Владислав БАРАНОВ

Фото предоставлено Петербургским НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта

Таблица «про жизнь»

Может ли супружеская пара, где и муж, и жена являются носителями смертельного генетического заболевания, родить здорового ребенка? На этот вопрос в мире есть уже сотни положительных ответов: избежать передачи плохой наследственности можно с помощью так называемой предимплантационной диагностики. В Петербургском НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта – а наш собеседник руководит в нем лабораторией пренатальной диагностики наследственных и врожденных болезней – тоже есть подобный опыт. Еще год назад паре, у которой был очень высокий риск рождения ребенка, больного смертельным недугом, именно с помощью предимплантационной диагностики помогли родить здорового малыша. Это был первый случай в стране и пока последний.

– Почему же российские генетики и эмбриологи так ощутимо отстают от своих зарубежных коллег?

– Я бы не стал утверждать, что мы отстаем. Например, наша лаборатория, созданная в 1987 году, активно развивает программы пренатальной диагностики наследственных заболеваний. Во время старта международной программы «Геном человека» мы пообещали, что наладим диагностику генных болезней, и это стало основной нашей целью.

В итоге мы впервые в России внутриутробно диагностировали муковисцидоз, миодистрофию Дюшена, фенилкетонурию, спинальную мышечную атрофию, гемофилию – в общей сложности более 15 наиболее тяжелых заболеваний мы можем сегодня определять у плода на первых неделях его развития. И если спросят, откуда в стране началась молекулярная диагностика генных заболеваний до рождения человека, я могу с гордостью сказать, что отсюда, из нашей лаборатории. И мы продолжаем над этим работать и сейчас.

– Вами же был введен и термин «генетический паспорт»?

– Верно. Впервые он прозвучал в моем докладе на конференции, организованной кафедрой генетики Санкт-Петербургского госуниверситета в 1997 году, а генетическая карта репродуктивного здоровья была предложена в 2003 году.

– В 2003-м, как известно, геном человека был расшифрован полностью, но изменилась ли принципиально за прошедшие десять лет медицина?

– Над расшифровкой генома работала международная команда из ста с лишним институтов мира. Это было подготовленное открытие: на прочтение генома человека ушло почти семь лет монотонной кропотливой работы – надо было выстроить последовательность 3 миллиардов нуклеотидов. Конечно, американцы в ней играли ведущую роль, но активно работали и ученые Великобритании, Германии, Японии. Что касается России, то наша страна была включена в команду, получив задание изучить определенные хромосомы. К сожалению, за окном начались, как мы сейчас говорим, лихие 90-е, и работа у нас шла крайне медленно. К тому же именно в это время значительная часть наших лучших ученых уехали за границу, и в итоге во всех международных командах принимали участие исследователи из России – в Швеции, Германии, Франции и, естественно, США.

Но в результате мир получил качественно новый поворот, прежде всего в медицине, поскольку теперь очевидно, что именно геном является главным носителем и регулятором всей программы жизни человека – начиная от отдельных клеток и заканчивая целым организмом.

Сегодня прочитан геном уже более нескольких тысяч разных организмов, в том числе 85 видов млекопитающих. Оказалось, что все живое очень схоже между собой по набору генов, не повторяется лишь их последовательность. Практически одна и та же молекула ДНК лежит в основе развития мышей, обезьян, вируса и человека. ДНК оказалась очень устойчивой молекулой – ее можно извлечь из древних костей и сравнить с той, что есть сейчас у живых организмов.

Словом, нет ни одной живой системы, где основу любых исследований не составляли бы данные по структуре генома. Антропология, медицина и, естественно, сельское хозяйство – вся живая жизнь идет через генетику.

– Но ощутили ли мы этот поворот у себя? То же предложенное вами понятие «генетический паспорт» у нас сузили до генетической идентификации...

