинской процедуры, на нем основанной, составил не десятилетия, а всего пару лет. Сегодня многие врачи используют этот метод для устранения долговременных симптомов АСА. Кроме того, АСА помогает лучше понять, что именно происходит при недостатке оксида азота. Ведь этот симптом может проявляться и при куда более частых заболеваниях, например при болезни Альцгеймера. Вот вам еще один пример того, как редкий случай проливает свет на то, что так или иначе может затронуть любого человека.

Часто бывает очевидно, как именно носители редких заболеваний помогают остальному человечеству. Вы сами только что видели, как, начав с изучения редкой болезни, например, семейной гиперхолестеринемии, вызывающей повышенный уровень холестерина и сердечные приступы, ученые пришли к разработке лекарства вроде аторвастатина, который сегодня врачи используют, чтобы помогать миллионам.

Мой же собственный опыт фармацевтических открытий можно назвать как угодно, но только не прямым и понятным. Мой непрекращающийся интерес к изучению редких заболеваний привел к открытию нового антибиотика, который я назвал сидеромицином. Этот антибиотик уникален в том, что работает он, как умная бомба, специфично поражая инфекции, устойчивые к другим антибиотикам.

Тогда, в далекие 1990‑е годы, я совершенно не интересовался антибиотиками, зато увлеченно изучал гемохроматоз. Это генетическое заболевание приводит к тому, что организм усваивает с пищей слишком много железа. А это, в свою очередь, часто вызывает рак печени, сердечную недостаточность и преждевременную кончину. В результате моего исследования я неожиданно понял, что можно использовать некоторые особенности этого генетического заболевания, чтобы создать лекарство, прицельно уничтожающее микробов-убийц.

Согласно официальной статистике, более 20 000 человек в год гибнет от инфекций, вызванных микроорганизмами, резистентными к антибиотикам. И это только в США! Столь смертоносными эти микроорганизмы делает то, что они устойчивы ко многими или даже ко всем антибиотикам, находящимся в арсенале сегодняшних фармацевтов. Вот почему разработанное мною лекарство способно излечивать миллионы и спасать тысячи жизней в год.

Когда я только представил публике свое открытие, еще не было подтвержденных научных данных о связи гемохро-матоза и устойчивых к антибиотикам инфекций. Более того, многие из тех, с кем я тогда работал, вообще не могли понять, зачем я распыляюсь и одновременно занимаюсь сразу двумя несвязанными проблемами – гемохроматозом и микробами, устойчивыми к антибиотикам. К счастью, теперь все уже это поняли.

Собирая данные о гемохроматозе, я выискал с два десятка пациентов со всего мира. А клинические испытания сидеромицина должны начаться уже в 2015 году. Это, пожалуй, самый яркий пример из моей практики, показывающий, как знание, полученное при изучении редкого наследственного заболевания, помогает сохранить здоровье всего человечества.

Редкие генетические отклонения порой помогают нам и иначе. К примеру, останавливают, дабы мы не нанесли вред собственным детям ради пары лишних сантиметров.

Представьте себе, что вы можете уйти от собственной генетической наследственности. Вообразите, что у вас есть возможность отбросить любой из генов, способных привести к одному из бесчисленного множества видов рака. Есть только один подвох – в комплекте вам достается синдром Ларона.

Без лечения рост страдающих этим заболеванием обычно ниже 1,5 м. У них выступающий лоб и глубоко посаженные глаза. А еще продавленная переносица, крохотный подбородок и толстый животик. Известно около 300 человек по всему миру с этим отклонением, и примерно треть из них живет в нескольких деревнях высоко в Андах на юге провинции Лоха в Эквадоре.{156} И они все, кажется, абсолютно неуязвимы для рака.

Почему? Тут все непросто. Чтобы понять синдром Ларона, полезно знать о еще одном генетическом отклонении, которое находится на противоположном краю спектра. Оно называется синдромом Горлина. Люди с этим нарушением особенно подвержены определенному типу рака – базиломе[20]. Базилома довольно часто поражает взрослых людей, проводящих много времени на солнце, но у носителей синдрома Горлина этот тип рака может обнаружиться в возрасте чуть старше 10 лет и без какого-либо избыточного воздействия солнечного света.

Примерно один из 30 000 человек подвержен синдрому Горлина. Правда, про многих просто ничего в этом плане не известно – ведь обычно о синдроме ничего не напоминает, пока человек не заболевает раком. Тем не менее есть несколько визуально заметных дисморфических черт, которые при этом встречаются, – их может распознать даже неспециалист. Это макроцефалия (крупная голова), гипертелеоризм (широко расставленные глаза) и синдактилия 2–3 пальцев стопы (перепонка между вторым и третьим пальцами на ногах).{157} Есть и другие частые диагностические признаки: небольшие ямки на ладонях и уникальная форма ребер, видимая на рентгенограмме грудной клетки. Так почему же люди с синдромом Горлина так подвержены злокачественным опухолям вроде базиломы, развивающейся и без участия солнечных лучей? Чтобы ответить на этот вопрос, мне придется рассказать вам о гене под названием PTCH1. В норме организм использует его, чтобы производить белок под названием Patched‑1, играющий ключевую роль в регуляции роста клеток. Но у пациентов с синдромом Горлина, у которых Patched‑1 не работает, на сцену выходит белок под названием Sonic Hedgehog[21]. В результате ограничение на деление клеток снимается. Они начинают делиться. И делятся, делятся, делятся.{158}

В этом-то, собственно, и заключается проблема. Ведь неограниченный рост – это клеточная анархия, быстро ведущая, к сожалению, к раку.

«Хорошо, – скажете вы, – но при чем тут синдром Ларона?» По сути, синдром Горлина представляет собой полную генетическую противоположность синдрома Ларона. В одном случае клеточный рост избыточно поощряется, а в другом, наоборот, чрезвычайно ограничен. Синдром Ларона вызывается мутацией в гене рецептора, реагирующего на гормон роста, что делает носителей синдрома невосприимчивыми к этому гормону – одна из причин, по которой они часто маленького роста.

Так вот, в противоположность клеточной анархии людей с синдромом Горлина у людей с синдромом Ларона все гайки регуляции клеточного роста туго закручены – такой вот крайней формы клеточный тоталитаризм.

Я понимаю, что у вас могут быть очень недобрые чувства к тоталитаризму как к идеологии, но с биологической точки зрения это вполне успешная затея. Если бы не так, вы бы сейчас не читали мою книгу, а я бы никогда ее не написал. И не было бы и никаких многоклеточных организмов на всей планете. Ведь и вы, и я, и все другие многоклеточные организмы – продукт биологического тоталитаризма, держащего клетки в повиновении любой ценой. В повиновении, которое обеспечивается наличием специальных рецепторов на поверхности всех клеток. Они, эти рецепторы, заставляют непослушную клетку совершить клеточное сэппуку, или харакири, – запрограммированное клеточное самоубийство, называемое апоптозом.

Как самураи, потерявшие честь, клетки, проявляющие амбиции, желающие быть больше, чем просто одной из миллиардной клеточной толпы, запрограммированы по приказу закончить свою жизнь. И временами такой приказ поступает. По тому же самому механизму клетки, пораженные патогенами, могут пожертвовать собой, чтобы защитить организм от бактериальной инфекции. И этот же механизм используется при высвобождении пальцев из перепонок при эмбриональном развитии. Помните, мы это уже обсуждали? Если нужные клетки не умирают – как это происходит при некоторых генетических заболеваниях, – у человека вырастают между пальцами перепонки, как у лягушки.

