Эта небольшая книга рассказывает об очень важных вещах – о связи генетики и медицины и о новом направлении в генетике – эпигенетике. Автор, врач и ученый, увлекательно, с примерами из своей практики и из истории науки, говорит о том, что такое генетика сегодня, как могут меняться наши гены и как эти изменения наследуются последующими поколениями. Читатель узнает, как память о серьезных психологических травмах, пережитых родителями, передается детям, как пища способна повлиять на работу генов, замедлить старение или вызвать опасные заболевания, что означают близко поставленные глаза, а также о множестве других удивительных вещей. Автор говорит: используя современное знание о генах и законах их экспрессии, мы сумеем контролировать нашу жизнь и наше здоровье – у нас появились возможности, о которых и не мечтали наши родители.
Содержание:
Введение - Всё переменится 1
Глава 1 - Как мыслят генетики 2
Глава 2 - Когда гены шалят - Что могут рассказать о различии в экспрессии генов яблоко, метро и датский донор спермы 6
Глава 3 - Изменяя свои гены - Как травмы, хулиганы и маточное молочко меняют нашу генетическую судьбу 11
Глава 4 - Используй или отбрось - Как сплетение жизненных обстоятельств и генов строит и ломает нам кости 14
Глава 5 - Накорми свои гены - Что мы можем узнать о еде от наших предков, веганов и собственного микробиома 19
Глава 6 - Дозы генов - Как смертоносные обезболивающие, парадокс предотвращения и "ледяной человек" Эци меняют лицо современной медицины 24
Глава 7 - Выбираем сторону - Как гены помогают нам выбирать между правым и левым 27
Глава 8 - Все мы Люди-Х - Что мы можем узнать о самих себе от шерпов, шпагоглотателей и спортсменов с генетическим допингом 30
Глава 9 - Взломщики геномов - Почему табачные магнаты, страховые компании, доктора из поликлиники и даже ваши близкие хотят раскодировать вашу ДНК 34
Глава 10 - Ребенок на заказ - Субмарины, сонары, тайские жрицы любви и удвоенные гены 38
Глава 11 - Подводя итоги: - Редкие заболевания учат нас понимать наше генетическое наследие 43
И напоследок 48
Благодарности 49
Шарон Моалем
Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены
UNIVЕRSUМ
О науке, ее прошлом и настоящем, о великих открытиях, борьбе идей и судьбах тех, кто посвятил свою жизнь поиску научной Истины
Sharon Moalem
with Matthew D. Laplante
Inheritance
How Our Genes Change Our Lives – and Our Lives Change Our Genes
Серия основана в 2013 г.
Ведущий редактор серии Ирина Опимах
Перевод с английского Дмитрия Щепетова
Деривативное электронное издание на основе печатного аналога : Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены / Ш. Моалем; пер. с англ. Д. Щепетова. – М.: Лаборатория знаний, 2016. – 224 с.: ил. – (Universum). – ISBN 978-5-906828-64-4.
Подготовлено при участии ООО "Лаборатория Базовых Знаний"
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации
Copyright © 2014 Sharon Moalem Это издание опубликовано по договоренности с Grand Central Publishing, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США. Все права защищены.
© Перевод на русский язык, оформление. Лаборатория знаний, 2015
Введение
Всё переменится
Помните, как учились в седьмом классе?
А одноклассников? Учителей? Как звали завуча и директора? Помните звук звонка и что давали на обед в школьной столовой? Помните, как впервые влюбились? Или как ребята курили в туалете на переменах?
Может быть, ваши воспоминания кристально ясны. А может, школьные годы уже не столь живы в вашей памяти.
Как бы ни обстояли дела, воспоминания о пережитом остаются с нами навсегда. Даже то, что мы, кажется, совсем не помним, ютится где-то на задворках подсознания. И в любой момент может выскочить, как чертик из табакерки, хотим мы этого или нет.
Но на самом деле всё еще сложнее. В организме постоянно идут процессы регенерации и разнообразные перестройки. Опыт прошлого оставляет неизгладимый след, даже если он выглядит абсолютно незначительным. Всё – от первой любви до недоеденной котлеты – остается в нашей памяти.