– Действительно, в феврале 2012 года было принято постановление правительства о введении генетического паспорта, но имелась в виду на самом деле лишь его малая часть – так называемый индивидуальный генетический номер. Дело в том, что, исследуя всего шесть определенных генов, мы можем записать последовательность вариантов этих генов в цифрах (иногда у одного гена существует до 30 аллелей), и полученный ряд чисел нигде в мире не будет повторен. Исключением являются только однояйцевые близнецы.

Это называется геномной дактилоскопией и позволяет идентифицировать личность по ДНК, что обязательно нужно делать для всех военных и всех редких и опасных профессий. В принципе это не помешало бы любому из нас. Но на самом деле генетический паспорт должен предусматривать наличие кариотипа человека (набора хромосом), тестирование на скрытое носительство наследственных болезней – каждый из нас может быть носителем десятка смертельных заболеваний, которые в нашем организме никак не проявляются, но могут передаваться детям.

В мире сегодня довольно активно скринируют супругов перед тем, как они решат завести ребенка. На тот же муковисцидоз, например. В итоге, получив информацию, пара принимает решение: рисковать и идти «обычным» путем или провести ту самую предимплантационную диагностику, когда из эмбрионов выбираются здоровые и имплантируются женщине с помощью ЭКО.

Замечу, что генетики только дают рекомендации: наша роль как диагностов – дать женщине объективную информацию о том, что ожидает ее ребенка в случае неблагоприятного диагноза, а она должна решить сама, как поступить.

– Почему вы говорите «дать информацию женщине»? А мужчине?

– Формально, для того чтобы занести данные в генетический паспорт, можно тестировать и мужчину, но природа «учудила» очень интересную вещь: подавляющее большинство хромосомных болезней обусловлено случайными ошибками при созревании яйцеклеток (в 80 – 85% случаев). У мужчин во время сперматогенеза идет очень сильная селекция против неполноценных клеток: если и возникают какие-то ошибки, то такие сперматозоиды просто не доходят до оплодотворения. В процессе же созревания женских клеток такого отбора нет. И если у женщины найдена в каком-то гене мутация, тогда исследуют и ее партнера: если он тоже является носителем мутации в том же гене, рождение здорового малыша оказывается под большим вопросом.

Надо заметить, что кроме наследственных болезней, которых сегодня насчитывается несколько тысяч, генетика сейчас может предсказывать и возможность развития других заболеваний: наследственных опухолей (молочной железы, толстого кишечника, эндокринной системы), сердечно-сосудистых нарушений, довольно надежно можно предсказать некоторые психические расстройства, болезни легких. По сути, 95% всех болезней человека относятся к заболеваниям, вызываемым сочетанием неблагоприятных генетических факторов и действием повреждающих факторов внешней среды. И здесь тестирование проводится на генах, получивших название генов предрасположенности. В общей сложности только в нашей лаборатории проводится тестирование более 300 генов предрасположенности.

Кстати, замечу, что все процессы, происходящие в организме, не контролируются лишь каким-то одним геном: они зависят от их определенной группы, и этот феномен получил название «генные сети». Эта тема сейчас привлекает серьезное внимание генетиков и биоинформатиков.

– Именно это и называется предиктивной медициной?

– Да, наша лаборатория предложила концепцию медицины «трех П»: персонализированной, предиктивной и превентивной. Предиктивная должна предсказывать возможные риски. Превентивная, или профилактическая, направлена на предотвращение развития того или иного недуга. Ну а после прочтения генома человека медицина не может быть уже никакой иной, кроме как персонализированной: вся диагностика и стратегии лечения должны строиться, исходя из особенностей генома конкретного человека. Самый сложный раздел предиктивной медицины, делающий только первые шаги, – это интерпретация результатов генетического тестирования, однако именно от ее качества зависит в конечном счете ценность полученной генетической информации.

