Книга: Супергены. На что способна твоя ДНК?

Ответ в облаках

Но что насчет голландцев, которым удалось стать самыми высокими людьми в мире? Иногда чтобы правильно ответить на вопрос, требуется сперва исключить ложные ответы. В этом случае мы знаем, что за рост отвечает не один ген, потому что такого гена не существует. Если будущая мать хочет прогноза, какой рост будет у ее ребенка, когда он станет взрослым, генетика в нынешнем ее понимании не сможет ничего ей сказать. За рост ребенка отвечают более двадцати генов, и их взаимодействие слишком сложно и неоднозначно, чтобы сделать сколько-нибудь точный прогноз.

Даже если бы можно было четко определить эту сторону вопроса, существуют также факторы окружающей среды, которые, по большинству оценок, влияют по меньшей мере на половину финального результата. Эти факторы включают в себя не только питание матери и ребенка, но и такие нюансы, как поведение и образ жизни матери и атмосфера семьи, в которой растет ребенок. Например, в Северной Корее и Гватемале население хронически недоедает, в результате рост детей из-за этого задерживается. Подобный результат может возникнуть и от недостатка медицинского ухода, притом что при нормальной медицинской помощи люди вырастают выше. Но голландцы в этом отношении не слишком отличаются от остальных европейцев. Как мы уже упоминали прежде, на протяжении последних двухсот лет, несмотря на периоды недоедания, как в Германии после Первой мировой войны, улучшение питания и рост благосостояния населения привели к тому, что население всех европейских стран стало выше.

Какие же еще неправильные ответы можно исключить? В генофонд голландцев не добавилось столько новых генов, чтобы они могли повлиять на ситуацию. Даже если новые гены смешались со старыми, нет доказательств, что голландцы начали заключать браки с очень высокими приезжими. Даже выживание самых подходящих кандидатов не будет причиной, поскольку голландцы менее высокого роста не исчезли, так как не проиграли более высоким конкуренции за пищу и воду.

Однако свою роль могли сыграть брачные ритуалы. Когда среди придворных китайского императора стали популярны декоративные собаки, пекинесы имели те же размеры, что и собаки из Западного Китая, от которых они произошли 2000 лет назад. В старых записях говорится, что пекинес должен выглядеть как лев в миниатюре. Заводчики получили наказ вывести собаку, у которой были бы плоская морда, большие блестящие глаза, грива, короткие лапы и очень маленький рост. В воображении китайских придворных дам именно эти признаки делали собаку похожей на льва. Чтобы приблизиться к идеалу, заводчики отбирали самых маленьких щенков в помете и скрещивали друг с другом, постепенно получая на выходе все более низкорослых собак. Каким-то образом на выведении породы могли сказаться и другие аспекты.

Люди находят себе пару не по плану заводчика, и исторически практически все вступают в брак, так что специфические признаки не отсеиваются, по крайней мере специально. Однако мы действительно осознанно выбираем себе партнера в соответствии с личными предпочтениями. Если вдруг среди голландцев стал популярным высокий рост, и одних высоких людей стали привлекать другие, что могло привести к появлению через некоторое время их высоких потомков. Обычно генетические признаки не бывают крайне выраженными и держатся средних значений. Есть люди ростом в 60 см и в 2,4 м. Но, что поразительно, в основном рост взрослого человека будет средним – от 1,5 до 1,8 м.

Специалисты по статистике называют это явление регрессией к средним величинам, и оно также объясняет, почему у родителей с высоким IQ не обязательно родится ребенок с таким же высоким IQ. Генетический компонент интеллекта (являющийся противоречивой темой) стремится к среднему интеллекту, среднему росту, среднему весу и т. д. Голландцам, если бы они вступали в брак с высокими людьми, потребовались бы поколения для того, чтобы среди населения возникла тенденция. И снова история наследования слишком запутанная, чтобы свести ее только к одному фактору.

Что же теперь? Мы отбросили неверные ответы, и пришло время нового мышления. Голландцы стали выше ростом не из-за одной причинно-следственной связи, но из-за целого комплекса причин. Гены, эпигенетика, поведение, питание и прочие внешние воздействия, конечно же, сыграли свою роль. Эти факторы влияют на всех детей без исключения, так что повлияли они и на голландских детей, которые родились в течение последних двухсот лет. Из этого комплекса причин мы можем сделать несколько положительных заключений.

• Многие факторы из этого комплекса причин можно контролировать.

• Очень немногие из этих причин предопределены. В редких случаях мы марионетки под контролем своих генов.

• Весь комплекс причин склонен меняться.