Видите, как невероятно важно равновесие! Процессы, подавляющие рост, должны быть постоянно сбалансированы, чтобы рост все-таки происходил, но только тогда, когда это необходимо для выживания. Вспомните любой случай, когда вы получали травму. Не важно, был ли это просто порез или что-то посерьезнее. Задумайтесь над всем ремонтом и перестройками на клеточном уровне, осуществленными в вашем теле. И все это «на автомате»! И все это – результат очень точного ежедневного подведения баланса между клеточной жизнью и клеточной гибелью.

Хотели ли бы вы вмешаться в этот баланс?

Впрочем, вы сами или кто-то из ваших знакомых наверняка уже так сделали.

Есть свои преимущества в том, чтобы быть высоким. Высокие дети реже попадают в неприятности со сверстниками-хулиганами и лучше проявляют себя в спортивных играх. Высокие взрослые, как показывают некоторые исследования, легче поднимаются по карьерной лестнице и в среднем зарабатывают больше невысоких коллег.{159}

Конечно, везде есть исключения. Среди самых известных, например, Наполеон Бонапарт. Хотя, если разобраться внимательно, самый знаменитый в мире человек, компенсировавший рост амбициями, был, возможно, не таким-то уж и низким. На пороге XIX века французские дюймы были немного длиннее британских. Англичане, которые не относятся к преданным почитателям Наполеона, утверждали, что он – пять футов с кепкой (примерно 1,5 м). А на деле его рост скорее был около пяти с половиной футов, что около 167 см. А может, даже и все 173, что уж никак не мало, особенно по тем временам.{160} Но будь то английские или французские дюймы – каждый из них на счету, когда речь идет о росте. И будем честны, люди, способные достать до верхней полки без табуреточки, очень полезны в хозяйстве.

Именно поэтому небольшой рост ребенка – или хотя бы подозрение на него – самая частая причина визита к детским эндокринологам. И дело не в том, что родители не будут любить своих детей, если те вырастут коротышками. Просто в современном мире рост стал одним из ходовых товаров. Рекомбинантный гормон роста научились производить уже больше полувека назад, поэтому сейчас для того небольшого числа детей, рост которых категорически запаздывает, терапия легко доступна. Уже достаточно многие родители понимают, что на рост их детей можно повлиять – а значит, теоретически дать им в будущем конкурентное преимущество.{161}

Сегодня есть уже целый список отклонений, при которых показано применение искусственного гормона роста. С некоторыми из них вы даже познакомились в этой книге. И список этот только растет. От синдрома Прадера – Вилли (первое известное заболевание человека, связанное с эпигенетикой) до синдрома Нунан (заболевание, которое я заметил на ужине у Сюзанны, подруги моей жены, несколько лет назад). Исследователи постепенно показывают, что очень многие люди могут получить реальную пользу от инъекции искусственного гормона роста.

Часть этих нарушений весьма серьезна, и введение искусственного гормона – необходимая часть правильного лечения больных детей. Но во многих случаях применение таких препаратов (обычно в виде регулярной серии инъекций) специально направлено на решение проблемы низкого роста. Идиопатически низким считается рост, отстающий на два стандартных отклонения от среднего для текущего возраста ребенка, но без каких-либо признаков генетических, физиологических или пищеварительных проблем. Ну, по крайней мере, если врачи не смогли их выявить. Другими словами, это нормальные дети, которые просто оказались очень низкорослыми.

И вот это и беспокоит Арлана Розенблюма, одного из ученых из Университета Флориды, выявившего, что люди с синдромом Ларона страдают раком столь редко, что можно сказать, вообще не знают этой беды. Мы расспросили эндокринолога, есть ли у него опасения по поводу широкого использования искусственных гормонов роста в лечении детей. Ответил он одним словом – эндокосметология. Так Розенблюм (и постоянно растущий сонм его сторонников) называет использование гормонов роста в косметических целях{162}. Например, для увеличения будущего роста ребенка. Но если искусственные гормоны уже прошли все возможные тесты и проверки (а их немало), то почему же мы должны беспокоиться?

Прежде чем ответить на этот вопрос, мне придется сперва рассказать о так называемом инсулиноподобном факторе роста‑1, сокращенно ИФР‑1. Этот фактор высвобождается, когда организм чувствует повышение концентрации гормона роста. ИФР‑1 не только способствует росту, но и повышает выживаемость клеток. И если вы просто хотите добавить ребенку пару сантиметров роста – это вполне помогает.

Но прежде чем применять искусственные гормоны роста, хорошенько подумайте. ИФР‑1 еще и останавливает апоптоз – запрограммированное клеточное самоубийство, – а в случае, если с какой-то группой клеток что-то пошло не так, это может быть очень опасно.

Или даже смертельно опасно.

С точки зрения Розенблюма, давая детям гормоны роста просто, чтобы они не были чуть ниже сверстников, мы подвергаем их ненужному риску – риску позже столкнуться с раком. Оценить степень этого риска мы сегодня пока не в состоянии, на это понадобятся десятилетия. А еще Розенблюм считает, что многие родители принимают такие решения из‑за агрессивной рекламы и маркетинговых кампаний производителей гормональных лекарств. И этот выбор на самом деле не имеет ничего общего ни со здоровьем, ни с будущим благополучием детей.

Сегодня рынок искусственных гормонов роста человека исчисляется миллиардами. Каждый год миллионы долларов тратятся на рекламные компании, нацеленные на заботливых родителей невысоких детей. В результате многие принимают решение применить недешевый препарат, чтобы поправить то, что поправлять вовсе и не нужно.

И если учесть, что люди с синдромом Ларона не болеют раком именно потому, что их тела не восприимчивы к гормону роста, стоит задуматься: а такая ли замечательная идея колоть детям искусственный аналог этого гормона? Стоит ли риск полученной выгоды? Если бы только больше родителей знало о синдроме Ларона… Может быть, тогда потенциальные косвенные канцерогенные эффекты от применения искусственных гормонов роста не оставались бы без внимания. И применение таких препаратов к детям, по сути, в косметических целях встречалось бы реже.

Когда синдром Ларона был только-только описан – а случилось это в далеком 1950‑м году, – никто и не предполагал, что именно он через несколько десятилетий позволит нам хоть краем глаза взглянуть на неуязвимость к раку. И, если уж честно, никто тогда не думал, что изучение редких болезней – нечто большее, чем медицинская разновидность эзотерического знания.

Однако небольшая семья, наследующая редкий ген, способствующий избыточному накоплению холестерина, дает именно ту информацию, которая нужна для прорыва поистине всемирного масштаба. Изучение людей с гемохроматозом, которым я занимался, дало человечеству новейший антибиотик сидеромицин. Такие истории нередки, а потому люди должны быть безмерно благодарны всем носителям редких отклонений, неважно, привели они уже к открытиям или эти дары еще только ждут нас впереди.

За годы своей работы я видел бесчисленное множество людей с редкими заболеваниями и их близких, но я не представляю, каково это – оказаться на их месте. Моя профессия дает мне уникальную возможность встречаться с самыми смелыми и решительными людьми в мире – родителями больных детишек. Они демонстрируют невероятные мужество и отвагу перед лицом страшных и непонятных диагнозов. А ведь эти страшные диагнозы – невообразимое испытание, требующее терпения и сострадания, не говоря уже о физической и эмоциональной выносливости.

Вот взять хотя бы маму Николаса Джен: сегодня многие называют ее «Мама Кунг-Фу» – за невероятную твердость и неусыпное отстаивание (пусть не всегда полностью мирное) прав своего сына. Однажды и я так назвал Джен, и она расцвела в улыбке, а Николас рассмеялся.

Внимательные любящие родители очень помогают врачам глубже проникнуть в суть заболевания их детей. Они знают: что бы не случилось, надо оставаться человеком. То есть жить, превозмогать трудности и любить ближних.

Находясь рядом со всеми моими удивительными пациентами и их родными, я понимаю, что учусь у них гораздо больше, чем они учатся у меня.