И, что еще важнее, след этот остается и на генетическом уровне.
Всех нас учили в школе, что наследственность – это геном, состоящий из трех миллиардов "букв". В середине XIX века Грегор Мендель изучал наследование признаков гороха. Это и стало основой современной генетики . Кто мы такие, определяется генами, которые достались нам в наследство от предков. Немножечко от папы. Немножечко от мамы. Хорошенько перемешать, и вот появляетесь вы.
Такому закостенелому представлению о генетической наследственности учат в школе до сих пор. Ученики решают задачки по генетике, пытаясь понять, как унаследовали цвет глаз и волос. Когда-то Мендель писал: "У нас нет особого выбора в том, что мы получим от предков и передадим потомкам. Все наше генетическое наследство определяется в момент зачатия".
Но это совсем не так!
Прямо сейчас, где бы вы ни были и чем бы ни занимались, читая эти строки, ваша ДНК непрерывно меняется . Пока вы сидите за столом на работе, крутите педали велосипеда, едете в поезде или летите в самолете, мириады маленьких переключателей щелкают в ответ на все, что вы делаете, видите или слышите.
Эти изменения в ДНК определяются всей вашей жизнью: местом, где вы живете; пищей, которую едите; трудностями, с которыми сталкиваетесь. А ведь все это можно поменять. Значит, и вы можете измениться. Измениться на генетическом уровне.
Было бы глупо отрицать, что наши гены влияют на нашу жизнь. Еще как влияют! И чем больше мы узнаем о том, как работает геном, тем яснее становится, что имеет значение каждая отдельная буковка-нуклеотид. И порой все оказывается устроено так, как даже самые смелые научные фантасты не могли и вообразить еще лет десять назад.
Но с каждым следующим открытием мы получаем и новые инструменты, необходимые, чтобы отправиться в новую, генетическую, одиссею. Нужно взять потрепанную карту нашего генома и проложить на ней новый курс для нас, наших детей и всех будущих поколений. С каждым днем мы всё лучше понимаем, как наши гены влияют на нас самих и как мы влияем на них. А сама идея гибкости наследования меняет все.
Пищу, которую мы едим, и упражнения, которые должны делать. Психологию и межличностные отношения. Лекарства. Судебные тяжбы. Образование. Наши законы. Наши права. Старые догмы и глубокие убеждения.
Вообще всё.
Даже саму смерть. Многие уверены, что в момент смерти наша жизнь обрывается. Но и это не так. То, каковы мы, – результат событий жизни наших отцов и праотцов. Ведь генетическая память не так легко "забывает".
Мы унаследовали то, через что прошли наши предки: войну и мир, изобилие и голод, переселение, болезни. А раз унаследовали, значит можем передать потомкам. И так поколение за поколением.
Возможно, мы передадим будущим поколениям рак. Или склонность к избыточному весу. Или болезнь Альцгеймера. А может, напротив, долголетие. Или отважное сердце. Или даже просто счастливую жизнь.
Но сегодня мы понимаем, что способны не только слепо принять наследие предков, но и отказаться от него. Эта книга для тех, кто уже сейчас решился на такой шаг.
В своей книге я поделюсь приемами, которыми пользуюсь как врач и ученый. Поведаю о том, как применяю в повседневной практике новейшие достижения генетики человека. Расскажу о некоторых своих пациентах. Приведу примеры того, какое значение в жизни людей обретают медицинские исследования. Я изложу суть исследований, в которых участвовал сам. Я буду говорить об истории, об искусстве, о супергероях и звездах. Я покажу взаимосвязь вещей, которая навсегда изменит ваш взгляд на мир и самих себя.
Я проведу вас по тонкой грани между повседневным и неведомым. Да, это путь не из легких. Но картина, которая вам откроется в конце, не сравнима ни с чем.
Мой взгляд на мир далек от общепринятого. Но именно это позволило мне, изучая генетические заболевания, лучше понять человеческую природу и сделать удивительные открытия в, казалось бы, несмежных областях науки. Мои исследования принесли множество патентов в области технологий здравоохранения. Например, мой подход к жизни и науке позволил мне открыть сидеромицин – новый антибиотик, действующий на бактерий, устойчивых к обычным антибиотикам.
