«XXI век – век геномики», или Все мы связаны узами генетического родства

Магомед Раджабов – руководитель Центра геномных исследований Института физики ДНЦ РАН, заведующий отдела персонализированной медицины ДГМУ, в интервью «Проджи» рассказал о «гормоне долголетия», генетическом оружии, и ответил на другие вопросы журналиста, касающиеся генотипа человека и его изучения

– Магомед Османович, порой для выяснения отцовства прибегают к тесту ДНК. Насколько распространена эта практика в Дагестане?
– Разумеется, отношения в семье должны строиться на взаимной любви, уважении и доверии друг к другу, но жизнь – нечто более сложное, чем желание жить, придерживаясь определенных канонов. Сколько людей, столько и судеб, поэтому нельзя исключать, что кому-то из дагестанцев также приходится прибегать к такого рода услуге, как генетическая экспертиза на установление биологического родства, в том числе на установление отцовства. Однако ко мне лично с такими вопросами пока в республике никто не обращался.

– Насколько корректно узнавать ДНК партнера перед вступлением в брак?
– Геном состоит из порядка последовательности 4 единиц, называемых нуклеотидами, суммарно составляя почти 7 млрд. в каждой клетке нашего организма! Так какой фрагмент ДНК партнера хотите «узнать», весь геном? И зачем его «узнавать», к тому же большая часть нашего генома (ДНК) приходится на межгенные участки, не несущие никакой смысловой нагрузки в плане выработки каких-либо гормонов, ферментов, белков. Разные генетические маркеры в геноме человека дают разную информацию: одни о генеалогии происхождения, другие – о реакции организма на лекарственные препараты, третьи – о предрасположенности к различным заболеваниям, но эта тема фундаментальных наук – фундаментальной медицины и этногенеза и, как видите, тут интерес не брачующейся пары. Анализ же полиморфных вариантов генов, обуславливающих предрасположенность к многофакторным социально значимым заболеваниям таких как болезни сердечно-сосудистой системы, злокачественные новообразования, болезни эндокринной системы каждого жителя, считаю, должен войти в обязательную программу Минздрава по обследованию населения с целью профилактики этих нозологий. Тут, как видите, брачное партнерство ни при чем.
Если вы имели в виду анализ ДНК партнеров на предмет носительства скрытых форм (рецессивных) мутаций наследственных заболеваний, то я согласен с такой постановкой вопроса. В случае если у родственников и предков обоих партнеров встречаются какие-то наследственные болезни, желательно провести адресно, по каждой нозологии, ДНК-диагностику с целью оценки вероятности передачи таких вариантов генов своим детям.

– Правда ли, что «гормон счастья», передается потомкам от родителей?
– Вы знаете, гормоны, не важно «счастья» или «несчастья», однозначно не передаются от предков к потомкам, передаются лишь гены, обуславливающие выработку гормонов всех видов и типов. Серотонин, часто называемый «гормоном счастья», вырабатывается в организме в моменты экстаза, его уровень повышается во время эйфории и понижается во время депрессии. Для выработки серотонина обязательно нужен ультрафиолет, его недостаток в зимнее время года и является причиной столь распространенной сезонной депрессии.
Пищевые продукты с повышенным содержанием триптофана: молочные продукты (особенно сыр), финики, сливы, инжир, томаты, соя, чёрный шоколад, способствуют биосинтезу серотонина и часто улучшают настроение. Так что не стоит торопиться обвинять наших с вами предков в дефиците «гормона или гена счастья», все гораздо банальней и прозаичней! Кстати, гормонами счастья, помимо серотонина, также считаются гормоны дофамин и эндорфины, последний, пожалуй, самый известный «гормон счастья» и удовольствия.