И всем нам есть, чему у них поучиться.

Внутри каждого человека с редким генетическим отклонением где-то глубоко лежит секрет. И если они поделятся с нами этим секретом, мы обязательно найдем новое лекарство, которое послужит на благо всего человечества.

И напоследок

Вы много где побывали и многое повидали. От Карибских пляжей до вершины горы Фудзи. Вы встретили спортсменов с генетическим допингом и других удивительных людей. Вы видели древние кости и даже краденые геномы.

Вы видели, как наши гены не забывают психологические травмы от пережитого насилия. Как простая перемена рациона превращает рабочих пчел в королев. И что небольшая оплошность во время следующего отпуска может стоить вам непредсказуемого изменения в ДНК.

Вы видели, как генетическая наследственная информация может меняться под воздействием пережитого или же, наоборот, изменять образ жизни. Вы теперь точно знаете, что для жизни человека, как и для всей жизни на Земле, ключ к успеху – в гибкости и умении приспосабливаться. И что твердость и незыблемость могут обернуться слабостью.

Даже небольшое изменение экспрессии в геноме в ходе эмбрионального развития может изменить пол человека. Итан превратился в мальчика, вместо того, чтобы стать девочкой, но не только в силу наследственности, а еще из‑за небольшого и очень точного сдвига в экспрессии генов. Ведь, как вы помните, очень многие с точно таким же устройством генома, как у него, становятся девочками.

А еще вы увидели, как люди с редкими наследственными болезнями помогли понять ДНК человека и его эмбриональное развитие. И теперь вы понимаете, сколь многим мы обязаны таким людям. Поняв ограничения своей наследственности, мы получаем ключ к тому, чтобы их преодолеть. Зная, что делать со своим генетическим наследием, мы получаем возможность формировать его реализацию.

Именно поэтому, услышав в разговоре от друга, что он, пытаясь вести здоровый образ жизни, стал есть больше фруктов и овощей, вы спросите, лучше ли ему теперь живется. А если он ответит, что стал мучиться вздутием живота и постоянно очень устает, вы вспомните Джеффа-Котлету.

Может быть, в памяти и не удержится, как называется это заболевание (наследственная непереносимость фруктозы), но вот вещи поважнее названий вы наверняка не забудете. Например, то, что универсальной хорошей диеты не бывает. И, как мы видели на примере Джеффа, рацион, полезный для большинства, для некоторых может оказаться смертельно опасным.

А еще, когда родятся ваши внуки, один из них может оказаться чуть ниже других детей. И если вы однажды услышите, как ваша дочь или сын говорят о гормоне роста, после прочтения моей книги не пропустите это просто так мимо ушей, а вспомните о генетическом заболевании (синдроме Ларона), затрагивающем в основном сотни жителей высокогорных деревень Эквадора. И вы наверняка вспомните, что у них не бывает рака, а все благодаря невосприимчивости к гормону роста. Теперь у вас много знаний, а потому вы сумеете помочь своим детям принять по-настоящему взвешенное решение.

Вспомнив Меган, для которой несколько лишних копий гена CYP2D6 превратили рецепт на кодеин в смертный приговор, вы вовремя подадите голос и тем самым выскажетесь не только за своего ребенка, но и за носителей всех тех редких наследственных отклонений, которые своими жизнями так много дали развитию медицины. Это то, что Лиз и Дэвид делают для малютки Грейс. Ее кости, возможно, никогда не станут столь же крепкими, как у большинства людей, но тем не менее она каждый день показывает мне и всем окружающим, что ее геном – не книга, которую уже написали, сверстали и напечатали, а история, которую рассказчик может изменить.

Помните, что сказала работница приюта Лиз и Дэвиду? Она сказала, что новых родителей Грейс послала судьба. Мужчину и женщину, решивших стать мамой и папой маленькой девочки и подарить ей новую жизнь. Новый шанс на выживание, вопреки генетическому наследию. Шанс на счастье.

Мы теперь понимаем, что наша генетическая сила не в том, чтобы послушно принять гены, доставшиеся от предшествующих поколений. Она в возможности влиять на то, что мы получаем и передаем дальше.

И делая это, мы можем полностью изменить нашу жизнь.

Благодарности

Сердечно благодарю пациентов и их родных, позволивших мне рассказать на страницах этой книги об их медицинских приключениях. Хочу также выразить огромную благодарность всем, кто учил и наставлял меня как в области медицины, так и за ее пределами. Не могу не отметить отдельно заслуги доктора Дэвида Читаята, который вдохновлял меня на эту работу с самого начала проекта и безмерно расширил мой кругозор в областях дисморфологии, генетики и медицины. Во многом именно благодаря ему я смог довести дело до конца. Мой агент Ричард Эбат из 3 Arts помог мне не забыть, сколь важно передать на бумаге «как мыслит генетик». Без советов множества читателей, видевших черновики моей книги, этот текст не стал бы читабельным. Особенно хочу поблагодарить за это во всех отношениях великолепного выпускающего редактора Grand Central Publishing Бэна Гринберга – за настойчивость в вопросах, позволивших в итоге сделать текст проще для понимания. Без усилий Бэна эта работа вряд ли бы заинтересовала неспециалиста. Также хочу поблагодарить Дрюмона Мойра – редактора британского издательства Scepter, без чьих финальных правок и идей текст был бы не настолько хорош. Благодарю Жасмин Мэтью за великолепно сделанную работу ведущего редактора. Также хочу отметить административную работу Мелиссы Хан из 3 Arts и Пиппы Вайт из Grand Central Publishing. Без них я бы никогда не закончил работу в срок и не мог бы делать ее с таким удовольствием. Еще хочу сказать спасибо публицистам Мэтью Балласту и Катрин Вайтсайд, которые помогли заранее привлечь интерес будущих читателей к моей книге. Я очень благодарен Ричарду Верверу, все это время ассистировавшему мне в исследовательской работе. Нельзя переоценить его внимательность и склонность добираться до источника первичной информации, невзирая на языковые барьеры. Спасибо Алайне Халивард, варившей кофе в «Wailete Estate Kona Coffee», только благодаря приготовленному ею волшебному напитку я смог написать многие из этих страниц к назначенному сроку. Я очень благодарен Валли, ведь без домашнего уюта я никогда бы не закончил книгу. Спасибо Джордану Петерсону, дававшему мне бесчисленные и бесценные советы. И конечно, я очень благодарен Мэттью Лапланту, чей талант в области журналистики помог мне поднять весь проект на качественно иной уровень. И в заключение хочу поблагодарить родных и близких за их любовь, поддержку и неиссякаемый энтузиазм, без которых ни одно из моих начинаний не увенчалось бы успехом.

Сноски

1

Грегор Мендель представлял свою работу Обществу естественной истории города Брно 8 февраля и 8 марта 1865 года. После этого он опубликовал результаты в Трудах Общества естественной истории города Брно. Его статья была переведена на английский язык только в 1901 г.

(обратно)

2

От непосредственных изменений в ДНК посредством двуцепочечных разрывов и до эпигенетических модификаций, которые влияют на экспрессию и репрессию генов.

(обратно)

3

Не только фруктоза вызывает такие проблемы. Сахароза и сорбит (которые все равно в нашем организме преобразуются в фруктозу) тоже опасны при этом заболевании. А ведь именно сорбит обычно содержится в продуктах, на которых написано «без сахара».

(обратно)

4

Подробнее мы обсудим это в гл. 6.

(обратно)

5

Мы называли некоторые из таких отклонений вариантами с неизвестным значением.

(обратно)

6

Другое название: «паучьи пальцы».

