Петер Шпорк - Читая между строк ДНК. Второй код нашей жизни, или Книга, которую нужно прочитать всем
И видимо, чем мы моложе, тем сильнее наши клетки реагируют на внешние воздействия. Мыши Рэнди Джертла еще находятся в утробе матери, когда питание на всю жизнь отключает у них несколько генов, определяя цвет шерсти и склонность к болезням.
Множатся свидетельства, что те же процессы характерны и для человека. Прежде всего, стало наконец понятно, почему характер ребенка настолько зависит от эмоционального опыта, приобретенного им самим и его родителями незадолго до и сразу после рождения. Например, некоторые люди более склонны к депрессиям и тревожным состояниям, чем другие. Более того — эпигенетика приходит к пониманию, что часто уже до рождения определяется, заболеем ли мы в будущем раком или диабетом, будем ли страдать от ожирения, какой-нибудь мании или сердечно-сосудистых заболеваний. Она может также объяснить, почему нездоровый образ жизни одним людям вредит меньше, чем другим.
То, что уже сегодня известно ученым, звучит сенсационно: более или менее сознательно меняя программу генома, мы можем оказывать устойчивое влияние на свой организм — на тело и психику. И на нас ложится огромная ответственность перед потомками. Поскольку некоторые решения, принятые порой задолго до их рождения, изменят их личность, здоровье, продолжительность жизни.
«Десятилетие генетики давно окончилось. Мы добрались до середины десятилетия эпигенетики. В этой области молекулярной биологии сегодня происходит все самое важное и самое захватывающее», — объяснил мне Рудольф Йениш из знаменитого Уайтхэдского института (Кембридж, США), немецкий первопроходец в области генной инженерии и исследования стволовых клеток, многолетний кандидат на Нобелевскую премию.
И, как считает Томас Йенувайн, возглавляющий секцию эпигенетики Института иммунобиологии Общества Макса Планка во Фрайбурге, мы находимся в преддверии формирования нового биологического мышления, в преддверии перехода к «постгеномному обществу». Ведь новая отрасль генетики — связующее звено между окружающим миром и генами, которое так долго искали ученые. Она наконец лишает оснований дискуссию о социогенетизме и биогенетизме,[2] которая вот уже сто лет движет этой наукой. Вопрос о том, какие свойства мы унаследовали от предков, а какие приобрели под влиянием воспитания, культуры и взаимодействия с внешней средой, в такой форме больше не стоит. Внешняя среда влияет на наследственность и наоборот.
«Эпигеном — это язык, посредством которого геном сообщается с внешней средой», — говорит Рудольф Йениш. И добавляет — именно сложность делает эпигенетику столь увлекательной: «Все геномы ваших клеток одинаковы. Изучив один, вы поймете все. Но у каждого человека есть тысячи разных эпигеномов». Когда все их разнообразие будет изучено, откроются невиданные перспективы для новых исследований и методов лечения.
В конце концов эпигенетика сможет осуществить то, что не удалось ее могущественной матери генетике, — завершить биомедицинскую революцию XXI века.
Второй код
Самое важное, что я хочу сказать этой книгой: не чувствуйте себя марионеткой во власти собственных генов. Поверьте, вы можете изменить свою конституцию, обмен веществ, свою личность. Вопреки утверждениям биофаталистов, снова и снова звучавшим в течение последних десятилетий, наша жизнь не полностью предопределяется наследственностью. Да, существуют биологическая судьба, генетическая программа, управляющая телом и психикой и определяющая, какими нам быть — болезнеустойчивыми, толстыми, долгожителями, предрасположенными к раковым заболеваниям, медлительными, ласковыми, склонными к зависимости или очень умными, однако в значительной степени эта судьба — в наших собственных руках.
Измените стиль жизни — и вы положите начало цепочке биохимических изменений, которые станут незаметно, но неуклонно помогать и вам, и, возможно, всем вашим потомкам до конца их жизни на Земле. Благодаря эпигеномам внешние факторы и последствия нашего собственного образа жизни порой на несколько десятилетий вперед определяют то, что происходит с нами и нашими потомками.
Эпигенетика обусловила прогресс сразу в нескольких областях науки, например в изучении стволовых клеток и в противораковых исследованиях.