Мне посчастливилось работать с лучшими врачами и учеными современности. Я своими глазами видел многие из самых сложных и редких генетических заболеваний. Сотни людей доверяли мне самое дорогое – своих детей.
Вот почему я отношусь к тому, о чем пишу, с полной серьезностью. Это не значит, что книга, которую вы держите в руках, заумная и нудная. Да, многие истории в ней печальные. Некоторые концепции противоречат общепринятым теориям. А часть идей и вовсе могут показаться жуткими.
Однако, если вы мне поверите, ваша жизнь переменится. Новое знание поможет вам переосмыслить прошлое и настоящее, а потом – повлияет на будущее.
Уверяю, к концу книги ваш взгляд на собственный геном и на то, как он формировал вас, никогда уже не будет прежним.
Вы готовы взглянуть на генетику по-новому? Если да, тогда я – ваш проводник. Мы пройдем от нашего общего прошлого через потаенные закоулки настоящего к многообещающей, но опасной неопределенности будущего.
Сегодня наука стоит на пороге великих открытий. Откуда мы? Что с нами будет? Что мы получим, а что потеряем? Ответы на все эти вопросы уже близко – осталось только протянуть руку…
В этом наше неотвратимое ближайшее будущее.
В этом наше Наследие.
Глава 1
Как мыслят генетики
Уже некоторое время рестораторы Нью-Йорка навязывают своим посетителям здоровую пищу. Их меню составлено из вегетарианских блюд, приготовленных из фермерских продуктов. Везде указаны происхождение и свойства ингредиентов, а официанты с готовностью рассказывают, почему надо есть продукты без глютена, какие, оказывается, разные бывают жиры, что полезно, что вредно, и почему.
Джефф был среди них белой вороной. Нет, он совсем не отрицал здоровое питание и не заблуждался относительно пристрастий посетителей. Просто он, как ресторатор, считал, что в его заведении еда должна быть в первую очередь вкусной. И когда его коллеги предлагали своим гостям диетические блюда из фрикеха и семян чиа, Джефф готовил огромные горы мяса, жареную картошку и прочие невероятные вкусности, от одного вида которых текут слюнки. И про которые любой диетолог скажет вам, что они вредны и от них образуются холестериновые бляшки. Но наш герой Джефф с успехом кормил своих клиентов и сам ел то, что подавали в его ресторане. Всегда и с огромным удовольствием.
Но вот со временем его анализы крови стали показывать все возрастающий уровень "плохого" холестерина. ЛПНП – липопротеиды низкой плотности – верный признак атеросклероза. Пришла пора что-то с этим делать. И учитывая наследственную склонность Джеффа к сердечно-сосудистым заболеваниям, врачи настойчиво порекомендовали ему увеличить количество фруктов и овощей в ежедневном рационе. Без ежедневного приема лекарств, говорили они, только кардинальная перемена образа жизни могла спасти Джеффа от надвигающейся угрозы сердечного приступа.
Всем пациентам с высоким уровнем ЛПНП и предрасположенностью к сердечно-сосудистым заболеваниям назначается такая диета. Для докторов это было простое и очевидное решение. Но не для Джеффа-Котлеты, как его прозвали коллеги по ресторанному бизнесу. Ведь для человека, который всю жизнь готовит, подает на стол и сам ест жареное мясо, переход на овощи и фрукты может стать серьезным ударом по репутации. И только мольбы молодой и красивой невесты Джеффа смогли перебороть его упрямство. Как настоящий профессионал, он взялся за то, чтобы ввести фрукты и овощи в свою привычную еду так, чтобы самому их не особенно замечать. Так родители прячут кусочки цветной капусты, которую не любят их дети, в недрах запеканки. А Джефф стал использовать больше овощей и фруктов в соусах и гарнирах к своим стейкам. Вскоре он не только знал, но и понимал, как должна выглядеть его диета. Он жил ею. Чуть меньше мяса. Чуть больше овощей на ужин. Фрукты на завтрак. Нормальный обед вместо перекуса.