(обратно)

7

Изменчивость экспрессивности – степень, в которой внешне проявляется черта, определяемая геном. Пенетрантность – в популяции носителей доля тех, у кого ген проявляется внешне. И от обеих характеристик зависит частота видимого проявления заболевания. Для некоторых заболеваний экспрессивность и пенетрантность значительно варьируются. Хорошим примером может служить ретинобластома, вызванная мутациями гена RB1.

(обратно)

8

Вражда Хаттфилдов и Маккоев (1878–1891 годы) – противостояние двух американских семейств, проживавших на границах штатов Западная Виргиния и Кентукки. В ходе этого противостояния было убито почти полтора десятка членов обоих кланов. В 2003 году представители Хаттфилдов и Маккоев подписали символичный мирный договор. Вражда двух этих семейств вошла в американский фольклор и стала нарицательным обозначением серьезного и долгого конфликта.

(обратно)

9

Человеческое сердце тратит огромное количество энергии на преодоление силы тяжести. Однако когда нагрузка на сердце резко падает, можно перекачать тот же объем крови с гораздо меньшими усилиями.

(обратно)

10

Рабочие пчелы при определенных условиях могут откладывать яйца, из которых разовьются трутни – самцы. Однако ни при каких условиях они не смогут отложить яиц, из которых вылупятся другие рабочие самки – так уж устроена пчелиная генетика.

(обратно)

11

Около 99 % генов человека соответствуют генам мыши, а приблизительно 80 % из них почти полностью идентичны. (Прим. ред.)

(обратно)

12

Мы еще обсудим одну историю на эту тему в гл. 10.

(обратно)

13

Аммиак – обычный продукт распада белков, как наших собственных, так и поступающих с пищей.

(обратно)

14

Даже если вы хорошо знаете, чем питались ваши недавние предки, не стоит забывать, что их рацион может быть излишне богат калориями для человека, ведущего современный образ жизни с невысоким уровнем физической активности.

(обратно)

15

Если ваши предки из Западной Африки или Европы, почти наверняка так и было.

(обратно)

16

Вот несколько примеров таких лекарств: хлорохин, кодеин, дапсон, диазепам, эзомепразол, меркаптопурин, метопролол, омепразол, пароксетин, фенитоин, пропранолол, рисперидон, тамоксифен и варфарин.

(обратно)

17

Если вы думаете, что к вам-то уж это точно не относится, знайте, что исследования показали: говорящий по телефону человек за рулем ничем не лучше пьяного водителя.

(обратно)

18

Исследование, использующее результаты нескольких других независимых изысканий.

(обратно)

19

Аторвастатин был не первым полученным статином, а просто самым широко известным.

(обратно)

20

Базилома – один из самых распространенных раков кожи, пусть и не самый опасный. В год в США обнаруживаются около 2 млн новых случаев этого заболевания.

(обратно)

21

Если вдруг название белка кажется вам странно знакомым, не удивляйтесь: он и вправду назван в честь персонажа видеоигр компании «Сега».

(обратно) (обратно)

Комментарии

1

Почти во всех случаях, описанных в этой книге, имена людей изменены на вымышленные, чтобы не нарушать их конфиденциальность. Иногда я при этом менял детали описанных событий, чтобы еще больше обезличить их участников или подчеркнуть определенные идеи. Но все события, описанные в моей книге, происходили на самом деле.

(обратно)

2

Несмотря на то, что сегодня секвенирование экзома или полного генома стало значительно дешевле, нельзя не учитывать время и стоимость работ по интерпретации полученных данных, которые ничуть не изменились.

(обратно)

3

Здесь играют свою роль некоторые базовые психологические принципы. Подробнее читайте в Nevid J. (2009). Psychology Concepts and Applications. Boston: Houghton Mifflin.

(обратно)

4

Rosenfield M. (Jan. 15, 1979). Model expert offers «something special». The Pittsburgh Press.

(обратно)

5

Pasols P. (2012). Louis Vuitton: The birth of modern luxury. New York: Abrams.

(обратно)

6

Национальный центр биотехнологической информации – удобный, доступный и надежный источник данных о различных заболеваниях, включая и анемию Фанкони –

(обратно)

7

Перестройки в этом гене связывают еще и с редким типом рака – альвеолярной рабдомиосаркомой: Medic S. and Ziman M. (2010). PAX3 expression in normal skin melanocytes and melanocytic lesions (naevi and melanomas). PLoS One. 5:e9977.

(обратно)

8

Примерно один из 700 новорожденных страдает синдромом Дауна.

(обратно)

9

Сейчас исследования мекония плода используются очень редко, но тем не менее по присутствию этиловых эфиров жирных кислот они позволяют выявить, подвергался ли зародыш воздействию алкоголя.

(обратно)

10

Если уже и толстый большой палец приходится скрывать от окружающих, то что же говорить о более серьезных физических недостатках? На мой взгляд, очень печально то, насколько далеко зашли маркетологи, создавая образ идеального человека. В особенности это касается женщин: Lapowsky I. (Feb. 8, 2010). Megan Fox uses a thumb double for her sexy bubble bath commercial. New York Daily News.

(обратно)

11

Bosse K., et al. (2000). Localization of a Gene for Syndactyly Type 1 to Chromosome 2q34-q36. American Journal of Human Genetics, 67: 492–497.

(обратно)

12

Близкородственные браки могут привести к повышению вероятности проявления генетических заболеваний, в особенности при рецессивном характере их наследования.

(обратно)

13

Дисморфология – раздел медицины, изучающий, что можно узнать о генетике и прошлом опыте человека по особенностям его анатомических черт. Больше прочесть об этой замечательной дисциплине можно в The Journal Clinical Dysmorphology, в котором собраны рецензируемые статьи о конкретных случаях и исследованиях в этой области. Если же вы захотите как следует разобраться в используемой терминологии, я рекомендую начать с: Special Issue: Elements of Morphology: Standard Terminology. (2009). American Journal of Medical Genetics Part A. 149: 1 –127.

(обратно)

14

Manzoor S. (Nov. 2, 2012). Come inside: The world’s biggest sperm bank. The Guardian.

(обратно)

15

Hsu C. (Sep. 25, 2012). Denmark tightens sperm donation law after ‘Donor 7042’ passes rare genetic disease to 5 babies. Medical Daily.

(обратно)

16

Henig R. (2000). The monk in the garden: The lost and found genius of Gregor Mendel, the father of genetics. New York: Houghton Mifflin.

(обратно)

17

В своей работе Мендель использовал немецкое слово Vererbung, которое как раз и можно перевести как «наследие». Термин встречался и раньше публикации Менделя.

(обратно)

18

Lowe D. (Jan. 24, 2011). These identical twins both have the same genetic defect. It affects Neil on the inside and Adam on the outside. UK: The Sun.

(обратно)

19

Marchione M. (April 5, 2007). Disease Underlies Hatfield-McCoy Feud. The Associated Press.

(обратно)

20

Если хотите узнать больше о болезни Гиппеля – Линдау (в том числе и об организациях, оказывающих поддержку больным), стоит начать с сайта NORD: -disease-information/rare-diseases/byID/181/viewFullReport

(обратно)

21

Davies L. (Sep. 18, 2008). Unknown Mozart score discovered in French library. The Guardian.

(обратно)

22

Doucleff M. (February 11, 2012). Anatomy of a Tear-Jerker: Why does Adele’s ‘Someone Like You’ make everyone cry? Science has found the formula. The Wall Street Journal.

(обратно)

23

Послушать, как Лейзингер исполняет Моцарта на фортепьяно можно здесь:

(обратно)

24

Yaxley G., et al. (2012). Diamonds in Antarctica? Discovery of Antarctic kimberlites extends vast Gondwanan Cretaceous kimberlite province. Research School of Earth Sciences, Australian National University.

