Генетика в Казахстане: ген ожирения, дети на заказ и семейный рак — мифы и правда

Правда ли, что сейчас о человеке можно всё узнать по слюне, существует ли ген ожирения и ждать ли в скором времени детей на заказ из пробирки — эти вопросы корреспондент TengriHealth задала врачу-генетику Жанне Гончарук.

Что в мире генетики — маркетинговые мифы, а что — реальные технологии, которые ещё вчера казались фантастикой, а сегодня меняют медицину и нас, читайте в этой статье.

Редактирование генома: реальность или ещё фантастика?

— Редактировании генома методом CRISPR — именно этот термин мы чаще всего слышим, когда речь заходит о современной генетике. Это уже реальность или всё ещё фантастика?

— Редактирование генома с помощью технологии CRISPR-Cas9 уже реальность, — отвечает Жанна Гончарук. — Метод позволяет прицельно редактировать выбранный ген вне тела человека и вернуть его обратно в организм в изменённом варианте. За это открытие в 2020 году была присуждена Нобелевская премия.

— Давайте разберёмся "на пальцах": что из себя представляет CRISPR-Cas9? Как метод работает?

— Представьте ДНК как длинную цепочку букв — генетический код, который определяет, как работает наш организм.

Приведу пример, связанный с лечением рака лёгких: у пациента берут кровь, из неё извлекают Т-клетки (это иммунные клетки, которые борются с инфекциями и раком). В лаборатории с помощью специального оборудования расшифровывают геном этих клеток, находят нужные гены. При помощи CRISPR "вырезают" проблемные участки, а потом T-клетки размножают и возвращают пациенту. Всё происходит вне тела, чтобы минимизировать риски. 

В одном из исследований, связанном с лечением рака лёгких, учёные удалили гены, ослабляющие Т-клетки, и добавили рецептор, благодаря которому они, наоборот, лучше атаковали опухоль. 

— В каких ещё сферах применяется технология?

— Применение метода CRISPR — одна из самых востребованных тем в научном мире.

В 2023 году был зарегистрирован первый лекарственный препарат на основе технологии CRISPR для лечения серповидноклеточной анемии и трансфузионно-зависимой бетаталассемии. Оба диагноза — тяжёлые генетические заболевания, без лечения пациенты часто не доживают до зрелого возраста. Технология и препарат дают людям шанс.

Применяют ли технологию в Казахстане 

— А как с этим в Казахстане? Есть ли у нас исследования или лаборатории по редактированию генов? 

— В Казахстане CRISPR активно используют в сельском хозяйстве и биотехнологиях, например, в Институте биологии и биотехнологии растений в Алматы, где создают генетически отредактированные сорта ячменя для повышения урожайности и устойчивости к погодным условиям. Есть лаборатории генной инженерии растений, где применяют CRISPR/Cas9 для создания элитных культур разных растений.

Но тем не менее она становится доступнее. Сейчас редактирование генов уже не фантастика, а инструмент для исследований.

Идеальный человек из пробирки

Жанна Гончарук вспоминает скандал, связанный с редактирование генома, который прогремел на весь мир в 2018 году. Китайский учёный заявил, что с помощью технологии CRISPR отредактировал у эмбрионов ген CCR5, чтобы сделать их устойчивыми к ВИЧ. Родились две девочки - близнецы. А учёный получил уголовное наказание.

До сих пор в научном мире идёт спор вокруг применения этого метода у эмбрионов, поскольку он связан со множеством этических вопросов и не разрешён.

Иллюстративное фото. Сгенерировано ИИ

— Мир подходит к моменту, когда можно будет заказывать идеальных детей? Насколько реальна практика редактирование эмбрионов — чтобы можно было не только удалить все опасности для здоровья, но и задать какие-то параметры внешности?

— Многие полагают, что в будущем можно будет с помощью редактирования генов выбирать цвет глаз, рост, творческие таланты, гениальный ум для будущего ребёнка, однако на практике это ещё очень сложно и самое главное — неэтично. За все эти сложные процессы отвечают тысячи генов. Мы говорим о полигенных качествах, на которые влияет не один ген, а несколько.

Мне часто задают этот вопрос: кто не мечтает об умном, красивом, талантливом ребёнке?

Я считаю, что внешние качества, конечно, важны, но ещё важнее воспитание и развитие ребёнка. А это уже не дело генетики.

Помимо генетики, где предметом изучения является ДНК, есть эпигенетика —  она регулирует активность генов, не изменяя ДНК. 