– Существует ли связь между ДНК и долголетием?
– ДНК – универсальный источник информации о наследственности для всего органического мира Земли, от микроорганизмов, до человека – венца эволюции органического мира. Единая и универсальная формула ДНК для всех представителей органического мира выступает доказательством единства их происхождения.
Однозначно, нет «гена долголетия», «гена старости», так же как и «гена молодости». Это связано со многими факторами, в том числе и тем, какого «качества» генетический материал унаследован нами от предков. Старость, с биологический позиции, – истощение потенциала деления клеток, накопление повреждений ядерной и митоходриальной ДНК в клетках организма, увеличение частоты хромосомных нарушений, изменения экспрессии генов и др.. Так, долголетие зависит как от наследственности, так и образа жизни, а также факторов среды обитания, воздействие которых либо ускоренно продуцируют перечисленные выше негативные аспекты в клетках нашего организма, либо создают благоприятный фон нормального функционирования нашего генома.

– Отдыхает ли природа на детях гениев?
– Понятно, что гений – не среднестатический представитель человеческого сообщества. Он отличается от других, скорее, качественными показателями своей деятельности, но, тем не менее, науке также не известны гены гениальности.
Гениальность может быть результатом упорного труда в сочетании с особенностями деятельности его мозга, благодаря удачному сочетанию множества генов, обеспечивающих работу биохимии мозга. Я этим хочу сказать, что прямой привязки гениальности к генам нет.
Можно ли считать «отдыхом природы на детях гениев» то, что у таких персон рождаются дети с рядовыми способностями, я не знаю! Таковы законы генетики, одним из которых – «возврат к среднему значению признака в последующих поколениях». Скорее это неоправданные наши ожидания, и претензии к природе за «предвзятость», можно считать попыткой найти «крайнего».

– Есть мнение, что алкоголизм очень сильно зависит от генетики и есть люди, которые никогда не станут алкоголиками. Правда ли это?
– Это не только мнение, а факт! Имеются 2 гена в геноме человека, контролирующие «утилизацию» алкоголя в организме. Первый превращает употребленный нами спирт в ядовитый для организма альдегид, а второй – обеспечивает расщепление этого вредного альдегида до СО2 и Н2О. Как мы все знаем из школьной программы биологии у нас с вами двойной набор хромосом, один из которого получаем от отца, а другой – от матери. Каждый из этих генов может быть представлен
2 вариантами, но 3 их комбинациями, а сочетание обоих генов – 9 комбинациями. Различные комбинации вариантов генов обуславливают различную скорость метаболизма спирта в организме. Чья комбинация обеспечивает ускоренное превращения спирта в альдегид и замедленное превращение альдегида, как уже отмечалось выше, в СО2 и Н2О, вызывает отравление организма и отвращение к алкоголю, тем самым выполняя защитную функцию. Среди этой категории людей, при их «усердствовании», чаще встречаются люди с проблемами печени, вплоть до цирроза.
Если у кого-то сочетание вариантов генов таково, что спирт быстро превращается в альдегид и он, в свою очередь, также ускоренно переходит в воду и газ, такой человек не особо пьянеет и может пить много. В основном встречаются люди с промежуточными вариантами метаболизма спирта.
Встречаемость тех или иных комбинаций генов у разных этносов также разное. Устойчивый миф, что северные народы спиваются, что у них не расщепляется алкоголь, не является правдой. Вариант гена, замедляющий превращение альдегида в воду и газ, на самом деле защищает, а не предрасполагает к алкоголизму, вызывая не восприятие организмом.