(обратно)

25

Goldschein E. (Dec. 19, 2011). The incredible story of how De Beers created and lost the most powerful monopoly ever. Business Insider.

(обратно)

26

Epstein E. J. (February 1, 1982). Have you ever tried to sell a diamond? The Atlantic.

(обратно)

27

Ford H. and Crowther S. (1922). My Life and Work. Garden City N. Y.: Garden City Publishing.

(обратно)

28

Magee D. (2007). How Toyota Became #1: Leadership lessons from the world’s greatest car company. New York: Penguin Group.

(обратно)

29

Johnson A. (April 16, 2011). One Giant Step For Better Heart Research? The Wall Street Journal.

(обратно)

30

На эту тему опубликовано множество статей. Мне нравится эта: Katsume H., et al. (1992). Disuse atrophy of the left ventricle in chronically bedridden elderly people. Japanese Circulation Journal, 53: 201–206.

(обратно)

31

Bostrack J. M. and Millington W. (1962). On the Determination of Leaf Form in an Aquatic Heterophyllous Species of Ranunculus. Bulletin of the Torrey Botanical Club, 89: 1–20.

(обратно)

32

Эту статью цитировали почти в сотне других работ, она поистине выдающаяся в своей области: Kamakura M. (2011). Royalactin induces queen differentiation in honeybees. Nature, 473: 478. Если вам и вправду интересны пчелы, обязательно прочтите: Chittka A. and Chittka L. (2010). Epigenetics of Royalty. PLoS Biology, 8: e1000532.

(обратно)

33

Lyko F., et al. (2010). The honeybee epigenomes: differential methylation of brain DNA in queens and workers. PLoS Biology, 8: e1000506.

(обратно)

34

Kucharski R., et al. (2008). Nutritional control of reproductive status in honeybees via DNA methylation. Science, 319: 1827–1830.

(обратно)

35

Herb B., et al. (2012). Reversible switching between epigenetic states in honeybee behavioral subcastes. Nature Neuroscience, 15: 1371–1373.

(обратно)

36

У человека есть две немного разные копии: DNMT3A и DNMT3B, и обе они имеют одинаковые гомологии и сходства с каталитическим доменом Dnmt3 у медоносной пчелы Apis mellifera. Подробнее можно узнать из статьи: Wang Y., et al. (2006). Functional CpG methylation system in a social insect. Science, 27: 645–647.

(обратно)

37

Parasramka M., et al. (2012). MicroRNA profiling of carcinogen-induced rat colon tumors and the influence of dietary spinach. Molecular Nutrition & Food Research, 56: 1259–1269.

(обратно)

38

Moleres A., et al. (2013). Differential DNA methylation patterns between high and low responders to a weight loss intervention in overweight or obese adolescents: the EVASYON study. FASEB Journal, 27: 2504–2512.

(обратно)

39

Franklin T., et al. (2010). Epigenetic transmission of the impact of early stress across generations. Biological Psychiatry, 68: 408–415.

(обратно)

40

Yehuda R., et al. (2009). Gene expression patterns associated with posttraumatic stress disorder following exposure to the World Trade Center attacks. Biological Psychiatry, 66: 708–711; Yehuda R., et al. (2005). Transgenerational effects of posttraumatic stress disorder in babies of mothers exposed to the World Trade Center attacks during pregnancy. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 90: 4115–4118.

(обратно)

41

Sookoian S., et al. (2013). Fetal metabolic programming and epigenetic modifications: a systems biology approach. Pediatric Research, 73: 531–542.

(обратно)

42

Quijano E. (March 4, 2013). «Kid President»: A boy easily broken teaching how to be strong. CBSNews.com

(обратно)

43

К счастью, такие истории случаются крайне редко. Но это не умаляет трагедии, описанной в: Weathers H. (Aug. 19, 2011). They branded us abusers, stole our children and killed our marriage: parents of boy with brittle bones attack social workers who claimed they beat him. The Daily Mail.

(обратно)

44

(46) U.S. Department of Health & Human Services. (2011). Child Maltreatment.

(обратно)

45

Описания самой болезни встречаются в медицинской литературе уже более 250 лет, однако до недавнего времени ее причины оставались загадкой. Подробнее читайте в: Kaplan F., et al. (2008) Fibrodysplasia ossificans progressiva. Best Practice & Research Clinical Rheumatology, 22: 191–205.

(обратно)

46

Семья Али созвала под свои знамена настоящую армию защитников для дочери и других детей, страдающих от ПОФ: Golgowski N. (June 1, 2012). The girl who is turning into stone: Five year old with rare condition faces race against time for cure. The Daily Mail.

(обратно)

47

Сегодня проверка большого пальца ноги уже входит в стандартную процедуру обследования людей, у которых подозревают ПОФ: Kartal-Kaess M., et al. (2010). Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP): Watch the great toes. European Journal of Pediatrics, 169: 1417–1421.

(обратно)

48

Stirland A. (1993). Asymmetry and activity related change in the male humerus. International Journal of Osteoarcheology, 3: 105–113.

(обратно)

49

«Мэри Роуз» оставалась на морском дне, пока корабль не подняли на поверхность в 1982 году. И с тех пор ученые наперегонки бросились устанавливать личности моряков и уточнять их биографии: Hough A. (Nov. 18, 2012). Mary Rose: scientists identify shipwreck’s elite archers by RSI. The Telegraph.

(обратно)

50

Если вам вдруг интересно прочесть побольше про наследственность, связанную с деформацией суставов стопы, рекомендую: Hannan M. T., et al. (2013). Hallux valgus and lesser toe deformities are highly heritable in adult men and women: The Framingham foot study. Arthritis Care Research (Hoboken).

(обратно)

51

Во всех прочих случаях «свинцовый» рюкзак можно считать самым настоящим орудием пыток: Chow D. H., et al. (2010). Short-term effects of backpack load placement on spine deformation and repositioning error in schoolchildren. Ergonomics, 53: 56–64.

(обратно)

52

Kane A. A., et al. (1996). Observations on a recent increase in plagiocephaly without synostosis. Pediatrics, 97: 877–885; Biggs W. S. (2004). The’epidemic’of deformational plagiocephaly and the American Academy of pediatric’s response. JPO: Journal of Prosthetics and Orthotics, 16: S5 – S8.

(обратно)

53

Прежде чем покупать шлем для исправления формы черепа, прочтите: Wilbrand J. F., et al. (2013). A Prospective Randomized Trial on Preventative Methods for Positional Head Deformity: Physiotherapy versus a Positioning Pillow. The Journal of Pediatrics, 162: 1216–1221.

(обратно)

54

Это поистине удивительная рыба: Lundberg JG and Chernoff B. (1992). A Miocene fossil of the Amazonian fish arapaima (Teleostei arapaimidae) from the Magdalena River Region of Colombia – Biogeographic and evolutionary implications. Biotropica, 24: 2–14.

(обратно)

55

Meyers M. A., et al. (2012). Battle in the Amazon: Arapaima versus Piranha. Advanced Engineering Materials, 14: 279–288.

(обратно)

56

Открытие настолько небольшого изменения, приводящего к летальной форме несовершенного остеогенеза, – всего лишь одно из множества невероятных вариантов того, к чему может приводить замена одного нуклиотида: Cohn D. H., et al. (1986). Lethal osteogenesis imperfecta resulting from a single nucleotide change in one human pro alpha 1 (I) collagen allele. Proceedings of the National Academy of Science, 83: 6045–6047.

(обратно)

57

Taaffe D. R., et al. (1995). Differential effects of swimming versus weight-bearing activity on bone mineral status of eumenorrheic athletes. Journal of Bone and Mineral Research, 10: 586–593.