Конечно, Соединенные Штаты в этой области значительно опередили Россию. Там получены данные по генам-кандидатам для нескольких сотен заболеваний, и их число постоянно растет: по состоянию на 2010 год в США проводилось тестирование наследственной предрасположенности для 213 заболеваний. В их число входят рак толстого кишечника, легких, молочной железы, простаты, диабет второго типа, глаукома, инфаркт, рассеянный склероз, ожирение и многое другое.

Каждый из нас, подумав об ушедших родственниках, вспомнит: дядя страдал от повышенного давления, у дедушки было два инфаркта, у родственников по женской линии были проблемы с онкологией. Эти данные помогут определиться с первоочередными задачами тестирования. У врачей есть термин – locus minoris resistentiae, место наименьшего сопротивления. Обычно он употребляется применительно к сопротивлению инфекции, но это верно и в общем смысле: при стрессе, избыточной нагрузке в организме лопается самое слабое звено, и генетическое тестирование поможет заранее определить его.

– Какой же врач в медицине «трех П» будет главным? Навряд ли участковый...

– Наличие генетического паспорта дает определенные привилегии семейному врачу и различным системам мониторинга. Возможно, новую жизнь получит практика диспансеров. Генетики выявляют у человека риск развития любого тяжелого заболевания, семейный врач выстраивает ему стратегию профилактики, но какое-то специализированное учреждение должно его наблюдать.

Наша система здравоохранения неминуемо будет меняться. Прежде всего по причине своей полной неэффективности. Недавно главный генетик страны Сергей Куцев представил новую концепцию профилактической медицины. Пока решено начать с оказания ранней помощи детям с генетическими болезнями – с формирования сети референсных диагностистических лабораторий, протоколов проведения ДНК-диагностики, неонатального и пренатального скрининга, расширения перечня генетических заболеваний для массового обследования.

Это начало. Затем, надеюсь, и мы более активно начнем двигаться в области пренатальной диагностики и поймем, что лучше обследовать не плод в первые недели развития, а родителей – еще до зачатия.

Кстати, сегодня одной из наиболее передовых стран по внедрению молекулярной диагностики является Китай. Даже в США считается выгодным посылать образцы тканей на генетические исследования именно туда, поскольку в Поднебесной прекрасно налажена ДНК-диагностика. Например, в Тайване с помощью генетического тестирования до зачатия и последующей предимплантационной диагностики люди, являющиеся носителями смертельного заболевания Верднига-Гофмана, стали родителями около сотни здоровых малышей.

– А у нас только одна пара...

– Предимплантационная диагностика – это особая песня. Это штучная работа эмбриолога, когда в одной клеточке, извлеченной из целого комочка размером с волос (около 200 микрон), надо определить наличие или отсутствие мутации в определенном гене. И затем из десятка яйцеклеток – отобрать здоровых и пересадить женщине. Этих поистине виртуозов, на плечах которых лежит огромная ответственность, надо долго и старательно готовить.

Пока мы на очень хорошем уровне научились проводить пренатальную диагностику в ранние сроки беременности. Напомню, что этот метод исследования – как наука большой практической значимости – зародился у нас в Петербурге 25 лет назад. И, как главный специалист города по медицинской генетике, я очень надеюсь, что генетическая диагностика будет развиваться и в будущем.

Когда-то у меня, еще студента мединститута, появилась мысль о том, что на определенном этапе развития генетики все живые организмы, исходя из особенностей их ДНК, можно будет систематизировать в таблице, подобной Периодической таблице химических элементов Дмитрия Ивановича Менделеева. В такой таблице каждый вид должен занимать свою клеточку, каждый класс – свой период и так далее. С ее помощью можно будет определить не только те организмы, какие могли жить на Земле, но и те, которые еще только могут появиться... Сравнение молекулярной структуры уже расшифрованных геномов многих видов животных и человека дает основание надеяться, что такая периодическая таблица живых организмов скоро будет создана

Подготовила  Ольга ОСТРОВСКАЯ

Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 244 (5370) от 26.12.2014.