Рафаил Нудельман - Неизвестное наше тело. О полезных паразитах, оригами из ДНК и суете вокруг гомеопатии...
Как же мы должны относиться к этому спору? Я полагаю, что со стоическим спокойствием. Капитаны не покидают тонущий корабль. Тем более что пока, как мы видим, еще не вполне ясно, тонет ли он вообще. Хотя, с другой стороны, есть грустные данные, что растет число врожденных дефектов яичек у новорожденных детей, а число рака яичек у взрослых мужчин увеличилось за последние тридцать лет вдвое, что — в сочетании со спадом показателей спермы — как бы указывает на существование каких-то тайных сил, ополчившихся на мужское начало. Некоторые специалисты считают, что во всем повинны химические вещества (бисфенол-А, например), проникающие в наш организм из окружающей среды, куда они массами попадают из наших пластмассовых упаковок. Но и тут данные противоречивы, и споры продолжаются. Я полагаю, что в сложившихся обстоятельствах мы должны быть прежде всего начеку. Мы обязаны пристально следить за развитием событий, а тем временем оставаться на посту и упрямо продолжать наше великое мужское дело.
3. Болезни, гены и белки
Маленькая хромосома и большие неприятности
Предметом многолетних исследований профессора Терри Элтона, директора Института сердца и легких при университете штата Огайо (США), были возможные причины сердечно-сосудистых заболеваний. Недавно эти исследования увенчались открытием, которое вызвало напряженный интерес коллег-специалистов. Группа профессора Элтона обнаружила, что в клетках сердца и мозга определенной группы больных имеет место повышенное (по сравнению с клетками здоровых людей) содержание некоего вида молекул, именуемых «малыми РНК». Вследствие этого, как показали дальнейшие исследования, в клетках сердца и мозга этих больных имеет место недопроизводство определенного белка, именуемого «МеСР2». И именно это недопроизводство, по всей видимости, является причиной болезненных изменений.
Как ни странно, это открытие профессора Элтона не относилось к той области медицины, которой он занимался многие десятилетия. Болезненные изменения, о которых идет речь, не проявлялись в виде сердечно-сосудистых заболеваний. То были изменения анатомии сердца. Что же касается клеток мозга, то там недопроизводство упомянутого белка находило выражение в нарушении когнитивных функций, проще говоря — в резко пониженном IQ, что тоже, понятно, не имеет отношения к сердечно-сосудистым болезням. Но именно это сочетание болезненных признаков как раз и вызвало интерес специалистов. Дело в том, что изменения анатомии сердца и пониженный IQ — это часть большого набора признаков, который характеризует тяжелое и неизлечимое генетическое заболевание, именуемое «болезнью Дауна».
Конечно, специалисты поняли это намного раньше, чем мы, — уже в тот момент, когда группа Элтона обнаружила, что гены, которые вызывают перепроизводство упомянутых выше «малых РНК» (в свою очередь, вызывающих белковое недопроизводство), лежат на так называемой 21-й хромосоме. Словосочетание «двадцать первая хромосома» заставляет немедленно насторожиться любого генетика или грамотного врача, потому что они давно уже знают, что как раз нарушения в передаче этой хромосомы от родителей к потомству вызывают болезнь Дауна. Долгое время этого не знали. Синдром Дауна (то есть сочетание главных характерных признаков этой болезни) был впервые описан еще в XIX веке английским врачом Лэнгдоном Дауном. Будучи одним из первых специалистов по детскому слабоумию, этот врач руководил крупнейшим в Лондоне медицинским приютом для таких детей и был, кстати, первым в Англии и настойчивым борцом за гуманное к ним отношение. В 1866 году он опубликовал классический труд «Замечания об этнической классификации слабоумия», в которой, наряду с другими надуманными «этническими идиотиями», выделил также «монголоидный вид»; под этим названием болезнь фигурировала в медицинских справочниках до 1961 года, пока ее не переименовали в болезнь Дауна. Интересно, что сын Л. Дауна — Реджинальд пошел по стопам отца, заведовал тем же приютом и внес свой вклад в изучение «монголоидизма», обнаружив специфическое для «даунов» изменение формы ладони и расположение линий на ней.