(обратно)

58

Фото и видео, иллюстрирующие эту историю о трудностях, поджидавших троих астронавтов по возвращении из космоса в гравитационное поле Земли: Leonard P. (July 2, 2012). «It's a bullseye»: Russian Soyuz capsule lands back on Earth after 193‑day space mission. Associated Press.

(обратно)

59

Leblanc A., et al. (2013). Bisphosphonates as a supplement to exercise to protect bone during long-duration spaceflight. Osteoporosis International, 24: 2105–2114.

(обратно)

60

Rohrer F. (Aug. 7, 2007). «China Drinks its Milk» BBC News Magazine.

(обратно)

61

Что не удивительно с учетом того, что большинство людей толком не умеет готовить, не говоря уже о приготовлении по-настоящему вкусной и здоровой пищи. Читайте подробнее в: Curtis P. J., et al. (2012). Effects on nutrient intake of a family-based intervention to promote increased consumption of low-fat starchy foods through education, cooking skills and personalized goal. British Journal of Nutrition, 107: 1833–1844.

(обратно)

62

Martin D. (Aug. 18, 2011). From omnivore to vegan: The dietary education of Bill Clinton. CNN.com.

(обратно)

63

Bown S. (2003). Scurvy: How a Surgeon, a Mariner and a Gentleman Solved the Greatest Medical Mystery of the Age of Sail. West Sussex: Summersdale Publishing Ltd.

(обратно)

64

Cahill L. E. and El-Sohemy A. (2009). Vitamin C transporter gene polymorphisms, dietary vitamin C and serum ascorbic acid. Journal of Nutrigenetics and Nutrigenomics, 2: 292–301.

(обратно)

65

Erichsen H. C., et al. (2006). Genetic variation in the sodium-dependent vitamin C transporters, SLC23A1, and SLC23A2 and risk for preterm delivery. American Journal of Epidemiology, 163: 245–254.

(обратно)

66

Подробнее об этих идеях пишут в статье: Stuart E.L., et al. (2004). Reduced collagen and ascorbic acid concentrations and increased proteolytic susceptibility with prelabor fetal membrane rupture in women. Biology of Reproduction, 72: 230–235.

(обратно)

67

Повар Джефф оказался именно в такой ситуации, последовав диетологическому совету врача.

(обратно)

68

Подробнее о фармакокинетике кофеина можно прочесть в статьях: Palatini P., et al. (2009). CYP1A2 genotype modifies the association between coffee intake and the risk of hypertension. Journal of Hypertension, 27: 1594–1601; Cornells M.C., et al. (2006). Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction. The Journal of the American Medical Association, 295: 1135–1141.

(обратно)

69

Sekirov I., et al. (2010). Gut microbiota in health and disease. Physiological Reviews, 90: 859–904.

(обратно)

70

Обычно требуется время, чтобы в полости тела образовалось достаточно места. На это время вокруг кишечника ребенка сооружают специальную защитную емкость. И несмотря на то, что эта процедура может пугать родных и близких малыша, она необходима перед тем, как появится достаточно места, чтобы убрать кишечник внутрь полости тела, а оставшееся отверстие хирургически закрыть.

(обратно)

71

Fei N., and Zhao L. (2013). An opportunistic pathogen isolated from the gut of an obese human causes obesity in germfree mice. The ISME Journal, 7: 880–884.

(обратно)

72

Подробнее на эту тему читайте в статье: Koeth R.A., et al. (2013). Intestinal microbiota metabolism of l‑carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. Nature Medicine, 19: 576–585.

(обратно)

73

Centerwall S. A. and Centerwall W.R. (2000). The discovery of phenylketonuria: the story of a young couple, two retarded children, and a scientist. Pediatrics, 105: 89–103.

(обратно)

74

Если хотите еще почитать о случаях, подобных случаю Меган, рекомендую начать с: Kelly L.E., et al. (2012). More codeine fatalities after tonsillectomy in North American children. Pediatrics, 129: e1343–1347.

(обратно)

75

Gaedigk A., et al. (2010). CYP2D7-2D6 hybrid tandems: identification of novel CYP2D6 duplication arrangements and implications for phenotype prediction. Pharmacogenomics, 11: 43–53; Williams D.G., et al. (2002). Pharmacogenetics of codeine metabolism in an urban population of children and its implications for analgesic reliability. British Journal of Anesthesia, 89: 839–845; Aklillu E., et al. (1996). Frequent distribution of ultrarapid metabolizers of debrisoquine in an ethiopian population carrying duplicated and multiduplicated functional CYP2D6 alleles. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 278: 441–446.

(обратно)

76

Что произошло за эти годы? Медицина сделала много маленьких шажочков к решению, которое сможет спасать жизни. И, к сожалению, очень часто медицинские исследования двигаются только с такой скоростью: Kuehn B.M. (2013). FDA: No Codeine After Tonsillectomy for Children. Journal of the American Medical Association, 309: 1100.

(обратно)

77

Роуз, умерший в 1993 году, – настоящий герой для многих врачей и ученых. И это звание он по праву заслуживает: Miall B. (Nov. 16, 1993). Obituary: Professor Geoffrey Rose. The Independent.

(обратно)

78

Точно так же, как и с кодеином, по-разному работающим для людей с разной наследственностью, эффект от практически любого лекарства может отличаться в лучшую или худшую сторону: Rose G. (1985). Sick individuals and sick populations. International Journal of Epidemiology, 14: 32–38.

(обратно)

79

См. Minihane A.M., et al. (2000). ApoE polymorphism and fish oil supplementation in subjects with an atherogenic lipoprotein phenotype. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 20: 1990–1997; Minihane A. (2010). Fatty acid-genotype interactions and cardiovascular risk. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids, 82: 259–264.

(обратно)

80

Park M. (April 13, 2011). Half of Americans use supplement. CNN.

(обратно)

81

Bastion H. (2008). Lucy Wills (1888–1964): The life and research of an adventurous independent woman. The Journal of the Royal College of Physicians of Edinburgh, 38: 89–91.

(обратно)

82

Hall M. (2012). Mish – Mash of Marmite: A-Z of Tar-in-aJar. London: BeWrite Books.

(обратно)

83

Подробнее об этом читайте: Suren P, et al. (2013). Association between maternal use of folic acid supplements and risk of autism spectrum disorders in children. The Journal of the American Medical Association, 309: 570–577.

(обратно)

84

Yan L, et al. (2012). Association of the maternal MTHFR C677T polymorphism with susceptibility to neural tube defects in offsprings: evidence from 25 case-control studies. PLoS One, 7: e41689.

(обратно)

85

Keller A, et al. (2012). New insights into the Tyrolean Iceman’s origin and phenotype as inferred by whole-genome sequencing. Nature Communications. 3:698.

(обратно)

86

По ссылке можно найти тонны записей (однако не ручаюсь, что, подписавшись на сервис, вы не обнаружите у себя под дверью миссионера):

(обратно)

87

Если вы никогда не увлекались серфингом, вы можете знать Окчилупо по «Танцам со звездами». В деталях об этой истории можно прочитать здесь: Occhilupo M. and Baker T. (2008). Occy: The rise and fall and rise of Mark Occhilupo. Melbourne: Random House Australia.

(обратно)

88

Hilts P. (August 29, 1989). A sinister bias: New studies cite perils for lefties. The New York Times.

(обратно)

89

Fritschi L., et al. (2007). Left-handedness and risk of breast cancer. British Journal of Cancer, 5: 686–687.

(обратно)

90

«Гавайские каникулы» Диснея можно посмотреть по ссылке:

(обратно)

91

Domellof E., et al. (2011). Handedness in preterm born children: a systematic review and a meta-analysis. Neuropsychologia, 49: 2299–2310.

