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

Поскольку мы можем это сделать, в США и за рубежом идут серьезные политические дискуссии среди ученых, политиков и специалистов в области здравоохранения о том, надо ли нам в ближайшие, скажем, 10 лет начать секвенировать геном всех детей, рождающихся в США, так называемого поколения XX/XY. Секвенирование всего генома при рождении дополнило бы или заменило существующий сейчас скрининг новорожденных, когда берут кровь из пятки и проводят тесты на пару десятков заболеваний, которые хорошо поддаются лечению (в основном наследственных и, кроме того, ВИЧ и некоторых других). Мы надеемся, что полногеномное секвенирование новорожденного даст больше возможностей для индивидуального подхода при оказании медицинской помощи с первых дней жизни ребенка. Это поможет поймать сразу двух зайцев: здоровье будет лучше благодаря прецизионной медицине с самого рождения, а улучшенная профилактика поможет сдержать стремительный рост затрат на здравоохранение, который в последнее время обретает чудовищные масштабы.

Если мы проведем этим малышам полногеномное секвенирование, то благодаря прецизионной медицине сможем снизить количество хотя бы наиболее тяжелых из 6000–8000 заболеваний с менделевским типом наследования. Эти заболевания вызывают страшную боль, страдания и смерть и потребляют непропорциональное количество ресурсов здравоохранения – и государственных, и личных. Например, можно обнаружить некоторые редкие заболевания, которые нарушают иммунную систему так, что у детей развиваются опасные для жизни инфекции, и вылечить их пересадкой костного мозга. Мы сможем бить врага его же оружием, бороться с наследственными заболеваниями с помощью геномики.

Первой попыткой применить такую стратегию, то есть использовать полногеномное секвенирование, чтобы выявить у детей заболевания с менделевским типом наследования и облегчить их состояние, была кампания, проведенная в Бруклине расположенной в Нью-Йорке международной организацией Dor Yeshorim (דור ישרים), название которой переводится как «Поколение праведных» (Псалтырь 111:2)[15]. На примере Dor Yeshorim хорошо видны огромные преимущества и возможные подводные камни.

В Книге Иова мы читаем, что Иов был богатым и знатным человеком, жившим на северо-востоке Израиля со своей любящей семьей, где было семь сыновей и три дочери. Затем Бог решил испытать веру своего благочестивого слуги. Иов потерял богатство и покой, все его дети погибли в руках Сатаны. Если бы эта книга Ветхого Завета создавалась в наше время, при описании проклятия Сатаны могла бы упоминаться болезнь Тея – Сакса, наследственное заболевание, возникшее как будто из самой глубины ада.

При развитии болезни Тея – Сакса красивый цветущий младенец в шесть месяцев вдруг перестает держать голову. Затем у малыша появляются проблемы с глотанием, и он не может есть. Потом утрачиваются двигательные и когнитивные навыки, появляются судороги, паралич и слепота. По мере того как прогрессирует заболевание, ребенок переходит в вегетативное состояние, которое обычно заканчивается смертью к трем-четырем годам из-за отказа нервной системы. Более поздняя форма болезни Тея – Сакса может возникать у подростков и сопровождается прогрессирующей мышечной слабостью, проблемами при ходьбе, потере связности речи и психическими нарушениями.

Болезнь Тея – Сакса была впервые описана более века назад неврологом из Нью-Йорка Бернардом Саксом, который заметил, что среди его пациентов маленькие дети, страдавшие от этого заболевания, очень часто оказывались потомками евреев-ашкенази (сам Сакс тоже был из этой этнической группы). Болезнь Тея – Сакса – рецессивное заболевание с менделевским типом наследования, то есть, чтобы ребенок заболел, он должен получить две мутантных копии гена HEXA, по одной от каждого из родителей. В то же время у родителей, у которых вторая доминантная копия была неповрежденной, не наблюдалось никаких подозрительных симптомов. Шансы любого из детей унаследовать по рецессивной копии от каждого из родителей, так, чтобы возникло заболевание, составляют один из четырех. Таким образом, во многих семьях, особенно в тех, где предыдущие дети были здоровыми, это событие становилось неожиданным и ужасным ударом. В 1969 г. впервые было показано, что болезнь Тея – Сакса – наследственное нарушение обмена веществ, и был разработан анализ крови для определения повреждения этого гена у родителей. Первая экспериментальная программа скрининга началась в 1971 г. среди населения евреев-ашкенази в Балтиморе, штат Мэриленд. С тех пор благодаря анализам число детей с болезнью Тея – Сакса снизилось почти на 90 %.

Для любой этнической группы есть такие заболевания, которые встречаются в этой группе чаще или реже, чем обычно, потому что так сложилась генетическая история. Например, наследственные заболевания крови под названием талассемия (обсуждаются в главе «Высотная болезнь») более распространены среди потомков жителей Африки или стран Юго-Восточной Азии. В целом, однако, разные этнические группы из разных концов планеты удивительно похожи генетически. Если рассмотреть усредненный человеческий геном, окажется, что примерно девять из каждых десяти генетических вариаций будут найдены практически в любой этнической группе. Поэтому можно предположить, что, если мы сравним две случайно выбранные этнические группы из Европы или Азии, они между собой будут различаться не намного сильнее, чем два случайно выбранных человека из одной группы. Мутации в гене HEXA, которые приводят к заболеванию Тея – Сакса, встречаются не только у евреев-ашкенази, но именно в этой популяции они наиболее широко распространены. Почему так получилось, непонятно.

Раввин Йозеф Экштейн прошел через то же испытание, что и Иов, наблюдая, как четверо его детей умирали от этой болезни, и в итоге основал Dor Yeshorim в 1983 г. Dor Yeshorim и другие подобные программы обеспечили резкое сокращение этого заболевания среди ортодоксальных евреев. Был проведен анализ для более 150 000 человек. Невероятно, но до сегодняшнего дня у участников программы Dor Yeshorim не родилось ни одного ребенка с болезнью Тея – Сакса.

Организация Dor Yeshorim вначале делала анализ только на болезнь Тея – Сакса. Когда были идентифицированы гены, вызывающие еще девять тяжелых рецессивных наследственных заболеваний, часто встречающихся у евреев-ашкенази, список вырос до десяти заболеваний. Ученики старших классов ортодоксальной еврейской школы сдают анализы за несколько лет до того, как начинают планировать семью. При тестировании используется стратегия анонимности участников. Человеку, сдающему кровь или слюну для анализа ДНК, присваивается уникальный буквенно-цифровой код (вроде PIN-кода). Однако имя человека никак напрямую не связывается с результатами теста, ни подростку, ни его родителям не выдают результаты.

Ортодоксальные евреи по сей день используют сватовство, чтобы получить согласие на брак. Свахами обычно выступают женщины, которых называют шадханитами (хотя дети обычно зовут их хлопотуньями), они руководят формальной процедурой сватовства – шидух, и эта традиция до сих пор во многом похожа на сватовство дочерей Тевье с их будущими мужьями в популярном мюзикле «Скрипач на крыше».