– Кому в старости стоит опасаться болезней Паркинсона, Альцгеймера? И как быть, если существует такой риск?
– Вопрос очень серьезный, и вряд ли удастся нам раскрыть суть этих нейродегенеративных заболеваний в рамках данного формата нашего общения. Более корректно на ваш вопрос ответили бы врачи-неврологи. Я как генетик могу дать лишь генетическую интерпретацию этих болезней. Болезнь Паркинсона считается болезнью самостоятельной, не вызванной генетическими нарушениями или другими заболеваниями, однако около 15 % людей с этой болезнью имеют семейный анамнез, в то же время, гены, ответственные за развитие болезни Паркинсона, пока еще не идентифицированы.
В случае с болезнью Альцгеймера известны три гена, мутации которых в основном позволяют объяснить происхождение редкой ранней формы, однако распространенная форма болезни Альцгеймера пока не укладывается в рамки исключительно генетической модели. Наиболее выраженным генетическим фактором риска на данный момент считается ген аполипопротеина Е (APOE), но вариации этого гена ассоциированы лишь с некоторыми случаями болезни. Существуют 3 основных варианта гена апоЕ. Считается, что вариант AПОE-4 данного гена является наиболее ответственным за проявление болезни Альцгеймера: если человек имеет две копии такого гена, то у него риск развития данной болезни в пожилом возрасте составляет свыше 90%. Кстати, в лаборатории анализа генома Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН еще 2009 г. мной проведен анализ данного гена около 700 дагестанцев – представителей 7 конституционных этносов. В силу чрезвычайной занятости, до обработки материала и его обнародования руки пока не дошли. Индивидуальный прогноз этих заболеваний затруднён из-за вариаций в длительности течения болезни, которая может развиваться скрыто на протяжении длительного времени, прежде чем станут заметны симптомы и будет поставлен диагноз.

– У банана и человека 50% родства. А с кем еще мы связаны узами родства?
– Невозможно найти на Земле организмы, с которыми мы не связаны узами генетического родства! Степень отличий между видами живых существ лишь в возрасте их дивергенции, то есть времени расхождения на эволюционном (филогенетическом) древе органического мира. К примеру, хотя со времени расхождения ветвей человеческого рода и шимпанзе прошло около 7 млн лет, мы с ними имеем примерно 99% общих генов, а с крысами – 95%!

– Можно ли привязывать этнос к конкретной гаплогруппе? Откуда берутся статистические данные?
– Я бы посоветовал не делать никакой привязки этноса к конкретной гаплогруппе, к тому же передающемуся только по одной генеалогической линии. Нужно смотреть на структуру генофонда этноса, где показана и частота представленности каждой из этих гаплогрупп. Еще лучше, если внимательно разбирать данные по гаплотипам – более чувствительным генетическим маркерам этноса, дающим возможность найти время жизни общего предка, степень генетического родства между этносами и т.д. «Русскость» русского народа не определяет R1a1, такая гаплогруппа встречается достаточно часто и у таджиков, и брахманов Индии, даже у наших даргинцев встречается этот маркер частотой 24%, и что, и в нас с вами гуляет «Русскость»?
Каждый хочет узнать свою генетическую родословную, но мы вынуждены придерживаться жестких научных подходов при формировании выборки из населения для изучения генетических истоков и самой генетической истории формирования этносов. Собрав и проанализировав с коллегами-молекулярными генетиками из ведущих генетических центров России ДНК более 4 тыс. только лишь дагестанцев, подписывая у каждого добровольца информированное согласие, принятое этическими комитетами европейских стран и России. Статистика берется из публикаций в рецензируемых научных журналах.

– В последнее время внимание людей приковывает тема генетического оружия. Оправданы ли опасения людей?
– На этот вопрос ответ у меня короткий: опасения людей не оправданы, страхами кто-то умело торгует!

– Генетика оказывает большую помощь следственным органам. Как часто приходится идти на выручку силовым структурам?
– В последнее время наиболее запутанные и дерзкие преступления, включая теракты (к примеру, взрыв в аэропорту «Домодедово») раскрываются благодаря специалистам по молекулярной генетике. Наш коллега из МГНЦ РАН по горячим следам указал на то, что генетический профиль преступника с высокой долей вероятности принадлежит этническому ингушу, что и позволило идентифицировать его и задержать буквально на вторые сутки после теракта.
Можно продолжить примеры, но, думаю, очевидна всем помощь технологий анализа ДНК для следственных органов и криминалистики в целом. Не зря говорят: «XXI век – век геномики».