Николай Курчанов - Генетика человека с основами общей генетики. Учебное пособие

Возможно, протоонкогены активно экспрессируются на ранних этапах эмбриогенеза, регулируя процессы митотической активности и клеточной дифференцировки. После постепенного перехода клеточного метаболизма под общий контроль организма их экспрессия резко уменьшается. Протоонкогены нормальных клеток могут активироваться при хромосомных перестройках, при различных мутациях, вызванных химическими и физическими канцерогенами, под влиянием вирусных регуляторных элементов, многократно увеличивающих их экспрессию. В последнее время важную роль в активации онкогенов придают процессу избыточного метилирования ДНК. Во всех таких случаях, малигнизацию можно представить как следствие аномальной экспрессии протоонкогена.

За открытие клеточного происхождения ретровирусных онкогенов американским генетикам Дж. Бишопу и Х. Вармусу в 1989 г. была присуждена Нобелевская премия. Изучение клеточных протоонкогенов расширило наши знания о сложном механизме роста и деления клеток.

Конечно, далеко не каждая мутация в клетке приводит к канцерогенезу. В течение жизни человека в его соматических клетках происходит огромное число мутаций, появляются клетки, которые вышли из-под контроля каких-либо регуляторных факторов. Однако канцерогенез происходит сравнительно редко. Для его возникновения, вероятно, требуется сочетание нескольких условий одновременно, возможно, нескольких специфических мутаций в одной клетке. В настоящее время обнаружено более сотни онкогенов. Кроме того, в геноме имеются гены, тормозящие деление клеток и препятствующие развитию рака, которые получили название антионкогенов.

Некоторые факторы, не являясь непосредственной причиной канцерогенеза, оказывают влияние на ход процесса. Так, гормоны не изменяют первичную структуру ДНК, но некоторые из них влияют на митотическую активность клеток, повышая вероятность возникновения опухолей (показательны в этом отношении эстрогены). Факторами, увеличивающими вероятность злокачественной трансформации, могут быть дефекты в системах иммунитета и репарации.

Ряд исследователей высказывают предположение, что некоторые формы рака не связаны с онкогенами. Например, внедрение вируса в определенные участки клетки может резко изменить функционирование окружающих генов и привести к злокачественному перерождению.

10.7. Медико-генетическое консультирование

В настоящее время описано более 5000 наследственных заболеваний и аномалий развития человека. Более 5 % детей рождаются с тем или иным генетическим дефектом. Рост числа наследственных заболеваний, загрязнение окружающей среды, проблема онкологических заболеваний, анализ данных этологии человека – эти и многие другие факторы способствовали превращению медицинской генетики в науку огромного социального значения. Стремительный взлет медицинской генетики в наибольшей мере обусловили успехи цитогенетики человека и новые молекулярно-генетические методы. Цитогенетические исследования показали тонкие детали строения хромосом, хромосомный полиморфизм, структурные характеристики многих аномалий. Генно-инженерные исследования вплотную подошли к активному вмешательству в геном человека.

Однако знание элементарных основ генетики, к сожалению, не стало достоянием широких масс. Это хорошо видно при чтении статей в массовой прессе, касающихся генной инженерии, клонирования человека, генетических патологий. Авторы этих статей, спекулируя на генетической неграмотности читателей, часто демонстрируя и собственную неграмотность, охотно раздувают очередные «сенсации».

Для квалифицированной помощи населению, для анализа вероятности возникновения патологий у детей будущих родителей в разных городах нашей страны была организована сеть медико-генетических консультаций. Их задача заключалась в снижении частоты наследственной патологии. На основании полученных фактов, данных клинико-генеалогического анализа врач-генетик может оценить степень риска появления наследственных заболеваний у ребенка для конкретной супружеской пары. Основной этап медико-генетического консультирования – точная диагностика имеющегося в семье заболевания. С учетом клинического полиморфизма наследственных заболеваний, наличия генокопий и фенокопий, это весьма трудная задача.

