«Якщо у людини серйозна хвороба, йому не так важливо, щоб його дані знеособлювати»
— Навіщо вченим
- Наприклад, коли щось не діагностується, збіргенетичних матеріалів абсолютно необхідний. Щоб зрозуміти стан всього населення, важливо визначити, в чому полягає проблема у конкретного хворого людини. У нас близько 20 000 генів, тому, з огляду на всі можливі варіації, необхідно співвідносити їх з усім населенням. Зберігання дійсно може представляти проблему через персональних даних, але коли вони знеособлені, вже неможливо повернутися назад до ідентифікації генетичних матеріалів. Та й якщо у людини серйозна хвороба, йому не так важливо, щоб його дані знеособлювати.
Вартість створення національного ДНК-центру, вякому повинні зберігатися генетичні зразки 80 млн громадян, уряд Китаю в 2017 році оцінювало в $ 900 млн. Після створення ДНК-центр буде займатися генетикою, дослідженням мозку немовлят і когнітивного розвитку, нових методів лікування раку, а також рідкісних і хронічних захворювань.
- Наскільки точний метод секвенування генома нового покоління? Раз це аналоговий метод збору даних, відсоток помилок повинен бути присутнім?
- Відсоток помилок є завжди. Найбільш частий метод секвенування - це секвенування екзома, коли розглядають тільки 1% геному. Однак, якщо не працювати з усім геномом в цілому, не можна дізнатися, чи все ви побачили. Є й таке, що на рівні генома не видно - наприклад, Епігеном.
Є речі, про які поки ще нічого не відомо. Ми не претендуємо на те, що розуміємо все і що секвенування - це останнє слово і остаточна розгадка геноміки.
секвенування- загальна назва методів, за допомогою якихвстановлюється послідовність нуклеотидів у ДНК. Спочатку молекулу ДНК багаторазово клонують, потім розрізають на кілька частин у випадкових місцях та вивчають кожну ділянку окремо. Відмінність методів у тому, яким саме способом відбувається вивчення розрізаних ділянок.
епігенетика— наука, що вивчає зміну генів, не пов'язануіз зміною послідовності ДНК. Вона пояснює, як довкілля впливає активацію чи придушення певних генетичних ознак. Наприклад, у мишей-полівок, народжених восени, густіша вовна, ніж у тих особин, які народилися навесні, що допомагає адаптуватися до холодів. Зміна життя запускає біохімічні реакції, які також допомагають змінити властивості організму й у перспективі — продовжити життя.
«Для клінік репродуктивного здоров'я важлива прозорість»
- Чи можна на ранніх стадіях вагітності робити висновки про схильність плода до муковісцидозу, раковим або Орфа захворювань?
— У багатьох клініках, наприклад, у BostonChildren’s Hospital роблять такі висновки зі скана, по якому видно, чи є у плоду проблеми. Це обстеження, коли за допомогою різних технологій ембріон можна розглядати з різних боків та діагностувати захворювання.
Фото: «Здорова Москва»
- Чи можна за допомогою генетичного аналізу виявити захворювання до того моменту, як воно виникне, уповільнити або викорінити його повністю?
- Так, на рівні планування сім'ї батьки вже«Прибирають» найсерйозніші хвороби, які є у них в роду. Можна припинити якісь стану, перш ніж вони проявляться. Коли я робила секвенування генів для себе, перше, що я подивилася, це є чи можливість виникнення бокового аміотрофічного склерозу, щоб розуміти, чи велика тривалість мого життя. Це така хвороба, коли у вас настає параліч і відмовляє мозок.
Бічний аміотрофічний склероз— прогресуюче невиліковне дегенеративнезахворювання центральної нервової системи, при якому відбувається ураження як верхніх (моторна кора головного мозку), так і нижніх (передні роги спинного мозку та ядра черепних нервів) рухових нейронів. Є рідкісним захворюванням, кількість хворих оцінюється в діапазоні 2-7 випадків на 100 тис. чоловік на рік. Середня тривалість життя з таким захворюванням – 5–7 років. Але, наприклад, відомий вчений Стівен Хокінг прожив після встановлення діагнозу 55 років. З 1997 року для нього сконструювали інвалідний візок, яким він керував за допомогою єдиного мімічного м'яза, що зберіг рухливість. Спілкувався за допомогою синтезатора мови. Незважаючи на інвалідність, Хокінг продовжував займатися науковою діяльністю. Він досліджував чорні дірки, написав кілька наукових праць та науково-популярних книг, багато подорожував, знімався в кіно і навіть здійснив політ у невагомості літаком.
