Ген как лекарство. Петербургские доктора взялись за «нить жизни»

Открытие молекулярной структуры ДНК, которую назвали «нитью жизни», - событие, безусловно, эпохальное, обозначившее совершенно новые горизонты для биологии и медицины. Оно повлекло за собой целый ряд новых научных исследований, включая знаменитый международный проект «Геном человека», который считается наиболее амбициозной биолого-медицинской исследовательской программой за всю историю науки. Какова роль генетических знаний в современной медицине? Какое влияние оказывают наши гены, наследственность на всю жизнь человека - его здоровье, способности, характер? Об этом мы говорим со специалистами I Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова - руководителем кафедры медицинской биологии и генетики Мариной Корженевской и профессором кафедры клинической лабораторной диагностики с курсом молекулярной медицины Михаилом Зарайским.

Ген как лекарство. Петербургские доктора взялись за «нить жизни» | ФОТО АВТОРА

ФОТО АВТОРА

На кафедре медицинской биологии и генетики целая стена увешана рисунками, а на полках модели из пластилина, бусинок - тщательно выполненные двойные спирали, хромосомы... Это работы школьников и студентов, участвующих в творческом конкурсе «ДНК - нить жизни». Каждый из авторов представляет эту нить по-своему. Для одних она похожа на спирально завивающийся, уходящий в небесную высь вихрь. Для других это ступени символической лестницы или древо жизни, аллегоричные ветви которого указывают пути видообразования и единую связь всех представителей живого мира. Но абсолютно во всех работах чувствуется задор, интерес и способность самостоятельно выбирать вариант творческого решения. Проведение такого конкурса в университете уже традиция. И одновременно - способ привлечь молодежь к научным знаниям, содействовать ее профессиональной ориентации. Ту же цель преследуют и «Школы по медицинской генетике», которые несколько раз в год проводят обе кафедры, представляемые нашими собеседниками. Ее лекторы - ведущие ученые и клиницисты - рассказывают будущим врачам о самых инновационных молекулярно-генетических методиках. 

- Научная школа Первого меда, изучающая медицинские аспекты генетики, одна из старейших в России. То есть важность генетических знаний для будущих практикующих врачей в вашем вузе оценили уже давно.


Корженевская:

- Сегодня трудно найти область медицины, в которой не были бы востребованы те или иные молекулярно-генетические знания. И, конечно, они необходимы будущим врачам, чтобы при постановке диагноза и выборе тактики лечения опираться не только на симптомы заболевания, но и на генотип больного.

Ведь жизнь любого из нас - результат реализации генетической программы, заложенной родителями. Именно в ней уже определен уровень обмена веществ, тип нервных реакций, гормональный и иммунологический статус. И наши гены непрерывно взаимодействуют с внешней средой - я имею в виду не снег, дождь и ветер, а то, что мы пьем, едим, вдыхаем с атмосферным воздухом, какие лекарства принимаем...

Зарайский:

- До тех пор пока не был расшифрован геном человека, врачам зачастую приходилось действовать методом проб и ошибок. Но теперь мы можем заглянуть в наш геном, как в книгу, и прочитать в нем информацию о нашей генетической уникальности, предрасположенности к разным болезням, особенностях организма...

Вот вы знаете, что взрослые китайцы практически не пьют молоко? Дело в том, что у них не вырабатывается или вырабатывается в очень малых количествах фермент лактаза, необходимый для его нормального усвоения. А без этого фермента даже стакан молока способен вызвать сильное расстройство пищеварения. Дефект лактазы наблюдается у 90% взрослого населения стран Азии и Африки.

Корженевская:

- Отсутствие этого фермента у взрослых людей - так называемый предковый признак. При охотничье-собирательском и кочевом образе жизни материнским молоком могли питаться только маленькие дети. Однако при переходе к земледелию и скотоводству молочные продукты стали доступны и взрослым людям. Большинство россиян, например, молоко прекрасно усваивают (70% - в европейской части России и 20 - 40% народов Сибири и Дальнего Востока), поскольку они являются носителями мутации гена лактазы, которая распространилась после появления молочного скотоводства примерно 9 - 10 тысяч лет назад.

- Что-то подобное происходит и с усвоением алкоголя. Любители выпить есть у всех народов, но почему-то в одних странах больше людей спиваются, а в других это редкое явление.


Зарайский:

- Метаболизм этанола в печени человека проходит в два этапа. На первом - этанол окисляется до промежуточного токсичного ацетальдегида, который затем превращается в безопасную уксусную кислоту. Если этот этап короток по времени, то в организме накапливается большое количество токсина. Он вызывает сердцебиение, повышение артериального давления, головную боль и тошноту. Те, кто испытывает подобное, редко становятся алкоголиками, просто потому что не могут выпить много, ибо быстро пьянеют даже от небольших доз спиртного. Среди жителей Юго-Восточной Азии - китайцев, японцев - доля лиц с защитным вариантом гена первого этапа составляет 70%, а среди русских - лишь 10%.

