Назовем их «генами самопознания». Они не попадут в вашу медицинскую карту, но знакомство с ними позволит по-другому взглянуть на свое отражение, которое вы видите каждый день в зеркале. Иногда эти гены идут вразрез с семейными преданиями. У многих этнических групп есть свои характерные генетические признаки. Например, по геному часто можно определить, относится ваш пациент к афроамериканцам, европейцам, азиатам, индусам или евреям-ашкенази, даже если вы никогда не видели его в лицо. Один уважаемый ученый, которого я никогда не видел, опубликовал в рамках научной работы последовательность своего генома. Помнится, до того как я увидел его фотографию в интернете, я смотрел на его генетические особенности и пытался представить себе, как он выглядит. Надо сказать, у меня это получилось успешнее, чем я ожидал. Личный геном гораздо интимнее поверхности тела.
Я также помню очень неловкую ситуацию, когда я консультировал семью с ребенком, больным муковисцидозом, и случайно обнаружил, что отец мальчика был… не его биологическим отцом. Это называется ложным отцовством и в действительности встречается у нескольких человек из 100, которые делают анализ всего генома или отдельных генов.
В шестой корзине лежат мутации, которых у вас нет, и вы стремитесь избежать их любой ценой. Они похожи на ярко-красную рубашку, которая при стирке может испортить все ваши вещи. Это мутации, приводящие к раковой опухоли. Сегодня мы знаем, что рак на самом деле – болезнь ДНК. Полногеномное секвенирование поможет найти самые глубокие корни рака и, надеюсь, хотя бы иногда выкорчевывать эту болезнь.
На сегодняшний день одна из самых распространенных причин, почему люди делают генетический анализ, как раз и есть поиск мутаций, участвующих в развитии рака. Они ищут мутации, имеющиеся в раковых клетках, но отсутствующие в здоровых – такие, при которых рак лечится существующими на рынке препаратами или лекарствами, проходящими клинические испытания. Список генетических изменений, встречающихся только в раковых клетках, огромен, в нем тысячи пунктов. Однако с подавляющим большинством таких мутаций мы ничего не можем сделать.
Мутаций, при которых возможно лечение, всего около десятка. Этот показатель варьирует для разных типов рака, к тому же из года в год увеличивается за счет разработки новых лекарственных средств.
Люди, которые секвенируют свой раковый геном, заодно получают полную последовательность генома и для здоровых клеток, как в рекламной акции «два по цене одного». Это делают, чтобы можно было различить, где собственные генетические особенности раковых клеток, а где то, что они унаследовали от здоровых. Таким способом можно случайно наткнуться на гены из всех описанных корзин.
Естественно, представленный в этой книге обзор того, что можно узнать с помощью полногеномного секвенирования, в чем-то очень упрощен. Не так-то легко уложить в одну книгу рассказ о 20 000 генах. Если напечатать последовательность генома в одну строку шрифтом Times New Roman 12 кеглем, то она протянется через всю континентальную часть США.
Эта книга для тех, кто любит приключения, жаждет новых знаний, хочет погрузиться в глубины человеческого генома и миллионы лет эволюции, чтобы лучше прочувствовать масштаб и характер той информации, которую можно получить при анализе вашего генома. В последующих главах будут рассказаны истории об отважных людях с наследственными заболеваниями – истории, фоном для которых служит современный Нью-Йорк, один из наиболее разнообразных с генетической, этнической и культурной точек зрения, а также самых экономически неоднородных городов США.
Поскольку генетический анализ и секвенирование генома – сложные темы, вокруг них возникает большая путаница. В современной атмосфере стремительного роста генетических знаний и появления совершенно новых технологий заблуждения и ошибки могут возникать из-за ажиотажа, раздуваемого СМИ, недостаточной квалификации врачей и не вполне научной литературы, попадающей к читателю. Истории, описанные в этой книге, покажут огромные перспективы, подводные камни и ограничения, которые есть у генетического тестирования в эпоху доступного секвенирования генома.
Глава 1
Парижская домохозяйка
Сержант Винсент – бывший пилот вертолета, общительный человек – пришел к нам в амбулаторное отделение Больницы для ветеранов в Сан-Диего. Он ветеран флота и оказался достаточно крепким, чтобы выжить в Дананге во время Вьетнамской войны, но я подумал, что он упадет в обморок и мне придется звать на помощь, когда мы сообщили ему новости о его здоровье.
«Та девка заразила меня сифилисом? Черт возьми, док, это так мерзко!» Затем он повернул голову и взглянул на нас расширенными от ужаса глазами. «И что со мной будет? Что мне теперь делать?»
Объявлять пациентам хорошие новости в тысячу раз проще, чем плохие, – жаль, что хорошие новости бывают в десять раз реже. Я быстро успокоил сержанта Винсента, объяснив, что у нас есть много разных средств для лечения сифилиса и он может расслабиться и рассчитывать, что скоро будет здоров, если, конечно, не заразится снова.
Сифилис – инфекционное заболевание с дурной славой, известное также под названиями «французская болезнь» в Италии, «итальянская болезнь» во Франции, «испанская болезнь» в Нидерландах и т. д. Хотя ни один народ не признавал эту болезнь своей, сифилис был широко распространен и очень опасен.
Во времена эпохи Возрождения сифилисом болел миллион с небольшим европейцев, то есть большая часть населения. Много веков эта болезнь причиняла невыразимые страдания и унижения мужчинам и женщинам. Однако сегодня ей отведено всего несколько строчек в медицинских учебниках. Обычно сифилис вылечивают одним уколом антибиотика в дельтовидную мышцу плеча.
На протяжении тысячелетий инфекционные заболевания, особенно бактериальные, такие как «французская болезнь», были самой распространенной причиной смерти. На заре ХХ в. каждый третий американец умирал от инфекции; чаще всего гибли дети. Прошло чуть более века, и в Соединенных Штатах количество смертей от бактериальных заболеваний резко снизилось. У нас есть эффективные, безопасные и часто дешевые методы борьбы с большинством таких болезней. Этот великий прорыв привел к существенному уменьшению количества смертей, сейчас смертность от инфекций меньше 5 %. Бактериальные заболевания вроде сифилиса из безнадежной трагедии превратились в легкоизлечимые болезни; важно только, чтобы врач не пропустил их по небрежности.
Заветная цель медицинской генетики, направленной на диагностику и лечение наследственных заболеваний, – найти столь же эффективные методы лечения для примерно 6000–7000 генетических болезней, приобретенных человечеством на протяжении долгого эволюционного пути. Заболевания такого типа имеются в среднем у одного человека из 20.
Болезнь Гоше – пример успеха в генетической медицине. Это одно из тех немногих (по сравнению с инфекционными) наследственных заболеваний, с которыми на данный момент можно что-то сделать{1}. Когда-нибудь мы сможем амбулаторно лечить не только болезнь Гоше, но и все другие наследственные заболевания так же, как сейчас легко лечим большинство бактериальных инфекций.
Филипп Шарль Эрнест Гоше был дерматологом, практикующим врачом в период Fin de siècle[5] в Париже. В эпоху Бодлера, Виктора Гюго и раннего