Эта особенность не исчерпывает список симптомов болезни. Болезнь Дауна характеризуется целым рядом физических изменений: низкий рост, короткая шея, особая округлость лица, узкий подбородок и плоская переносица, «монголоидная» складка кожи в углу глаз (эпикантус), выступающий изо рта язык (из-за малых размеров ротовой полости и утолщения корня языка), необычно широкое расстояние между большим и указательным пальцами ноги, пониженный мышечный тонус и т. д. Но конечно, главным и самым тяжелым являются уже упомянутые изменения анатомии сердца и умственная отсталость, которая колеблется в пределах от малой (IQ 35–50) до умеренной (IQ 50–70), а также нарушения функций щитовидной железы. Больные дети спокойны, добродушны, даже веселы, и некоторые из них впоследствии становятся «почти нормальными» людьми, есть даже список «прославленных „даунов“» (в котором, увы, фигурируют только артисты мюзик-холлов и кино); но, в принципе, они обречены — средний срок жизни таких больных не превышает 40–45 лет, они часто умирают от лейкемии или рака яичек (хотя, что интересно и загадочно, не болеют никакими другими видами рака), а также от раннего Альцгеймера; мужчины-«дауны», как правило, бесплодны, а женщины если имеют детей, то почти всегда «даунов».
Болезнь Дауна, как уже сказано, вызвана генетическими причинами; это значит, что ребенок меняется уже на этапе зародышевого развития, и опознать это можно еще во время беременности (хотя даже после родов зачастую трудно сразу сказать, какова будет тяжесть болезни). Частота ее появления у детей резко зависит от возраста матери — от 1 к 2300 в двадцать лет до 1 к 100 в сорок лет. Для родителей это, как говорится, тяжелый крест, поэтому матерям, у которых обнаружен зародыш-«даун», сразу сообщают об этом. Многие матери отказываются при этом от аборта, обрекая себя (и ребенка) на пожизненную трагедию, потому что лечить генетические заболевания медицина пока еще не умеет. Понятно, что любой намек на продвижение в вопросе о таком лечении вызывает большой интерес (и не только среди врачей), что и произошло в случае недавнего открытия профессора Элтона, которое, говоря предельно осторожно, как будто бы указывает на возможность нового терапевтического подхода к болезни Дауна. Однако прежде чем рассказать, в чем состоит этот новый подход, следует объяснить, какое же конкретно генетическое нарушение вызывает эту болезнь.
Напомним для начала, что молекула ДНК, на которой находятся все наши 20–25 тысяч генов, распределена в каждой из наших телесных клеток по 23 парам отрезков, именуемых хромосомами. Ученые дали им номера в зависимости от длины: хромосомы пары номер 1 — самые длинные, в паре 2 они чуть поменьше, и так далее, до 22-й пары (23-я пара — это половые хромосомы, и мы сейчас говорить о них не будем). Раньше думали, что самые маленькие хромосомы — в 22-й паре, но потом выяснилось, что это не так и что 21-я хромосома короче, однако номер уже был присвоен, увы. Итак, обе хромосомы 21-й пары — самые маленькие из всех: они содержат всего по 300–400 генов, состоят из 47 миллионов химических звеньев каждая и составляют лишь 1,5 процента общей длины нашей ДНК (то есть всех хромосом). Тем не менее некоторые гены на них очень важны — например, ген АПОЕ, управляющий производством белка, который, как считается сегодня, вызывает (когда спутывается в клубок) болезнь Альцгеймера. Гены представлены в ДНК несколькими копиями, и вот установлено, что чем больше копий этого гена в 21-й хромосоме, тем раньше возникает у человека болезнь Альцгеймера. В этом месте вы наверняка вспомнили сказанное выше о ранней болезни Альцгеймера у «даунов», и правильно вспомнили: при этой болезни в клетках имеется лишняя копия 21-й хромосомы. Этот факт обнаружил в 1959 году другой замечательный врач, француз Жером Лежен, который посвятил свою жизнь изучению болезней, вызванных разными хромосомными аномалиями, и поиском их лечения (он, в частности, говорил, что найти лекарство против болезни Дауна будет легче, чем отправить человека на Луну), и папа Иоанн-Павел II в 1994 году назначил его первым президентом Папской «Академии Жизни», буквально накануне — ирония судьбы — смерти Лежена от рака.
Строго говоря, первой обнаружила лишнюю хромосому в клетках «даунов» молодой врач Марта Гутье, которой почему-то пришло в голову посчитать число хромосом у больных детей. А Лежен затем выявил, что эта лишняя хромосома — именно 21-я. Такая аномалия — три 21-х хромосомы вместо двух — получила название «трисомии 21». Вообще говоря, бывают и другие виды трисомии: иногда зародыш имеет три 13-е, или три 18-е, или три 22-е и т. п. хромосомы (о половых хромосомах мы здесь не говорим), но все такие случаи кончаются либо спонтанным абортом, либо смертью ребенка в первые же дни жизни. Выживают только дети с трисомией 21, но и они живут, как мы уже говорили, в среднем не более 45 лет. Видимо, дело в размерах лишних хромосом. Лишняя 13-я или 18-я хромосома слишком сильно нарушает биохимический баланс клеток, и организм гибнет; лишняя 21-я хромосома тоже его нарушает — вспомним страшный список симптомов болезни Дауна, — но, будучи самой маленькой, видимо, только нарушает, но не разрушает.
