Эволюционная биология

Эволюционная биология

Новое направление развития науки — эволюционная биология — позволяет показать нам неоднозначность результатов этого информационного взаимодействия в течение всей нашей быстро текущей жизни и в отдельных ее фазах.

И это касается не только отдельных вариантов генов, но также и целых органов, отмирающих или изменяющихся как по форме, так и по функциональному назначению, по все тем же традиционным законам дарвинизма.

Конечно, никому не нужна червеобразная слепая кишка, называемая аппендиксом. Этот отросток достался нам от предков, переваривающих совсем другую, неприготовленную пищу. Воспалившись, он доставляет нам страдания. Почему дарвиновская эволюция не помогла нам избавиться от него?

Напрашивается простое объяснение: в эволюционном процессе, который ни в коем случае не является революционным, орган может постепенно уменьшаться в размерах и только потом исчезнуть. Но до этого времени мы еще долго будем подвергаться опасности получить воспаление аппендикса.

Такие рассуждения типичны для так называемой дарвинистской медицины, в основе которой лежит «принцип»: чтобы понять страдания человека, нужно осмыслить и понять историю эволюции и смысл этих страданий, причем в совокупности с влиянием внешних условий.

Жиры и сахар раньше были в диковинку, и редкие случаи поесть их вдоволь люди использовали сполна, с тем чтобы легче перенести вынужденный голод и недоедание. Сегодняшних жителей индустриальных стран обилие продуктов, богатых сахаром и жирами, делает толстыми и больными.

Другим примером является часто диагностируемый недостаток железа в организме. Тот, кто борется с этим с помощью таблеток, лечится только от симптомов этой болезни, хуже того — против защитных функций своего организма, так как при инфекции печень удерживает железо, чтобы предотвратить снабжение этим важным элементом возбудителей инфекции. Карьеру различных заразных заболеваний можно понять, лишь осознав эволюционную гонку борьбы между возбудителями инфекций и человеком.

Можно попытаться рассмотреть болезнь с точки зрения ее возбудителя. Если он слишком быстро убивает зараженного им человека, то это не идет на пользу самому возбудителю, так как у больного человека не остается времени распространить заболевание среди других людей.

Например, плохие гигиенические условия способствуют появлению злокачественных бактериальных штаммов холеры именно потому, что частый понос способствует распространению болезни даже тогда, когда отдельные больные умирают очень быстро. И наоборот, улучшая гигиенические условия, можно «приручить» возбудителей холеры.

С другой стороны, возбудители болезней повлияли на эволюцию человека. Известный пример — ген серповидноклеточной анемии. Если человек обладает двумя экземплярами этого гена, унаследовав их как от отца, так и от матери, он с трагической вероятностью заболеет этой смертельной болезнью. Тот же ген защищает его обладателя от малярии. По этой причине в районах, где свирепствует малярия, этот ген не исчезает. Похожим образом он ведет себя и при кистозном фиброзе. Как показали новые данные: при двух соответствующих генах он вызывает это заболевание, в единственном же экземпляре, защищает от тифозных инфекций.

Это только два примера вариантов генов, которые сами по себе нельзя расценивать как «хорошие» или «плохие».

Возможно, здесь следует вспомнить и своеобразный случай с моей женой, страдающей на протяжении всей своей жизни острой формой аллергии на весеннее цветение деревьев, связанной с появлением пыльцы. После первого года наступления БА приступы аллергии, которых мы ожидали с тяжелым чувством, не повторились и в дальнейшем больше не беспокоили Машу.

Как мы уже говорили, некоторые варианты генов влияют на нас в молодом возрасте позитивно, а в более пожилом — негативно. Эволюция — этот «слепой часовщик» — действует по другим, менее абсолютистским правилам и законам, чем хотелось бы некоторым, мечтающим посредством эмбриональной терапии создать генетически «оптимального человека», свободного от всех земных страданий и болезней. Будущие родители, выбирая себе наследников по своеобразному каталогу, должны будут решать, что лучше для их «детей на заказ» — бодрая молодость или долгая и здоровая старость.