Особый интерес представляет влияние эпигенетики на геронтологию. Великая тайна долгожителей кроется, как представляется, не в последнюю очередь в эпигеномах их клеток. Молекулярно-биологические переключатели влияют на так называемую программу продления жизни, которая есть практических у всех организмов, от дрожжей до человека. Эти программы — если они включены — позволяют некоторым из нас сохранить здоровье и бодрость до глубокой старости.
Психология тоже не остается внакладе, ведь эпигенетики выясняют, как формируется человеческий характер, что делает одних трусливыми, слабыми и даже агрессивными «людишками», других — уравновешенными, спокойными и устойчивыми личностями. Новая наука дает ответы на интересные вопросы: какую роль играют в формировании мозга первые годы жизни и время, проведенное в утробе матери? Как поступать родителям, чтобы их дети развивались наилучшим образом? Какие изменения производит психотерапия в мозгу людей, страдающих, например, от депрессии или посттравматического шока?
Изменчивость эпигеномов объясняет даже, почему условия и обстоятельства перед рождением и в первые годы жизни решающим образом определяют предрасположенность к болезням в старости.
Благодаря новой дисциплине теорию эволюции также необходимо скорректировать в одном очень важном аспекте. Теперь уже не подлежит сомнению, что вопреки учению великого Дарвина эпигенетически зафиксированные внешние воздействия могут иногда наследоваться.
Притягательность эпигенетики очень точно выразил молекулярный биолог Ренато Паро. «Благодаря эпигеному клетки обладают памятью», — широко улыбаясь и сияя, заявил профессор во время нашей встречи в только что открывшемся Базельском институте, где он работает.
Институт оснащен на самом высоком уровне. Очевидно, Швейцарский федеральный технологический институт Цюриха, которому принадлежит этот центр, вполне осознает значение нового научного направления. Эпигеном наделяет клетки памятью, и если мы когда-нибудь поймем, как эта память работает и научимся ее контролировать, то овладеем невероятно действенным биологическим, фармацевтическим, диагностическим, психологическим и медико-профилактическим инструментом.
Даже если бы я и без того не решил писать о хранении информации помимо и вне гена, меня непременно раззадорил бы энтузиазм ученых, с которыми я беседовал в течение нескольких месяцев, пока собирал материал. После того как генетика достигла своей вершины, расшифровав геном человека, прошли годы, однако эта наука смогла сдержать лишь некоторые из своих обещаний. Задачу исследовать сверхсложные механизмы генного контроля берет на себя новое поколение биологов.
В конечном счете эти механизмы решают судьбу каждой клетки, а тем самым и биологического развития всего организма. Популяризатор науки и профессор психосоматики из Фрайбурга Иоахим Бауэр в своей книге «Память тела» одним из первых дал этому открытию превосходное определение: «Тайна здоровья — и это касается подавляющего большинства болезней — кроется не в генном тексте, а в регулировании его активности». Тогда этот тезис представлялся довольно спорным, сегодня под ним подписалось бы большинство ученых.
Одно из названий этой книги — «Второй код» — отражает главную идею эпигенетики. Первый код — последовательность букв генного текста — определяет не все. Существует еще одна биологическая информационная система. Именно благодаря ей каждая наша клетка знает, откуда она происходит, какой путь ей предстоит и куда она придет.
Генетический код сообщает организму, какие биомолекулы он может синтезировать, а второй, эпигенетический код сообщает ему, когда, где и какую из принципиально возможных биомолекул он в действительности должен синтезировать. Второй код закрепляет важную информацию и в геноме, и на геноме, но при этом работает в ином временном масштабе, нежели первый. Эпигенетическая информация меняется в течение лет и десятилетий, динамично реагируя на изменения внешней среды. Классическая генетическая эволюция а-ля Дарвин тратит на изменения тысячелетия.
Многие из этих открытий сделаны в результате опытов с дрожжевыми грибками, растениями, мухами или грызунами. Тем не менее большинство исследователей уверены в возможности перенесения результатов на человека. Частично такое перенесение уже увенчалось успехом. И ряд доселе непонятных феноменов можно теперь объяснить с помощью эпигенетики. Кроме того, речь идет о фундаментальных процессах, протекающих в клетках, а здесь мы не так уж сильно отличаемся от животных.