Если же первый этап метаболизма осуществляется медленно, то и токсичного ацетальдегида накапливается в крови в десять раз меньше, чем, например, у жителей Азии. Такие люди устойчивы к действию алкоголя, поэтому могут много выпить и долго не пьянеют. Но в этом-то и беда, они легко могут стать алкоголиками. Носителями такого варианта гена являются европейцы - например финны, шведы, русские.

На втором этапе метаболизма ацетальдегид выводится из организма, и этот процесс также может происходить либо быстро, либо медленно. При медленном выведении человек, выпив даже небольшое количество алкоголя, испытывает симптомы отравления и больше не пьет. Такой вариант защитного гена алкоголизма встречается в Юго-Восточной Азии у 50% жителей, а у россиян, увы, менее чем у 1%.

Как мы видим, у большинства азиатов первый этап окисления этилового спирта идет очень быстро, а второй - очень медленно. Поэтому много выпить они не в состоянии. У европейцев все обычно наоборот, и они могут употреблять алкоголь в довольно больших количествах. До поры до времени, конечно.

- Да, печально, что у большинства жителей России нет защитного гена. Так что отдадим должное нашим мужчинам-трезвенникам - волевой народ! - и вернемся к нашей теме. Только знание генетических особенностей каждого отдельно взятого человека и позволит всерьез говорить о персонализированной медицине...


Зарайский:

- Именно так. Хотя идея персонализированной медицины не нова - еще древнегреческие целители говорили: «Врач лечит не болезнь, а больного». Ведь одну и ту же болезнь каждый переживает по-своему.

Расшифровка генома человека позволяет «проецировать» заболевание на индивидуальный генотип пациента. Для этого с помощью современных молекулярных технологий проводится его генотипирование или анализ ДНК, а затем с учетом образа жизни человека и наличия у него биомаркеров и можно решать его проблемы: применять индивидуальную направленную (таргетную) терапию вместо стандартного низкоэффективного лечения, а также оценить риск побочных эффектов.

А, например, онкологам чрезвычайно важно знать специфические мутации или характер повреждения конкретных генов, приводящих к развитию опухолей различной локализации (рак молочной железы, рак толстой кишки, меланомы), что повышает эффективность лечения.

Корженевская:

- Генетические знания крайне необходимы и для целей профилактики. С помощью генотипирования можно определить наследственную предрасположенность к заболеваниям. Таким, например, распространенным, как псориаз, диабет, ишемическая болезнь сердца, рак молочной железы, атеросклероз.

Причем касаться это может не только отдельных пациентов, а целых народов! Ведь межэтнические различия - либо в подверженности некоторым заболеваниям, либо, наоборот, в устойчивости к ним - действительно существуют. Во многом это зависит от эволюционных факторов, таких как дрейф генов, генетическая изоляция и инбридинг, действие которых обусловлено географическим распределением проживания людей, особенностями питания и их образа жизни.

Например, частота проявлений целиакии (непереносимости белка пшеницы - глютена) в Скандинавских странах выше, чем в странах Южной Европы. Это связано с историческими особенностями питания - скандинавы питались добытой на охоте пищей, а у южноевропейцев издревле было хорошо развито земледелие и выращивание пшеницы.

В российских популяциях феномен этноспецифических болезней наиболее ярко проявляется у якутов. К числу «якутских» болезней можно отнести, в частности, синдром низкорослости и спинномозговую атаксию (прогрессирующее расстройство координации движений).

В Северо-Западном регионе России такое генетическое заболевание, как фенилкетонурия, встречается у новорожденных в два раза реже, чем, скажем, в Белоруссии и Польше, и составляет 6 - 7 случаев на 1000 малышей. Накопление некоторых наследственных болезней происходило и у евреев-ашкенази - у них с очень высокой частотой встречается болезнь Тея - Сакса и болезнь Гоше.

- Насколько генетикам уже удалось разобраться в причинах наследственной патологии и врожденных пороках развития?


Корженевская:

- На свете существует еще много тайн и много вопросов пока остается без ответов. На сегодняшний день у человека описано более 4000 наследственных болезней и синдромов, причины которых могут быть связаны как с дефектами генов и хромосом, так и с физико-химическими и биологическими внешними разрушающими воздействиями на плод (инфекции, радиация и прочие факторы).

Появилось новое понятие - «болезни образа жизни», обусловленные качеством питания, регулярностью физической нагрузки, стрессоустойчивостью и уровнем медицинского обслуживания.

