Мальчик, который не переставал расти… и другие истории про гены и людей - Эдвин Кёрк

Тем не менее я всегда нахожу время отметить, что все прочие направления медицины следует рассматривать лишь как подразделы генетики. Чуть ли не все человеческие недуги, а также все, что с нами происходит, напрямую не связанное с болезнями, основано на генетике.

Возьмем, например, травмы. Вы, скорее всего, не думаете, что возможность попасть в автокатастрофу или получить в глаз связана с генетическими проблемами. Однако представьте себе, существует важный генетический фактор риска, от которого в значительной степени зависит вероятность того, что с вами произойдет нечто подобное. Речь идет об Y-хромосоме. В любой момент, начиная с 12 месячного возраста, когда мы обычно уже можем встать, пойти и угодить в неприятности, у мужчин вероятность получить травму выше, чем у женщин.

Возможно, у вас уже возникли догадки, почему так происходит. Очевидный виновник — тестостерон, ведь агрессивность и импульсивность являются качествами, способными навлечь беду, а тестостерон, как известно, повышает и то и другое.

Этот фактор вполне может играть свою роль, но, вероятно, не все так просто: возможно, существуют другие пути влияния Y-хромосомы на поведение. Разумеется (при всем моем желании поставить генетику во главу угла медицинской науки), не следует воображать, что различия в поведении мужчин и женщин обусловлены исключительно их врожденными анатомическими и химическими особенностями. На маскулинность и поведение мужчин оказывают влияние не только генетические, но и социальные факторы. Если вам с рождения внушают, что вы должны проявлять храбрость и испытывать любовь к приключениям, никто особо не удивится, если у вас действительно сформируются эти качества. Если вас учат, что ваше место дома и что лучше всего вам подходят спокойные, пассивные занятия, вы, конечно, можете и взбунтоваться, но в среднем велика вероятность, что подобное воспитание повлияет на ваш жизненный выбор и удержит от таких вариантов поведения, которые связаны с опасностями.

Словно для того, чтобы еще больше все запутать, существуют и другие генетические факторы, влияющие на ваши шансы получить травму, независимо от того, обладаете ли вы Y-хромосомой. Не у всех мужчин риск травм одинаков, и имеется множество закономерностей поведения (и риска), общих для мужчин и женщин. Как мужчины, так и женщины различаются по степени импульсивности; одни мужчины (и женщины) предпочитают сидеть дома и играть в компьютерные игры, тогда как другие — прыгать с парашютом. Эти различия у представителей одного пола тоже до какой-то степени обусловлены генетически, но разобраться в них не так просто, как свалить всю вину на одну «ущербную» хромосому.

Короче говоря, генетика травматизма сложна — имеет место взаимодействие между генами и средой. Соотношение того и другого изменчиво, и бывают случаи, когда среда может полностью одержать верх над наследственностью. Окажись самая мирная, не склонная к авантюрам женщина в Багдаде, она может в силу элементарного невезения стать жертвой взрыва заминированной машины на рыночной площади. Окажись самый (потенциально) безрассудный и агрессивный мужчина в такой среде, где мужчин воспитывают противниками насилия, а прочие возможности пострадать ограниченны (обратите внимание, что я не смог привести примера подобных условий, но все относительно), он может дожить до глубокой старости, не став жертвой насилия, и умереть во сне.

Результаты подобного взаимодействия между генами и средой проще всего изучать на уровне популяции, а не отдельного индивида. Между ними примерно такая же разница, как между климатом и погодой: мы знаем, что в среднем мужчины чаще становятся жертвами насилия, так же как и то, что в среднем летом бывает жарче, чем осенью. Однако никого не удивляет холодный летний или теплый осенний день; отдельные дни — как отдельные люди. И точно так же, как мы не можем предсказать, какой будет погода в определенный день в следующем году, даже самое полное знание генотипа ребенка не поможет нам однозначно предсказать, какая личность из него вырастет и даже чем он будет болеть.

Практически все недуги человека хотя бы отчасти зависят от генов. Диапазон простирается от болезней, которым в основном посвящена эта книга (когда поломки всего одного гена или нарушения на хромосомном уровне достаточно, чтобы вызвать наследственное заболевание), до обычных заболеваний вроде инсульта, в которые вносят вклад и гены, и среда, причем генетическая составляющая обусловлена не одним геном, а многими. Этот последний вариант включает много различных генетических компонентов, каждый из которых чуть-чуть меняет вероятность инсульта. Одни повышают его риск, другие снижают. Вероятно, существуют сотни и даже тысячи подобных генетических факторов, смещающих риски каждого из распространенных заболеваний; для большинства людей, как правило, каждый из них по отдельности играет лишь незначительную роль. Если генетический вариант повышает или сокращает для вас вероятность инсульта на 20 %, это считается весьма значительным вкладом. В каталоге генов, влияющих на вероятность инсульта[110], отмечено 287 различных позиций, изменения в которых, скорее всего, оказывают подобное влияние, причем в большинстве случаев это влияние совсем слабое.

Основной способ выявить вклад наследственности в распространенные заболевания, по крайней мере на данный момент, — это метод полногеномного поиска ассоциаций (genome-wide association study, GWAS). Если вы решили заняться GWAS[111], вам понадобится очень большая выборка людей (от десятков до сотен тысяч[112]), о которых вам что-либо известно. Например, вам известны такие их показатели, как рост, кровяное давление, был ли у них инсульт и т. п. У каждого из них вы берете образец ДНК и изучаете тысячи участков, разбросанных по всему геному, о которых известно, что они у людей различаются. Затем эти генетические данные сопоставляются с известными сведениями о людях из выборки. Цель — найти связь между данными ДНК и исследуемой характеристикой.

Допустим, у некоторых людей в определенной позиции в ДНК стоит Ц (цитозин), а у других — Т (тимин). Рассмотрев ДНК тех, у кого не было инсульта, обнаруживаем, что у 50 % из них — Ц, а у других 50 % — Т. Затем рассматриваем группу тех, кто перенес инсульт, и оказывается, что среди этих людей у 60 % в этой позиции стоит Ц, а у 40 % — Т. То есть у людей, перенесших инсульт, Ц встречается чаще, чем у контрольной группы[113]. Следующий этап — повторить исследование заново на так называемой «когорте воспроизводства» (новой группе людей), чтобы доказать, что установленная в прошлый раз связь не ошибка. Это необходимо, так как на начальном этапе применения метода GWAS появилось немало «сенсаций», которые потом оказались статистическим шумом, не имевшим отношения к действительности. Статистическая планка для второго исследования немного ниже, чем для первого, так как мы ищем один конкретный объект, а не рассматриваем весь геном целиком. Значит, для второй выборки не нужно так много людей, но работа все-таки предстоит большая. Предположим, что во второй раз вы обнаружили нечто близкое к результату первоначального исследования. Поздравляю, вы открыли фактор риска инсульта!