Эти выводы крайне важны. Облако меняет форму, когда ветер меняет направление, температура воздуха повышается и понижается, атмосферные фронты двигаются, уровень влажности становится выше и ниже. В любой момент облака у вас над головой реагируют не на одно из этих воздействий, а на несколько. Попытка проанализировать одно из них не даст существенных результатов, а иногда окажется невозможна. Примерно как если вы попытаетесь вычислить температуру воздуха в своей комнате, когда там работают пять температурных реле, каждое из которых подключено к автономному источнику питания.

Даже в самых худших условиях, например, под воздействием тяжелого стресса или в военное время, геном человека всегда найдет преимущество. Во время дефицита продовольствия в Голландии врачи местных больниц отметили улучшения у детей, которых госпитализировали с редким кишечным расстройством – целиакией. О причине этого расстройства еще не знали, хотя существовало предположение, что оно связано с питанием, в частности с потреблением пшеницы. Голландский педиатр, д-р Виллем Дике, исследовал эту связь. Когда больные дети почти не получали хлеба, они шли на поправку. Когда продовольственное снабжение возобновилось и больным детям привезли хлеб, состояние пациентов с целиакией снова ухудшилось. Так впервые выяснилась связь с пшеницей. Сейчас известно, что целиакия – аутоиммунное расстройство с генетической предрасположенностью, из-за которой возникает аллергия на клейковинный белок (глиадин), который и обнаружился в пшенице. Эту реакцию также вызывают и другие клейковинные белки, которые содержатся в других злаках.

Подобным же образом в Голландии и Бельгии, в рационе населения которых было много сливочного масла и сыра, во время войны произошло заметное снижение количества сердечных заболеваний. Причиной этого считается резкое снижение калорийности рациона за счет недостатка в нем молока, масла и сыра в период нацистской оккупации. Через несколько десятков лет снижение веса и серьезное ограничение дневного потребления жиров стало частью программ здравоохранения, целью которых было снижение уровня заболеваний сердца.

Облако – не самый подходящий пример для науки и совсем не подходящий для достижения результатов в области медицины. Врачи слишком привязаны к линейным моделям с причинно-следственными связями в основе. Причина А ведет в расстройству Б, и врач выписывает препарат В, чтобы вылечить его. Но что, если пример облаков корректен и неизбежен? Ни в чьей гостиной нет пяти температурных реле, подключенных к автономным источникам питания, но у каждого из нас есть организм с собственными многочисленными биологическими часами, биоритмами и генетическими планами. Именно поэтому у нас в разное время выпадают молочные зубы, наступает половое созревание, проявляется первый приступ артрита, а также происходит еще множество процессов, время которых всегда индивидуально. Все вокруг нас движется подобно делениям на подвижной шкале.

В этой связи возникает вопрос: как же тогда человеческое тело может регулировать себя настолько точно, что синхронизирует все свои биологические часы вплоть до последней молекулы гормонов, пептидов, энзимов, белков и т. д.? Подобно облакам, мы движемся в любом направлении, но, в отличие от облаков, наш организм крайне сложен и достигает невероятной степени контроля.

Теперь, когда у вас сложилось представление о последовательности ДНК человеческого генома, вам станет проще найти гены и мутации, связанные с риском того или иного заболевания. Найдены тысячи генов, которые вызывают широкий спектр болезней, в том числе рак, диабет, сердечные недуги, дегенеративные заболевания мозга в пожилом возрасте. Руди обнаружил несколько генов и мутаций, которые вызывают болезнь Альцгеймера или ее риск (включая первый подобный ген) и другие коварные неврологические заболевания, например, болезнь Вильсона – редкое состояние, при котором в клетках организма накапливается медь, что вызывает серьезные неврологические проблемы, психические расстройства и прочие неприятные последствия. Поскольку ученые открывают все большее количество генов, вызывающих заболевания, мы узнали, что приблизительно 5 % генных мутаций гарантируют развитие болезней, но подавляющее большинство всего лишь повышает склонность и работает только в совокупности с факторами окружающей среды и аспектами образа жизни. В двух словах, человек – это сложный комплекс признаков, прямые генетические причины которых еще не обнаружили и вряд ли смогут обнаружить. Более реалистичный подход к наследованию заболеваний рассматривает ДНК как первоначальный план для строительства, вид и функционал которого постепенно меняется при необходимости.

Некоторые верят в то, что достаточно знать, для чего нужен каждый ген, чтобы понять всю картину заболевания, а затем, когда эти связи подтверждаются, для генетически обусловленного заболевания можно назначать лечение. Но существует причина, почему этот шаг до сих пор не сделали, за исключением небольшого количества заболеваний. Нельзя выяснить, что делает тот или иной ген, если не знать, как запустить или остановить его активность (как обычный выключатель), усилить ее или приглушить (как температурное реле) и как исправить его и получить определенные разновидности белков. Не важно, насколько идеален порядок расположения электронных схем компьютера, он мертв, пока его не включат. То же самое верно и для ДНК. Механизм, запускающий активность генов, был загадкой, которая открыла дорогу второй генетической революции.