- Що б ви порекомендували жінці, у якої ризик народити дитину зі слабким здоров'ям або невиліковними захворюваннями дуже високий?
- Перш за все звернутися в клінікурепродуктивного здоров'я, щоб для неї виробили і призначили персоналізований план лікування і діяли відповідно. Також для клінік дуже важливий такий аспект, як прозорість і чесність: щоб вони чітко називали той відсоток успіху і шанси на одужання і зачаття здорової дитини, які дійсно є. І якщо вони не можуть щось зробити, то повинні знайти такого лікаря, який зможе.
У Росії допускаються аборти за медичнимипоказаннями на терміні до 22 тижнів. Це робиться в разі, якщо у матері є серйозні захворювання і вагітність загрожує її життю або жінка не може повноцінно доглядати за дитиною. Також підставою для аборту за медичними показаннями є серйозні патології плода. Повний список захворювань перерахований в наказі МОЗ від 2007 року «Про затвердження переліку медичних показань для штучного переривання вагітності». Серед них - туберкульоз, пороки серця, важкі патології печінки і нирок, важкі психічні розлади, хромосомні порушення у дитини і інші. Питання про необхідність медичного аборту розглядає експертна комісія, куди входять спостерігає жінку гінеколог, головний лікар лікувального закладу і вузькі фахівці щодо захворювання, що послужив підставою для аборту.
- Припустимо, результати аналізів показали у новонародженого наявність більше 200 генів, що викликають офтальмологічні проблеми. Що ж робити в такому випадку батькам?
- Щоб дати правильну відповідь, необхідно дуже багатоподробиць. Адже секвенування - це велика проблема, ви отримуєте інформацію і не розумієте, що з нею робити. А іноді і таку інформацію, яку краще б і не знали. Тут можуть бути різні варіанти. Іноді це якісь погані «вести», які можна лікувати, прописавши певні добавки, що знижують ризик виникнення захворювань, а іноді такі, що ти просто не знаєш, що з ними робити.
«Буває, одне невелика зміна впливає на весь організм»
- Якщо говорити про мутації і мітохондріальної ДНК, чому є мутації, що змінюють весь організм або взагалі не викликають негативних наслідків?
- Дослідженнями саме в цій області ми ізаймаємося. Буває, що якась мутація відбувається і раптово впливає на частину організму, де вона взагалі не повинна ніяк присутнім. Це величезне питання, відповіді на яке поки що немає.
Фото: «Здорова Москва»
- Але що саме лежить в основі мітохондріальних захворювань і як мутації окремих клітин можуть викликати ураження організму в цілому?
- Буває, одне невелика зміна впливає на весьорганізм. Здається, що це просто одна мутація, а вона вбиває людину в самому ранньому віці. Що стосується мітохондріального ДНК, у пацієнта може бути всього лише одне порушення, але воно викликає таку хворобу, від якої він помирає. Ми ведемо дослідження і порівнюємо зміни клітин у людей, мавп і комах. І до сих пір не виявлено той абсолютний мінімум, який, змінившись, впливає на весь організм в цілому і викликає його дисфункцію.
мітохондрії- клітинні органели, які окислюють органічні сполуки і використовують енергію, що звільняється.
мітохондріальні захворювання- Група спадкових захворювань, пов'язаних зпорушенням у роботі мітохондрій. Вони перестають виробляти енергію, через що клітина не може виконувати свої функції. Найбільше в цьому випадку страждають клітини головного мозку, скелетної мускулатури, нирок, серця, печінки, органів дихання та ендокринної системи.