Все мы, люди, - существа генетически несовершенные: каждый человек несет в своем генотипе в среднем пять «плохих» мутаций, которые могли бы привести к тяжелой наследственной патологии или даже к смерти. Проявятся ли эти мутации? Это зависит от многих факторов.

Нас выручает то, что мы - диплоидные организмы, то есть клетки человеческого организма содержат двойной набор хромосом и генов - по одной копии от каждого родителя. Одна копия может быть «плохая», а другая - «хорошая». Это состояние называется «гетерозиготность» и обусловливает высокую жизнестойкость, благодаря которой мутации не проявляются и человек остается здоров.

- Если говорить не только о наследственных, но и об обычных болезнях - действительно ли, зная их молекулярные причины, можно провести раннюю диагностику и даже вылечить пациента?


Корженевская:

- Такого термина, как «обычные болезни», пожалуй, не существует. Все они в той или иной степени зависят от генотипа пациента - по восприимчивости к инфекционному агенту, времени выздоровления после травмы... Генетика внесла свой вклад в этиологическую классификацию болезней. То есть по причинам и условиям развития их можно разделить на несколько основных групп: наследственные, многофакторные, инфекционные, травмы и врожденные пороки развития.

Что касается раннего определения наследственных заболеваний, то сегодня разработаны и внедрены в практику молекулярные методы пренатальной или дородовой диагностики, а апофеозом лечения должна стать генотерапия или даже использование гена как лекарства. Надеюсь, это случится довольно скоро.

#медицина #открытие #интервью

Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 054 (6407) от 26.03.2019 под заголовком «Ген как лекарство».


Комментарии



Загрузка...

Самое читаемое

#
#
Линия жизни. Как появилась традиция отмечать День железнодорожника
02 Августа 2019

Линия жизни. Как появилась традиция отмечать День железнодорожника

В первое воскресенье августа железнодорожники традиционно отмечают профессиональный праздник.

Продается вид изнутри. Почему нельзя было строить «дом с бантиком» на Мойке
26 Июля 2019

Продается вид изнутри. Почему нельзя было строить «дом с бантиком» на Мойке

Восторг по поводу новой «элитки» в центре города разделяют не все.

Трех мальчиков и одну девочку родила 37-летняя петербурженка
23 Июля 2019

Трех мальчиков и одну девочку родила 37-летняя петербурженка

Четверня появилась на свет в перинатальном центре Петербургского педиатрического университета.

Дизайнерскую карту метро Петербурга опубликовали в Сети
23 Июля 2019

Дизайнерскую карту метро Петербурга опубликовали в Сети

Линии подземки на новой схеме изображены по-другому.

Беглов назвал самый быстрый способ получить квартиру в Петербурге
22 Июля 2019

Беглов назвал самый быстрый способ получить квартиру в Петербурге

На встрече с жителями Калининского района глава города рассказал о секрете обретения квадратных метров.

И летчику камуфляж пригодится. Экипажи ЗВО переодевают в форму нового образца
12 Июля 2019

И летчику камуфляж пригодится. Экипажи ЗВО переодевают в форму нового образца

Летный комбинезон выполнен по новым технологиям с использованием специальных материалов и пропитки.

Дорога жизни на Индустриальном. Как в Петербурге восстанавливают технику времен войны
01 Июля 2019

Дорога жизни на Индустриальном. Как в Петербурге восстанавливают технику времен войны

В Красногвардейском районе создается новый музей блокады и битвы за Ленинград.

Жулики с подменных номеров. Петербуржцев предупреждают о новом виде мошенничества
01 Июля 2019

Жулики с подменных номеров. Петербуржцев предупреждают о новом виде мошенничества

Отличить мошенника от настоящего сотрудника банка стало сложнее.

Дорогая клеточка. В Петербурге появилась «вафельная» разметка
21 Июня 2019

Дорогая клеточка. В Петербурге появилась «вафельная» разметка

Ее цель - заставить водителей заранее оценивать загруженность перекрестка.

Дома растут как грибы. Как на Пулковском шоссе строят Шампиньонный городок
19 Июня 2019

Дома растут как грибы. Как на Пулковском шоссе строят Шампиньонный городок

Здесь поселятся 5,5 тыс. человек, во дворе будут свои школа и детский сад.

На мокром месте. Эксперт - о болотах Петербурга
19 Июня 2019

На мокром месте. Эксперт - о болотах Петербурга

Раньше в районе 18-й - 20-й линий Васильевского острова пройти посуху было невозможно.

Треть пломбира в магазинах Петербурга оказалась подделкой
18 Июня 2019

Треть пломбира в магазинах Петербурга оказалась подделкой

Производители заменили сливочный жир в мороженом на растительный.