Через три года здорового питания Джефф полностью вернул к норме уровень своего холестерина. Как же он был горд – ведь только благодаря смене образа жизни он решил серьезные проблемы со здоровьем. А это для большинства людей – недостижимые высоты.
Прошло еще несколько лет. Казалось бы, Джефф должен был чувствовать себя великолепно, однако… Вместо прилива жизненных сил он ощущал постоянную усталость. Его мучили газы и частые приступы тошноты. Обследование показало небольшие отклонения в работе печени. Сделали ультразвук, МРТ и в итоге сделали биопсию. Оказалось – рак.
Диагноз стал для всех сюрпризом. И в первую очередь для лечащего врача. Ведь у Джеффа никогда не было гепатитов B или C, а ведь именно они в подавляющем большинстве случаев оказываются причиной рака печени. Джефф не пил. Никогда не работал с канцерогенными химикатами. Он вообще ничего не делал такого, что могло бы привести к раку печени у молодого и здорового человека. Он вел здоровый образ жизни – такой, как ему предписали доктора. А Джефф – он просто не мог поверить, что все это происходит с ним.
Для большинства людей фруктоза просто делает фрукты сладкими. Но если вы, как Джефф, страдаете от редкого заболевания, называемого наследственной непереносимостью фруктозы, или ННФ, то поступающая с пищей фруктоза не разлагается до конца. Это приводит к накоплению токсичных метаболитов. В первую очередь в печени. Причиной тому служит неспособность организма производить достаточно фруктозобисфосфатальдолазы B. И для таких людей яблоки не здоровая еда, а вовсе наоборот.
К счастью, рак у Джеффа обнаружили рано, и его вполне можно было вылечить. А еще одна перемена в диете – снова прочь от фруктозы – позволит еще очень долго дразнить кулинарных критиков.
Однако не всем больным ННФ так везет. Многие страдают всю жизнь от вздутия живота и тошноты, стоит им переесть фруктов или овощей. Обычно они так и не узнают почему, ведь никто, даже врачи, не воспринимают их жалобы всерьез. А потом уже становится слишком поздно.
Некоторые люди, страдающие ННФ, вырабатывают инстинктивную неприязнь к фруктозе. И такой защитный механизм позволяет им избегать продуктов, содержащих этот сахар. Им даже не надо понимать, в чем дело. Когда мы с Джеффом познакомились, я рассказал ему обо всем этом. Если люди с ННФ не прислушиваются к тому, что говорит им их тело, или получают неверные медицинские предписания, последствия бывают самые грустные. Все может закончиться инсультом, комой и преждевременной смертью от отказа органов или от рака.
К счастью для человечества, скоро можно будет положить этому конец. Не так давно даже самый богатый человек на Земле не мог заглянуть в свой геном. Это было просто технически невозможно. Сейчас выполняют секвенирование полного генома, или экзома, – анализ, позволяющий прочесть миллионы букв нуклеотидов, составляющих нашу ДНК. А стоит это меньше, чем хороший широкоформатный телевизор. И с каждым днем становится все дешевле. Уже сейчас у нас есть огромное количество абсолютно новых генетических данных.
Но что нам делать со всеми этими данными? В этих буквах закодировано то, что досталось нам от предков. В случае Джеффа, например, обладая такой информацией, врачи могли бы с самого начала назначить диету с учетом ННФ. С подобным знанием легко предсказать, чего стоит избегать в рационе. Или, наоборот, какую еду есть почаще. Более того, можно принимать обдуманные и обоснованные решения о том, что делать со своей жизнью. И дальше мы поговорим о том, как.
Все это не значит, что доктора совершили ошибку, когда назначали Джеффу диету. По крайней мере, подобные случаи не считаются ошибками с точки зрения большинства врачей. Еще во времена Гиппократа лекари ставили диагнозы, опираясь на свой предыдущий опыт. В современной практике студентов-медиков учат тому, какое лечение лучше всего помогает при разных симптомах. Это знание опирается на огромную статистическую базу.
И обычно все так и работает. По крайней мере, для большинства людей. Чаще всего. А вот Джефф оказался не таким, как большинство. Вовсе не таким. И вы не такой, как все. Никто не похож на "среднего человека".