У 15% випадків причиною захворювань ємутація в мітохондріальній ДНК (мтДНК), внаслідок чого порушується функція мітохондрій. Серед інших причин мітохондріальних захворювань – мутації генів у ядерній ДНК, продукти яких задіяні у метаболізмі мітохондрій. Сумарно ДНК мітохондрій становить трохи більше 0,5% від загальної кількості ДНК в організмі. А мітохондріальна ДНК являє собою кільцеву хромосому довжиною 16569 пар нуклеотидів.
Особливістю мітохондріальних захворювань,обумовлених мутаціями мтДНК, є материнський тип успадкування (в нормі мітохондрії передаються лише через яйцеклітину). В даний час виявлено понад 250 точкових мутацій мтДНК, а також безліч різних делеций (втрата ділянки хромосоми) і перебудов мтДНК (поява додаткових ділянок, поворот ділянки хромосоми на 180 °, перенесення однієї ділянки хромосоми на іншу). Відомо більше 200 захворювань, викликаних цими мутаціями. При цьому мутація в одному і тому ж гені мтДНК у різних людей може проявлятися в різного ступеня, аж до повної відсутності клінічних проявів. У зв'язку з цим частота народження мітохондріальних захворювань становить всього 1-2 на 10 000 чоловік, хоча мутації мтДНК можна виявити приблизно в 1 з 200 випадків.
«Вчені не допустять нічого поганого»
- Наскільки самі лікарі сьогодні довіряють результатам генетичного тестування?
- За 10 років роботи генетиком я бачу, що лікарітепер набагато більш чуйні до генному аналізу. Раніше, як і все нове, це викликало підозри, лікарі заперечували діагноз, а зараз терапевти дуже раді з нами працювати. Звичайно, є такі лікарі, які не відкриті до цього, але з часом це піде. Тому що у генетичного тестування є певні переваги - більш висока точність і фармакогеноміка.
- Останнім часом керівництвом Росіївисловлюютьсяпобоювання щодо збирання генетичного аналізу біоматеріалів наших громадян. Чи існує реальна загроза для людей, чиї дані були зібрані та використані вченими?
- Вся справа в тому, як з цими даними звертаються. Але я впевнена, що російський уряд і вчені не допустять нічого поганого. Гарне переважує погане, і користь від цього набагато вагомішим. Якщо мова йде про якийсь дуже серйозну хворобу, тут питання вже не встає, тому що ризик мінімальний в порівнянні з вигодою.
- Чи можна сказати, що генна терапія обходиться для пацієнта дешевше, а головне, вона ефективніше розробки традиційних препаратів, хоча б в частині Орфа захворювань?
- Однозначне та я сказати не можу. Наприклад, в Бостонській клініці відбувається лікування дітей, і воно дуже добре йде з такими специфічними порушеннями, де генна терапія - дійсно найкращий спосіб. Але медицині потрібно ще розвиватися, перш ніж це стане основним методом.
За даними Міністерства охорони здоров'я, лікування Орфа захворюваньобходиться для пацієнтів від 100 тис. до декількох мільйонів рублів на місяць. Вартість одного з найдорожчих генних препаратів «Люкстурна» - $ 850 тис. Він розроблений для лікування амавроза Лебера - важкого захворювання очей, при якому перестає вироблятися протеїн, необхідний для сітківки, що призводить до сліпоти. Кінцева вартість препарату залежить від ефективності лікування. За даними виробника, препарат ефективний в 90% випадків. До цього лікарі рекомендували лише підтримуючу терапію - прийом вітамінів і внутріочні ін'єкції, але ці методи були малоефективні: майже 95% пацієнтів повністю втрачають здатність бачити до 10 років.
- Трохи фантастики: сьогодні можна скорегувати здоровий геном, щоб отримати надздібності?
- Поки немає. Коли-небудь це буде можливо. Думаю, те, про що всі мріють - це можливість змінювати зв'язки і м'язи для більш активного руху.
- Як розвиватиметься генна терапія і генетика в майбутньому?
- Я думаю, що діагностика буде робитися на всебільш ранньому етапі. І ми почнемо виявляти ситуації, коли, наприклад, можна ввести той вірус, який проявляє відсутній білок. Можливо, це буде працювати не для всіх діагнозів, але діапазон застосування генної терапії поступово розшириться.