… о грядущей геномной революции

ЧЕЛОВЕК – ГЕНОМ – ИССЛЕДОВАНИЯ
ПЕРСОНАЛЬНАЯ ГЕНОМИКА

Персональная машина до сих пор является показателем, символом статуса человека, как в свое время обладание персональным компьютером свидетельствовало о повышенном достатке, не говоря уже о первых громоздких мобильных телефонах. Сейчас же или, по крайней мере, в недалеком будущем об общественном весе или платежеспособности того или иного человека будет говорить получение собственного, или персонального генома.
На расшифровку "анонимного" собирательного генома человека ушло чуть ли не два десятилетия и более 5 млрд. долл. В ходе этой работы, в которой посильное участие приняли и российские ученые, была создана совершенно новая машинная индустрия, получила развитие биоинформатика, созданы флюоресцентные красители невиданной раньше яркости и интенсивности свечения и многое-многое другое. Все это дало возможность с помпой и фанфарами объявить в 2002-2003 гг. об успешном завершении грандиозного проекта.
От проекта "Геном человека" чуть ли не сразу же решили получить отдачу в виде перспектив создания геномного оружия, работа над которым велась в грандиозных лабораториях как Запада, так и Востока. Известно, что его поражающая способность основана на весьма тонких отличиях представителей разных народов, проявляющихся в их последовательностях "букв" генетического кода в ДНК. Однако уже первые прикидки, сделанные с помощью так называемых ДНК-чипов, показали, что новое знание выгоднее использовать как для диагностики предрасположенности к разного рода заболеваниям, так и для разработки лекарств против них (последнее тем более важно на фоне всевозрастающих расходов фармацевтических гигантов на разработку новых лекарственных средств и проведение их клинических испытаний).
Удивительными также оказались и определение структуры человеческих популяций на геномном уровне, показавшее "историю с географией" миграций племен и народов в ходе их великого переселения. Детальный геномный анализ, результаты которого были опубликованы в начале 2008 г., показал генетическое родство русских с жителями Сардинии, Тосканы на севере Италии и... басками! Подобные же данные были получены и ранее с помощью более примитивных методов исследования. Если это действительно так, то геномное оружие оказывается обоюдоострым и может поражать не только тех, против кого оно направлено.
Но оставим в стороне военные аспекты геномики. В мирной жизни у нее гораздо больше областей применения, однако дело упирается в ее дороговизну. Прочтение каждой буквы генетического кода до самого последнего времени обходилось в 1 - 2 долл. При такой стоимости можно дешифровать геномы микробов и вирусов, размер которых не превышает сотен тысяч букв. Вот почему усилия специалистов разных компаний были направлены на разработку гораздо более дешевых и быстрых методов "чтения" геномов.
Сейчас предложены и активно эксплуатируются самые разные методы и технологии (разработан даже метод считывания ДНК в микроуглублениях, сделанных на конце оптического волокна), что дало возможность прочитать более полутысячи геномов самых разных животных и растений, не говоря уже о более мелких представителях живых микроорганизмов и паразитов, а также неживых вирусах.
На подходе геном неандертальца, слепленный-реконструированный "из того, что было" в костях разных особей, найденных, в частности, и в нашей пещере Майская в Краснодарском крае. Сравнение уже опубликованных геномов человека, шимпанзе и неандертальца позволит наконец-то сказать, какие гены делают нас человеком, а также какие мутации в генах заставляют нас страдать от хворей. Но для этого нужно гораздо больше геномов, получение которых и является задачей персональной геномики.
Новые методы, разработка которых стала возможна после завершения расшифровки первого "классического" генома, прежде всего позволили резко ускорить и удешевить сам процесс чтения генома. Достаточно сказать, что два генома женщины, погибшей от лейкемии, - геном здоровых клеток кожи и трансформированных раковых - были прочитаны за несколько месяцев, на что ушел всего 1 млн. долларов. Можно добавить, что одна из компаний утверждает, что ее специалистам уже в 2009 г. удастся "свалить" цену за геном лишь до 10 тыс. долл.! Однако далеко не все специалисты принимают подобные заявления за чистую монету.
Автору довелось побывать в 2007 г. на технологической ярмарке в Шенжене, "столице" особого экономического района Китая. Посетителей при входе встречал эдакий современный бутик с большим плакатом, на котором по-английски и по-китайски было начертано: "Первый азиатский диплоидный геном" ("диплоидный" означает, что были "прочитаны" оба хромосомных набора, полученные человеком от отца и от матери). Речь идет о геноме взрослого китайца YH, представителя наиболее распространенной народности хань. При анализе последовательностей букв одного из генов ученые увидели вариант, предопределяющий развитие табачной зависимости. Оказалось, что YH действительно много курит. Неизвестно, что с подобной "геномной историей" будут делать страховщики, определяющие размер медицинской страховки конкретных людей...
Начиная с 2007 г. в распоряжении ученых оказались расшифрованные геномы К.Вентера, одного из деятельных дешифровщиков генома человека, и Дж.Уотсона, который вместе с Ф.Криком более полувека назад предложил модель двуцепочной спирали ДНК. Прочитан и геном представителя нигерийского племени йоруба. Уже проведены первые предварительные подсчеты различий в геномах представителей трех рас и установлено, что геном африканца отличается от нашего по 4 млн. позиций, при этом четверть из них уникальна, что лишний раз подтверждает значительно большую геномную древность уроженца Черного континента. А геномы раковых клеток женщины и здоровых различались между собой на 3%. По всей видимости, эта 3-процентная разница - грань между жизнью и смертью. Теперь остается только найти лекарства, которые бы по крайней мере сдерживали рост и размножение переродившихся клеток.
Мы являемся свидетелями самой настоящей революции в современной геномной биологии человека, последствия которой сейчас себе даже трудно представить. Кто бы мог подумать в апреле 1953 г., когда была опубликована малюсенькая статейка Уотсона и Крика, что всего через полвека будет прочитан геном человека? Мы вполне "законно" говорим о том, что США явились генератором кризиса, но забываем о серьезном научно-технологическом потенциале этой страны и ее ученых. Они ведь не просто так "бьются" за то, чтобы геном человека можно было быстро и легко прочитать в каждой поликлинике (не забудем, что тест на СПИД разрабатывался годы).
Весь мир будет ездить лечиться в Америку или покупать машины для прочтения генома пациента, чтобы врач мог поставить истинный диагноз и знать, каким лекарством лечить именно этого человека. И не только богатые, но и представители среднего класса, и простые обладатели медицинских страховок смогут получать геномное лечение. Это будет одно из очевидных последствий грядущей геномной революции, о необходимости которой так долго мечтали врачи и биологи...

Игорь ЛАЛАЯНЦ, кандидат биологических наук. По материалам Nature, Nature Biotechnology и Science. «Медицинская газета», 21 января 2009 года