Эпигенетика — "включаем" и "выключаем" гены

— Расскажите подробнее про эпигенетику, которую вы упомянули. Сейчас это тоже модный генетический термин, о котором часто говорят.

— Эпигенетика — это совокупность механизмов, которые регулируют активность генов, не изменяя последовательность ДНК. Простыми словами эпигенетика "включает" и "выключает" определённые гены.

Это важный переключатель природы.

Кроме этого, эпигенетические механизмы вовлечены во многие болезни, такие как рак, психические расстройства, аутоиммунные заболевания. 

Если говорить проще, эпигенетика — это как пульт управления для наших генов. Он очень чутко реагирует на нашу жизнь. Питание, стресс, физическая активность и даже место жительства могут "переключать" гены, не меняя самих инструкций. Именно поэтому у однояйцевых близнецов с годами могут по-разному работать гены, связанные со здоровьем.

Это тонкая настройка, которая делает нас такими сложными.

Полный генетический анализ: важная информация или коммерческая медицина?

— Некоторые клиники рекламируют генетические тесты, по которым можно выявить, какие болезни угрожают пациенту. Правда ли, что с их помощью можно узнать всё о своих рисках для здоровья? Где грань между полезной информацией и бесполезной страшилкой? 

— Действительно на сегодня множество лабораторий проводят различные генетические тесты. Говорят, что с их помощью человек может узнать о своём происхождении (гаплогруппа), предрасположенности к онкологическим заболеваниям, эффективности лекарственного средства именно для этого человека. Однако такие тесты являются больше коммерческой медициной и часто не несут в себе чего-то действительно важного.

— Почему? 

— Нужно понимать, что генетический анализ, как и любой другой, должен назначать врач-генетик после полного осмотра пациента, выяснив весь анамнез. Генетических тестов очень много и какой именно нужен человеку, можно определить только на консультации.

"Ген ожирения" и "ген алкоголизма"

— Нередко можно услышать, как люди рассказывают про гены полноты, которые мешают им похудеть. Или про гены алкоголизма, толкающие к пагубным привычкам. То есть, по народным представлениям, некие гены заставляют представителей одной семьи из поколения в поколение страдать от лишнего веса или алкоголизма. Есть ли в этом доля правды? Гены влияют на наш образ жизни?

— ⁠Нет одного гена, отвечающего за ум, ожирение или вредные привычки, поскольку это сложные процессы организма, в которые вовлечены сотни и тысячи генов. Современные исследования действительно выделяют отдельные гены, которые влияют, например, на ощущение сытости.

В некоторых случаях можно говорить о предрасположенности: когда несколько членов семьи страдают, скажем, от ожирения. Но речь, как правило, в первую очередь будет идти о пищевых привычках в семье. На эту тему проводилось множество исследований.  

В 2018 году китайские учёные взяли 200 пар однояйцевых близнецов (у них, как известно, стопроцентно одинаковые гены) и изучили, как гены и окружение влияют на вес. Результат оказался таким:

Похожие исследования близнецов проводились многократно и в среднем они показали: вклад генетики в различия индекса массы тела составляет не более 40 процентов, остальное — факторы окружающей среды.

Генетика и "семейная онкология"

— Представим, что в семье у одного человека несколько родственников болели раком. Что ему делать: сдавать ли генетические тесты? Или это не имеет смысла? 

— Если в семье у нескольких человек выявляли онкологию, например рак груди, то это показание к консультации врача-генетика. Поскольку это может быть наследственный рак. В генетических лаборатория есть панель, которая так и называется — "наследственный рак".

Чем раньше мы выявим мутацию, тем больше времени решить, как действовать дальше. Обычно врачи рекомендуют проводить профилактические осмотры и в каких-то случаях хирургические вмешательства для снижения риска возникновения онкологии.

Другое дело, если диагноз выявлен рак, то молекулярная диагностика — один из важных шагов. С её помощью в зависимости от типа мутации подбирают лекарственную терапию и эффективность лечения повышается.

Зачатие: важен ли возраст отца и матери

— Традиционно считается, что для рождения здоровых детей важен возраст матери: чем она старше, тем больше риск генетических отклонений. "Часики тикают, надо вовремя родить", — говорят в народе. Недавно нам встретилась  информация о том, что возраст и образ жизни отцов тоже может влиять на генетические заболевания ребёнка. Действительно ли это так?

— На самом деле возраст матери влияет на хромосомные заболевания (синдром Дауна, Эдварда), а отца — на моногенные, то есть тяжёлые генетические заболевания, которые, в отличие от хромосомных заболеваний, никак не выявить при беременности. 

