ДНК. История генетической революции - Джеймс Д. Уотсон

Причина болезни Тея – Сакса была обнаружена в 1968 году, когда выяснилось, что эритроциты больных переполнены ганглиозидом GM2. Это вещество – важнейший компонент клеточной мембраны, и у здорового человека избыточный ганглиозид расщепляется за счет синтеза фермента гексозоаминидазы A – химического катализатора-посредника, находящегося в лизосомах и принимающего участие в утилизации ганглиозидов в ЦНС. В 1985 году Рэйчел Майеровиц вместе с коллегами из Национальных институтов здравоохранения удалось выделить ген, кодирующий фермент-гексозоаминидазу A, и показать, что у пациентов с болезнью Тея – Сакса он действительно отсутствует из-за генетического дефекта, вызываемого мутацией гена HEXA, ответственного за синтез этого фермента.

При положительном диагнозе в ходе пренатального скрининга остается единственный выход: прерывание беременности, а среди ортодоксальных евреев-ашкеназов аборты запрещены. К счастью, можно обследовать потенциальных родителей. Поскольку такое решение было морально приемлемо, именно эта программа и была развернута для семейных пар. Четверо из десятерых детей у рабби Джозефа Экштейна из Нью-Йорка умерли от болезни Тея – Сакса прямо у него на глазах. В 1983 году он основал программу Дор Йешорим, «род правых», в рамках которой представители местной ортодоксальной еврейской общины делают тест на болезнь Тея – Сакса. Молодых людей мотивируют бесплатно сдавать такой анализ в школах и колледжах в специально назначаемые дни. Программа исключительно конфиденциальна; даже самому тестируемому не сообщают, является ли он носителем гена; по результатам анализа он получает лишь кодовый номер. Если впоследствии двое молодых людей подумывают вступить в брак, они связываются с Дор Йешорим и называют свои номера. В том случае, если оба потенциальных супруга являются носителями гена, им об этом сообщают и предлагают прийти на консультацию. Такое разглашение по принципу «действительной необходимости» практикуется для того, чтобы носители гена не становились изгоями, однако угрозу болезни Тея – Сакса можно было бы предотвратить.

К настоящему времени в рамках программы Дор Йешорим проверено более 200 тысяч человек и обнаружены сотни пар, относящихся к группе риска, такие мероприятия привели к тому, что сейчас в Северной Америке почти не рождается детей с этой болезнью. Тем не менее некоторые усматривают принуждение в сути самой этой программы: всех молодых людей вынуждают сдавать анализ, а строгие рекомендации многим кажутся столь угрожающими, что некоторые пары даже решают не вступать в брак. Оппоненты заклеймили инициативу рабби Экштейна как «евгенику» (хотя нигде и никогда это слово не имеет такой порочной коннотации, как в еврейском сообществе), однако подобная демагогия едва ли меняет ключевой факт: эта программа действительно пользуется активной поддержкой в той целевой аудитории, для которой предназначена. Реализованная программа Дор Йешорим продемонстрировала, что, с одной стороны, можно уважать культуру, а с другой – успешно участвовать в медицинском скрининге, позволяя программе работать даже в такой ситуации, когда обычаи и религиозные каноны кажутся совершенно несовместимыми с генетическими анализами.

Пренатальный скрининг оборачивается жестким выбором для любой беременной женщины, которая получила положительный результат после проверки на генетическое заболевание: прерывать или не прерывать? Амниоцентез обычно невозможен, пока плоду нет пятнадцати недель, и поэтому прерывание беременности на поздних сроках получается еще более травматичным. На данном этапе при аборте уничтожается не ровненький многоклеточный шарик, а миниатюрное существо, которое вполне можно рассмотреть на УЗИ. Для многих родителей было бы бесконечно предпочтительнее принимать такие тяжелые решения по итогам генетического анализа на более ранних этапах развития плода. Именно поэтому была изобретена преимплантационная генетическая диагностика (ПГД).

Роберт Уинстон, профессор естественных наук и социологии в Имперском колледже Лондона, является ведущим гинекологом-микрохирургом и одним из самых известных на британском телевидении популяризатором науки и биомедицинских исследований. Будучи исключительно разносторонним человеком, он находит время (как лорд Уинстон Хаммерсмитский) заседать в парламенте и консультировать правительство по вопросам его компетенции. Комбинируя две ультрасовременные технологии – экстракорпоральное оплодоторение (ЭКО[20]) и ДНК-диагностику на основе реакции ПЦР, – Роберт Уинстон первым применил метод, позволяющий проверить генетическое состояние эмбриона еще до того, как он прикрепится к стенке матки. После ЭКО несколько продуктов зачатия выращиваются в чашке Петри, пока каждая оплодотворенная яйцеклетка не поделится три-четыре раза и не превратится в шарик из восьми-шестнадцати клеток. У каждого эмбриона аккуратно берутся одна-две клетки, так называемые бластомеры, и из них извлекается ДНК, которая затем при помощи ПЦР-реакции используется для амплификации нужной генетической последовательности и проверки, есть ли в геноме искомая мутация. После этого родителям могут подсаживать только те эмбрионы, проверка которых не выявила генетических заболеваний.

В ходе первых ПГД-анализов, выполнявшихся в 1989 году, проверяли только пол плода – это важная информация, поскольку существует риск генетических расстройств, сцепленных с полом, к которым относится, например, миодистрофия Дюшенна. Так, мать, являющаяся носительницей этого гена, может выбирать лишь эмбрионов-девочек, учитывая, что их болезнь не затронет, хотя они и могут быть ее носительницами. Коллега Уинстона Алан Хендисайд и другие впоследствии расширили область применения ПГД, научившись находить при помощи таких анализов конкретные мутации. В 1992 году этот метод был впервые применен для скрининга муковисцидоза, генетической болезни, не сцепленной с полом.

Поскольку синдром ломкой X-хромосомы может поражать как мальчиков, так и девочек, данное расстройство, естественно, рассматривается в качестве следующей цели для преимплантационной генетической диагностики. Однако исстрадавшимся родителям, знающим, как тяжело растить ребенка с такой болезнью, все равно потребовалось применить все свое влияние, чтобы врачи наконец взялись за решение этой задачи. У Дебби Стивенсон, ранее работавшей продюсером теленовостей, есть сын Тейлор, которому диагностировали синдром ломкой X-хромосомы лишь после того, как мать родила его младшего брата Джеймса. Хотя Джеймс, по счастью, выиграл в «рулетку 50/50» и оказался здоров, Стивенсоны опасались снова испытывать судьбу и заводить третьего ребенка. Тогда они решили попробовать метод ПГД. «Некоторые считают, что неэтично выбирать только здоровые эмбрионы, – говорит Дебби Стивенсон, – но я считаю, что это лучше, чем принимать душераздирающее решение о прерывании беременности, когда уже точно знаешь, что твой ребенок родится тяжело больным». Сейчас в семье Стивенсонов трое здоровых детей, не унаследовавших разрушительной болезни Тейлора.