Тяготение человека к стабильности, страх перед катаклизмами и ударами судьбы различного рода приводят его к принятию решений относительно своего потомства в духе ограждения его от всего, что может повредить его счастливому будущему, — болезней и страданий, увечий и потрясений. Но как это все предусмотреть и рассчитать оптимальную конструкцию человеческого организма?

Задача будет не из легких уже потому, что гормональное зеркало, например, представительниц прекрасного пола постоянно меняется на протяжении всей жизни, вместе с изменением менструальных циклов, и особенно в период до и после менопаузы.

В модной сейчас и широко применяемой на Западе гормонотерапии врачи стоят перед дилеммой: целесообразна ли эта терапия после менопаузы или же риск возможных заболеваний ставит ее применение под вопрос?

Регулярный прием эстрогена в виде острадиола повышает риск заболевания раком груди.

Уровень острадиола в тканях зависит не только от производства его в ткани или от его приема, но также от общего обмена веществ и от синтеза и разрушения эстрогена. Не у всех женщин этот уровень одинаков. В чрезвычайно сложном процессе гормонального обмена задействованы некоторые энзимы.

Известны некоторые варианты этих энзимов, которые часто отличаются друг от друга лишь одной-единственной аминокислотой.

Это говорит о том, что соответствующие генные варианты различаются только одной базовой. Генетики говорят о простом нуклеотидном полиморфизме (многообразии) — Single nucleotid polymorphisms (SNPs), или проще Snips.

Число SNPs в геноме человека сейчас оценивается примерно в 5 млн (от числа примерно 3 млрд basen).

При таком полиморфизме более редкий вариант должен присутствовать по меньшей мере у \% популяции. В противном случае речь идет о мутации.

Из этого следует, что SNPs не всегда вредны или фатальны для организма, ибо в этом случае они не сохранились бы в популяции.

Распространенность полиморфизмов часто зависит также от условий жизни и связанных с ними привычек и пороков. Например: менее активный вариант энзима Alcohol-Dehydrogenase действует таким образом, что его носитель переносит алкоголь только в малых количествах. Причем этот вариант гена распространен в тех районах нашей планеты, где исторически употребление алкоголя меньше, чем, например, в Европе.

Некоторые SNPs, которые связаны с гормональными процессами, можно определить с помощью ДНК-чипов. Fem-Sensor-чип тестирует 10 SNPs семи генов. Шесть из них (или энзимы, которые они кодируют) задействованы непосредственно в обмене веществ в эстрогенах. Например, ароматаз служит катализатором в процессе превращения тестостерона в эстрадиол. Если женщина обладает более активным вариантом этого энзима, то содержание эстрогена в тканях, в том числе в тканях грудных желез, у нее повышено, а это ведет к риску заболеть раком молочной железы. Известно, что алкоголь усиливает активность ароматаза, поэтому врачи советуют в таких случаях категорический отказ от алкоголя.

Другой пример: цитохром Р450 IАI, который является катализатором в процессе разрушения эстрадиола. Менее активный вариант этого энзима содействует высокому содержанию эстрогена в тканях и также ведет к повышенному риску заболевания раком молочной железы. С другой стороны, этот цитохром участвует также в разрушении канцерогенных веществ, содержащихся в сигаретном дыме. Если в организме установлено наличие менее активного варианта этого энзима, то его носителю необходимо прекратить курение.

Один из семи генов, тестируемых при помощи Fem-Sensor — ген рецептора витамина D (VDR) — участвует не в гормональном обмене веществ, а в другом процессе — реабсорбции кальция.

Что общего имеет этот ген с гормональной терапией?

Дело в том, что такая терапия часто предписывается для предупреждения остеопороза. Это означает, что эстрогены — сексуальные гормоны, производство которых во время менопаузы резко сокращается, — предотвращают разрушение костей. Плотность и прочность костей зависит также от содержания и усвоения организмом кальция, то есть от VDR.

Таким образом, если женщина имеет вариант гена, соответствующий активному VDR, она вряд ли заболеет остеопорозом и ей незачем применять гормонозаменяющую терапию.