(обратно)

92

Если вы заинтересовались и хотите узнать больше, читайте: Basso O. (2007). Right or wrong? On the difficult relationship between epidemiologists and handedness. Epidemiology, 18: 191–193.

(обратно)

93

Rodriguez A, et al. (2010). Mixed-handedness is linked to mental health problems in children and adolescents. Pediatrics, 125: e340–e348.

(обратно)

94

Lynch G., et al. (2001). Tom Blake: The uncommon journey of a pioneer waterman. Irvine: Croul Family Foundation.

(обратно)

95

Ramsay M. (2010). Genetic and epigenetic insights into fetal alcohol spectrum disorders. Genome Medicine, 2: 27; Warren K.R. and Li T.K. (2005). Genetic polymorphisms: Impact on the risk of fetal alcohol spectrum disorders. Birth Defects Research Part A: Clinical and Molecular Teratology, 73: 195–203.

(обратно)

96

Domellof E., et al. (2009). Atypical functional lateralization in children with fetal alcohol syndrome. Developmental Psychobiology, 51: 696–705.

(обратно)

97

История Наранхо поистине удивительная. Обязательно посмотрите на YouTube ролики о том, как он работает. И прочитайте: Edelman B. (July 2, 2002). Michael Naranjo: The artist who seеs with his hands. Veterans Advantage. -naranjo

(обратно)

98

Moalem S., et al. (2013). Broadening the ciliopathy spectrum: Motile cilia dyskinesia, and nephronophthisis associated with a previously unreported homozygous mutation in the INVS / NPHP2 gene. American Journal of Medical Genetics Part A, 161: 1792–1796.

(обратно)

99

«Уж не набрал ли этот метеорит аминокислот, когда упал в озеро?» – гаросите вы. Ученые, конечно, подумали об этой возможности: Glavin D.P., et al. (2012). Unusual nonterrestrial L-proteinogenic amino acid excesses in the Tagish Lake meteorite. Meteoritics & Planetary Science, 47: 1347–1364.

(обратно)

100

Han S.N., et al. (2004). Vitamin E and gene expression in immune cells. Annals of the New York Academy of Sciences, 1031: 96–101.

(обратно)

101

Handleman G.J., et al. (1985). Oral alpha-tocopherol supplements decrease plasma gamma-tocopherol levels in humans. The Journal of Nutrition, 115: 807–813.

(обратно)

102

Major J.M., et al. (2012). Genome-wide association study identifies three common variants associated with serologic response to vitamin E supplementation in men. The Journal of Nutrition, 142: 866–871.

(обратно)

103

Больше читайте на сайте National Geographic Project:

(обратно)

104

Hanaoka M., et al. (2012). Genetic variants in EPAS1 contribute to adaptation to high-altitude hypoxia in Sherpas. PLoS One, 7: e50566.

(обратно)

105

Внезапные приступы смешливости – один из признаков, которые отслеживает экипаж самолета. Они проявляются, когда концентрация кислорода ниже нормы, а значит, фюзеляж разгерметизирован.

(обратно)

106

Hackett P.H. (2010). Caffeine at high altitude: Java at Base Camp. High Altitude Medicine & Biology, 11: 13–17.

(обратно)

107

Слоган компании «Кока-кола» в середине 1940‑х годов.

(обратно)

108

de La Chapelle A., et al. (1993). Truncated erythropoietin receptor causes dominantly inherited benign human erythrocytosis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 90: 4495–4499.

(обратно)

109

После того как Апа Шерпа переехал в 2006 году в США вместе с семьей, он неоднократно возвращался на родину, чтобы привлечь внимание общественности к проблемам изменения климата и необходимости повышения уровня образования в общинах шерпов. Почитать про Апу Шерпу можно здесь: LaPlante M. (2008, June 2). Everest record-holder proudly calls Utah home. The Salt Lake Tribune.

(обратно)

110

Gaskin D.J., et al. (2012). The economic costs of pain in the United States. The Journal of Pain, 13: 715–724.

(обратно)

111

Huppert, B. (Feb. 9, 2011) Minn. girl who feels no pain, Gabby Gingras, is happy to ‘feel normal’ KARE11; Oppenheim K. (Feb. 3, 2006). Life full of danger for little girl who can’t feel pain. CNN.

(обратно)

112

Cox J.J., et al. (2006). An SCN9A channelopathy causes congenital inability to experience pain. Nature, 444: 894–898.

(обратно)

113

Итальянское блюдо, паста или клецки из манки, картофельного или несладкого творожного теста.

(обратно)

114

Если вам интересна статистика встречаемости различных типов рака, рекомендую изучить сайт Американского общества рака:

(обратно)

115

Brown C. (April, 2009). The King Herself. The National Geographic, 215 (4).

(обратно)

116

До сих пор не совсем понятно, какую роль рацион сыграл в развитии рака у конкретных видов динозавров, поскольку разные виды, вероятно, подвержены ему в разной степени. В этой статье содержится великолепнейший обзор по истории рака как у людей, так и у динозавров: Rehemtulla A. (2010). Dinosaurs and Ancient Civilizations: Reflections on the Treatment of Cancer. Neoplasia, 12: 957–968. Если хотите узнать больше, читайте: Rothschild B.M., et al. (2003). Epidemiologic study of tumors in dinosaurs. Naturwissenschaften, 90: 495–500; Whitfield J. (Oct. 21, 2003). Bone scans reveal tumors only in duck-billed species. Nature News.

(обратно)

117

По данным Всемирной организации здравоохранения.

(обратно)

118

Подробнее о частоте встречаемости и причинах рака легких смотрите на сайте Центра контроля и профилактики заболеваний:

(обратно)

119

Marx A. (1994–1995, Winter) The Ultimate Cigar Aficionado. Cigar Aficionado.

(обратно)

120

Несмотря на то, что эти публикации хорошо спонсировались табачными рекламщиками.

(обратно)

121

Norr R. (December, 1952). Cancer by the carton. The Reader’s Digest.

(обратно)

122

Подробнее об истории курения читайте на сайте:

(обратно)

123

«Смотрите прямо сейчас» 7 июня 1955 года, стенограмма эфира на CBS-TV, сделанная для Hill and Knowlton, Inc.

(обратно)

124

U.S. Department of Agriculture. (2007). Tobacco situation and outlook report yearbook; Centers for disease control and prevention. National Center for Health Statistics. National Health Interview Survey, 1965–2009.

(обратно)

125

Полная стенограмма программы «Сигареты и рак легких» из шоу «Смотрите прямо сейчас» за 7 июня 1955 года доступна по ссылке: /

(обратно)

126

Есть множество точек зрения на вопрос о том, на кого же охотились саблезубые кошки (они не имеют к ^временным саблезубым тиграм никакого отношения). Но с уверенностью можно сказать, что они были в нужном месте и в нужное время, чтобы попробовать на зуб наших далеких предков: de Bonis L., et al. (2010). New saber-toothed cats in the Late Miocene of Toros Menalla (Chad). Comptes Rendus Palevol, 9: 221–227.

(обратно)

127

Ramazzini B. (2001). De Morbis Artificum Diatriba. American Journal of Public Health, 91: 1380–1382.

(обратно)

128

Lewin T. (February 10, 2001). Commission sues railroad to end genetic testing in work injury cases. The New York Times.

(обратно)

129

Schulte P.A. and Lomax G. (2003). Assessment of the scientific basis for genetic testing of railroad workers with carpal tunnel syndrome. Journal of Occupational and Environmental Medicine, 45: 592–600.

(обратно)

130

Obamacare – насмешливое название последней реформы здравоохранения в США (Прим. перев.)

(обратно)

131

Это обычно были семьи с редкими отклонениями, и редкость нарушений, о которых шла речь, безусловно облегчила задачу исследователей. И тем не менее невозможно не поразиться легкости, с которой удавалось установить личности больных: Gymrek M., et al. (2013). Identifying personal genomes by surname inference. Science, 339: 321–324.