Для выявления генетических аномалий возможно применение различных методов пренатальной (дородовой) диагностики.

Наиболее широкое распространение получила ультразвуковая диагностика (УЗИ), представляющая собой сканирование плода ультразвуком и позволяющая выявить различные пороки развития.

Основной инвазивный метод диагностики – амниоцентез. Он заключается в цитогенетическом анализе кариотипа плода и биохимическом анализе амниотической жидкости. Амниотическую жидкость берут при помощи шприца из матки, делая прокол брюшной стенки. В этой жидкости всегда имеются клетки плода, которые осаждают центрифугированием, культивируют в питательной среде для получения достаточного количества и готовят препараты хромосом.

В биохимическом анализе основное внимание уделяется специфическому белку плода – α-фетопротеину. Динамика уровня этого белка в амниотической жидкости на разных сроках беременности является важнейшим диагностическим показателем для целого ряда заболеваний.

В некоторых случаях для анализа применяют биопсию тканей плода, биопсию плаценты и другие методы.

Решение по поводу планируемой беременности всегда остается за родителями.

Глава 11. Психогенетика: основные понятия, методы и области исследования

Всякое психологическое объяснение рано или поздно завершается тем, что опирается на биологию.

Психогенетика изучает взаимодействие факторов наследственности и среды в формировании индивидуальных различий по психологическим и психофизиологическим признакам. Вопрос, что в большей степени влияет на психическое развитие – наследственность или среда, – вызывал многочисленные споры и столкновения мнений в истории «человекознания».

11.1. История психогенетики

Хотя психогенетика является сравнительно молодой наукой, ее проблемы издавна волновали человека. Вопросы биологического («природного») равенства или неравенства людей обсуждались еще в Древней Греции. В последующие исторические эпохи этот вопрос неоднократно рассматривался в самых разных аспектах. Длительное время спор шел о добрых и злых «началах» в природе человека. Так, французские просветители полагали, что человек по своей природе добр, а их оппоненты утверждали, что зол. В глубокую древность уходят корнями различные классификации и типологии личности и такие «науки», как физиогномика и графология, пытавшиеся разгадать природные задатки и особенности личности человека.

Начало научного изучения индивидуальных различий положил Ф. Гальтон (1822–1911), который первым поставил вопрос об их природе и происхождении, собрав большой экспериментальный материал. Ф. Гальтон был всесторонне одаренным ученым, проявившим себя во многих областях (географии, антропологии, математике и др.). С 1865 г. его интересы сосредоточились на проблеме способностей и их наследования. В 1869 г. Ф. Гальтон опубликовал книгу «Наследственный гений», где утверждал наследственную предопределенность одаренности. В 1875 г. он выпустил статью «История близнецов как критерий относительной силы природы и воспитания», которая положила начало близнецовому методу.

Ф. Гальтон явился основателем такой науки, как евгеника (он сам предложил этот термин), задачу которой видел в изучении способов улучшения наследственности человека. Ф. Гальтон утверждал: «… Когда биологи будут располагать достаточными сведениями о наследственности, люди будут скрещивать себя так, как до этого они скрещивали животных». Евгеника на многие годы «монополизировала» изучение природных основ человека и разнообразия их проявлений. В ней сформировались два направления.

Позитивная евгеника рассматривала мероприятия по увеличению рождаемости в семьях с хорошей наследственностью, способствующие сохранению и повышению качества генов, определяющих благоприятные признаки.

Негативная евгеника разрабатывала мероприятия по снижению в человеческой популяции количества «вредных» генов, предупреждению дальнейшего их распространения. В этих мероприятиях предусматривалась широкая разъяснительная работа среди населения, стерилизация мужчин и принудительные аборты у женщин с неблагополучной наследственностью, активное внедрение методов контрацепции, ограничение числа детей в семьях с низким социальным положением.