Уже эти три примера показывают, что из того, каким вариантом гена обладает его носитель, можно многое почерпнуть, назначая или исключая гормональную терапию.

Ученые ставят перед собой задачу проанализировать при помощи Fem-Sensor следующие 19 SNPs, среди которых и аполипопротеин Е, который участвует в процессе удаления жира из крови. Известны их три варианта (мы уже писали об этом) — Е2, ЕЗ, и Е4.

Известно также, что прежде всего Е4 ответственен за степень риска сердечно-сосудистых заболеваний и остеопороза.

Полиморфизмы аполипопротеина Е связаны еще и с другой болезнью, ничего общего не имеющей с гормональной терапией, а именно БА.

И здесь мы снова, после целого ряда отступлений и рассуждений, у главной темы нашего повествования. Носители варианта гена Е4 в старости значительно чаще болеют этой болезнью. Вопрос напрашивается сам собой: сообщать ли об этом фатальном факте женщине, которая пришла к врачу проконсультироваться относительно целесообразности применения гормонозаменяющей терапии? Хочет ли она вообще знать об этом в данный отрезок времени ее жизни? Повлияет ли это на качество ее жизни, если факт неизбежности будущих страданий, ниспосланных роком, приведет ее в ужас, и она ничего не сможет предпринять против надвигающейся опасности? А может, наоборот, это поможет ей максимально полезно спланировать и реализовать все возможности оставшейся ей сознательной жизни и унести в другую жизнь все лучшее, что может встретиться человеку на его пути?

Директор Центра биоэтики Пенсильванского университета, профессор А. Каплан (Arthur L. Caplan) в журнале «News Week» по тому же вопросу высказывает следующее мнение: «Когда диагностика стоит впереди терапии, то это может стать причиной ошибок». Он обеспокоен тем, что различные интерпренеры-дельцы и крючкотворцы от законов могут злоупотреблять тестами без разрешения адвокатов, разоряя живых пациентов своими «приговорами суда». Он удивлен, как можно таких беспомощных людей трудоустраивать и страховать, когда им очень трудно расписаться.

Адвокаты же противной стороны считают, что, наоборот, надо проводить раннее тестирование, потому что оно может помочь пациентам правильно спланировать оставшееся время, принимая соответствующее лечение с тем, чтобы выиграть немного нормальной жизни для устройства своего будущего и приспособиться к его тяжелому ожиданию.

Так же как в увертюре музыкального произведения звучат скрытые и едва уловимые трагические звуки финала, так и в закрученную спираль ДНК, словно в партитуру композиции, в каждый ее нотный стан уже при ее образовании заложены судьбой (случаем, Богом или каким-то другим дизайнером или метафизическими законами) самые малые неточности, которые, несмотря на все старания дирижера (жизни), уже не могут быть исправлены звучанием оркестра. Они исчезнут только с написанием новой партитуры. Сможем ли мы когда-нибудь прослушать партитуру собственной жизни, пытаясь расшифровать ее информацию, поставив перед своеобразным нотным станом еще не найденный и скрытый природой ключ наподобие скрипичного или басового? Сможем ли мы дослушать ее до конца и получить соответствующий сигнал о его приближении, о чем мечтал Эйнштейн, желая получить информацию о своей смерти за три часа, чтобы «привести бумаги в порядок и пойти ложиться умирать»? Или грубый красный кирпич в духе простого социалистического реализма опустится совсем без оповещения нам на голову и прекратит звучание прекрасной музыки жизненной реальности?

Однако для многих людей уже сам сценарий похода к врачу «связан с риском», но может быть, это лучше, чем ничего? Может быть, это вопрос больше правовой, чем этический или моральный? И именно эти последние трудно подчинить первому?

Об этом можно рассуждать еще очень долго. Но вернемся к вопросу о гормональном зеркале и его составляющих, которые претерпевают изменения не только под воздействием различных вариантов генов, но подвержены и влиянию различных химических веществ, постоянно поступающих в наш организм из окружающей среды с пищей или вдыхаемым воздухом.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.