Но важно понимать, что у большинства родителей в возрасте рождаются здоровые дети, а чтобы исключить риски, хромосомные заболевания можно выявить на этапе скрининга в первом триместре беременности.

Беременность: какие исследования нужно сделать

Жанна Гончарук на работе в Национальном центре материнства и детства. Фото предоставлено героиней

Жанна Гончарук рекомендует сдать следующие генетические анализы.

• Скрининг на наследственные заболевания на этапе планирования беременности. Он выявляет самые частые мутации — около 800 различных аутосомно-рецессивных заболеваний.

Если оба родителя носители одной мутации, то у них очень высок риск рождения больного ребёнка. Сначала сдать анализы может только женщина. Если у неё выявят носительство, проверят на те же мутации и супруга.

• Неинвазивный пренатальный тест (НИПТ расширенная панель) во время беременности. Он безопасен, точен (выявляет до 99 процентов основных синдромов) и рекомендуется с 10-й недели беременности.

Встречаются случаи рождения детей с серьёзными заболеваниями, например, с синдромом Дауна, которые не выявляют ни на УЗИ, ни на биохимическом скрининге. Помимо хромосомных заболеваний, в расширенную панель входят несколько частых заболеваний, таких как синдром Ди-Джорджи, синдром Прадера-Вилли, синдром Ангельмана и другие.

• Анализ крови "тандемная масс-спектрометрия" (или расширенный метаболический скрининг) после рождения ребёнка. У малыша берут каплю крови из пяточки и исследуют её. 

Зачем он нужен? Есть группа редких генетических болезней (например, фенилкетонурия, галактоземия и ещё около 50 других), при которых ребёнку с рождения не хватает определённого фермента.

Первые месяцы малыш выглядит совершенно здоровым — организм пока справляется сам. Но потом начинают накапливаться токсичные вещества, и неожиданно происходит резкий откат. Ребёнок перестаёт развиваться, может впасть в кому или получить тяжёлую инвалидность.

— Где можно сдать эти анализы?

— Если мы говорим об инвазивной пренатальной диагностике, то её можно сделать бесплатно по ОСМС. НИПТ и другие генетические тесты пока можно сдать только платно.

— Сколько стоит генетическое тестирование?

— Цены сильно варьируются. Тестов очень много, соответственно, и цена будет разной. Но это не столь большие суммы, как принято думать.

Ещё 10 лет назад полное экзомное секвенирование (оно выявляет наследственные генетические мутации и предрасположенность к ним) одного пациента стоило 3500-5000 долларов. Сейчас — около 500 долларов.

Это связано с увеличением числа анализов, повышенной конкуренцией среди лабораторий, внедрением генетических тестов в рутинную практику врача. И мы можем предполагать, что со временем цены могут стать ещё доступнее.

Генетические тесты на происхождение

— В последнее время вошли в моду так называемые этнические тесты ДНК. Люди отправляют в лаборатории образцы слюны, чтобы выяснить, гены каких народов они унаследовали. Насколько эти исследования достоверны? Действительно ли есть мировые базы, по которым эта информация сверяется и анализируется?

— Да, действительно, очень много компаний предлагают узнать о своём происхождении при помощи генетических тестов. Это недорого, интересно и не связано с какими-то юридическими рисками для компании, которая их делает. Но практической генетике эти тесты совершенно не нужны.

Что касается мировой базы, она есть и она очень важна для медицины.

Если мы направим пациента на анализ и выявим "поломку" в каком-то гене, то именно благодаря базам данных сможем найти эту же мутацию и узнать опасна ли она и к какому заболеванию может привести. 

— Какое современное открытие в генетике впечатляет вас больше всего?  

— Думаю, одно из самых ярких прорывов генетики за последнее время сделали учёные из Японии. Они успешно удалили лишнюю копию 21-хромосомы из поражённых клеток при синдроме Дауна. Пока это только лабораторные исследования, и они ещё не проводятся на людях, но это уже крупное научное достижение.

— Чему учит генетика?

— Я думаю каждый генетик в какой-то момент осознаёт, насколько мы уникальны и насколько нам повезло родиться здоровыми, умеющими ходить, говорить, думать.

Тело человека настолько сложное, уникальное, тысячи процессов работают воедино, чтобы вы делали свои повседневные дела. Я думаю, нужно знать об этом и ценить свой организм за такую сплочённую работу миллионов клеток. 

Читайте также:

Казахстану нужны хорошие врачи. В чём проблема нашего медицинского образования

Сахарная ловушка: как диабет подкрадывается к каждому третьему казахстанцу

Диабет больше не социально значимый: в Минздраве объяснили свою логику