(обратно)

132

Smith J. (April 16, 2013). How social media can help (or hurt) you in your job search. Forbes.com

(обратно)

133

В США работодатели ограничены в том, какую генетическую информацию они имеют право собирать. А вот компании, продающие медицинские страховки, ничего не сдерживает.

(обратно)

134

В 2012 году Президентская комиссия по изучению вопросов биологической этики опубликовала доклад, призывающий подобную практику запретить: Begley S. (Oct. 11, 2012). Citing privacy concerns, U. S. panel urges end to secret DNA testing. Reuters.

(обратно)

135

Jolie A. (May 14, 2013). My medical choice. The New York Times.

(обратно)

136

Grady D., et al. (May 14, 2013). Jolie’s disclosure of preventive mastectomy highlights dilemma. The New York Times.

(обратно)

137

Лат. «главное, не навреди».

(обратно)

138

Wrecksite – крупнейшая в мире база онлайн данных о караблекрушениях, в которой содержится информация о местонахождении более чем 140 000 останков кораблей. Там же можно найти все, о том, куда и зачем эти корабли направлялись, когда их постигла печальная участь: /

(обратно)

139

См.: Donald I. (1974). Apologia: how and why medical sonar developed. Annals of the Royal College of Surgeons of England, 54: 132–140.

(обратно)

140

Подробности этой истории и множество другой информации про немецкие субмарины ищите на сайте:

(обратно)

141

Brooks, R. (March 4, 2013). China’s biggest problem? Too many men. CNN.com

(обратно)

142

Chen Y., et al. (2013). Prenatal sex selection and missing girls in China: Evidence from the diffusion of diagnostic ultrasound. The Journal of Human Resources, 48: 36–70.

(обратно)

143

Не так давно «эксперты» советовали одевать мальчиков в розовое, а девочек в голубое. Но где-то в 1950–1960‑е годы парадигма детской одежды встала с ног на голову. И она могла бы совершенно неожиданно сделать это снова или вообще прийти к новому сочетанию цветов, если бы не ультразвук. В конце концов, во взрослой моде мы это видим постоянно. Paoletti J. (2012). Pink and Blue: Telling the Boys from the Girls in America. Indiana University Press.

(обратно)

144

Защищая персональную информацию этой семьи, я поменял имена и изменил многие незначительные детали этой истории.

(обратно)

145

Католог болезней Клиники Майо содержит много страниц, посвященных гипоспадии. То же самое справедлво для тысяч других нарушений:

(обратно)

146

Как у стрелок часов, одно плечо (его называют «p») короче, второе – длиннее (его называют «q»). У каждой хромосомы уникальный узор из полос, благодаря чему они выглядят, как штрих-код. И именно по этому узору цитогенетики определяют состояние и целостность наших хромосом.

(обратно)

147

В отличие от кариотипирования, при сравнительной геномной гибридизации мы не можем заметить, когда фрагмент переносится с одной хромосомы на другую или происходит инверсия. Как если бы в энциклопедии статья вдруг оказалась в неправильном томе. Для генома это может быть очень значимым событием, но на гибридизационном чипе мы ничего не увидим.

(обратно)

148

Среди прочих суеверий, многие индусы считают что хиджра обязательно должны присутствовать на свадьбе – чтобы принести молодоженам удачу (или, по другой версии, оттянуть неудачу на себя): Harvey N. (May 13, 2008). India’s transgendered – the Hijras. New Statesman.

(обратно)

149

Записи Морески, пусть и не самого лучшего качества, доступны на компакт-диске с 18‑ю дорожками: The Last Castrato. (1993). Opal.

(обратно)

150

Min K.J., et al. (2012). The lifespan of Korean eunuchs. Current Biology, 22: R792 – R793.

(обратно)

151

Обычно ошибочно приписываемый Ральфу Вальдо Эмерсону слоган, на самом деле принадлежит анонимному брокеру, чью личность раскрыли только недавно: The New York Times: Haskins H. (1940). Meditations in Wall Street. New York: William Morrow.

(обратно)

152

И это больше, чем все население Техаса.

(обратно)

153

Жир незаслуженно оклеветали. Для большинства употребление жиров в пищу просто необходимо. И, как показали недавние исследования, существует непростая связь между депрессией и видами жира в рационе: Sаnchez-Villegas A., et al. Dietary fat intake and the risk of depression: the SUN Project. PLoS One, 26: e16268.

(обратно)

154

Болезни сердца иногда называют скрытой эпидемией: Hoyert D.L. and Xu J.Q. (2012). Deaths: Preliminary data for 2011. National vital statistics reports, 61: 1 – 52.

(обратно)

155

Nagamani S.C., et al. (2012). Nitric-oxide supplementation for treatment of long-term complications in argininosuccinic aciduria. American Journal of Human Genetics, 90: 836–846; Ficicioglu C., et al. (2009). Argininosuccinate lyase deficiency: longterm outcome of 13 patients detected by newborn screening. Molecular Genetics and Metabolism, 98: 273–277.

(обратно)

156

Williams A. (April 3, 2013). The Ecuadorian dwarf community ‘immune to cancer and diabetes’ who could hold cure to diseases. The Daily Mail.

(обратно)

157

Синдром Горлина – не единственная причина для возникновения перепонок между пальцами. Синдактилия вовсе не наверняка означает склонность к раку кожи.

(обратно)

158

Boutet N., et al. (2003). Spectrum of PTCH1 mutations in French patients with Gorlin syndrome. The Journal of Investigative Dermatology, 121: 478–481.

(обратно)

159

Case A. and Paxson C. (2006). Stature and Status: Height, Ability, and Labor Market Outcomes. National Bureau of Economic Research Working Paper No. 12466.

(обратно)

160

Французы уже давно и безуспешно борются с идеей, что Наполеон был коротышкой и рост сыграл решающую роль в становлении его имперских амбиций: Dunan M. (1963). La taille de Napoleon. La Revue de l’Institut Napoleon, 89: 178–179.

(обратно)

161

Ayyar V. (2011). History of growth hormone therapy. Indian Journal of Endocrinology and Metabolism, 15: S162 – S165.

(обратно)

162

Rosenbloom A. (2011). Pediatric endo-cosmetology and the evolution of growth diagnosis and treatment. The Journal of Pediatrics, 158: 187–193.

(обратно) (обратно)

Оглавление

Введение Всё переменится

Глава 1 Как мыслят генетики

Глава 2 Когда гены шалят Что могут рассказать о различии в экспрессии генов яблоко, метро и датский донор спермы

Глава 3 Изменяя свои гены Как травмы, хулиганы и маточное молочко меняют нашу генетическую судьбу

Глава 4 Используй или отбрось Как сплетение жизненных обстоятельств и генов строит и ломает нам кости

Глава 5 Накорми свои гены Что мы можем узнать о еде от наших предков, веганов и собственного микробиома

Глава 6 Дозы генов Как смертоносные обезболивающие, парадокс предотвращения и «ледяной человек» Эци меняют лицо современной медицины

Глава 7 Выбираем сторону Как гены помогают нам выбирать между правым и левым

Глава 8 Все мы Люди-Х Что мы можем узнать о самих себе от шерпов, шпагоглотателей и спортсменов с генетическим допингом

Глава 9 Взломщики геномов Почему табачные магнаты, страховые компании, доктора из поликлиники и даже ваши близкие хотят раскодировать вашу ДНК

Глава 10 Ребенок на заказ Субмарины, сонары, тайские жрицы любви и удвоенные гены

Глава 11 Подводя итоги: Редкие заболевания учат нас понимать наше генетическое наследие

И напоследок

Благодарности

Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg