Проблемы эволюции в период «Макдоналдса». История одного открытия в области биологии и медицины

Проблемы эволюции в период «Макдоналдса»

История одного открытия в области биологии и медицины, которое может спасти миллионы жизней 

8 ноября в Калифорнии чествовали лауреатов Breakthrough Prize. Breakthrough Prize — за практические прорывы в биологии и медицине — был основан молодыми IT-миллиардерами: Юрием Мильнером, Марком Цукербергом, Сергеем Брином и присоединившимся к ним впоследствии основателем Alibaba Джеком Ма.

Одна из целей премии состоит в том, чтобы вернуть научным прорывам статус Большой Новости, и это все больше удается: в этом году церемония награждения транслировалась вживую на National Geographic.

Вторая цель — совершенно шкурная: пожить подольше. Сергей Брин, к примеру, не делает секрета из того, что имеющийся в его геноме вариант гена LRRK2 с вероятностью от 30 до 70% вызовет у него в старости болезнь Паркинсона. Как заметил мне еще давно главный идеолог Breakthrough Prize Юрий Мильнер, он не понимает, как может любой богатый человек не задумываться, что он может сделать что-то, что спасет его от болезни и смерти.

Премия вручена в этом году Хелен Хоббс, 63‑летнему молекулярному биологу из Техаса (всего было вручено шесть премий по 3 млн долл. каждая), — за работу, которая может спасти не миллионы даже, а миллиарды.

Хелен Хоббс и ее коллега Джонатан Коэн нашли лекарство от высокого холестерина, который в современном мире является причиной смертности номер один.

Если очень коротко, то дело обстоит так: в 2007‑м Хоббс и Коэн обследовали «Шарлейн Трейси» (имя изменено) — 32‑летнюю афроамериканку, тренера по аэробике, — и нашли в ее крови аномально низкое содержание LDL-холестерина — того самого, которого в обиходе называют «плохим». Причиной была генетика: женщина имела сразу две мутации в гене PCSK9, который в результате их был выключен, как у knockout mouse — лабораторной мыши, которой ученые намеренно вырубают тот или иной участок ДНК. При этом Шарлейн был здорова как бык, и никаких других последствий от выключенного гена, окромя пользы, не наблюдалось.

В этом году на рынке появились одобренные FDA лекарства Praluent и Repatha, которые действуют как ингибиторы PCSK9, фармакологическим путем позволяя добиться того, что в организме «Шарлейн Трейси» происходило благодаря генетике.

Это, однако, только часть истории. Открытие Хоббс и Коэна явилось прямым следствием гигантского проекта правительства США по расшифровке генома человека, завершенного вчерне в 2001 году, а полностью — в 2003‑м. Расшифровка продолжалась 13 лет, но уже через несколько лет технологии упростились настолько, что основанная в 2006 году 23andMe, принадлежащая экс-супруге Сергея Брина Анне Войджитски (которая тоже является спонсором Breakthrough Prize), теперь может секвенировать ваш геном за 1000 долл.

Сразу после завершения Human Genome Project многие исследователи стали сравнивать геномы людей, страдающих какой-то болезнью (к примеру, диабетом или артериосклерозом), с контрольной выборкой из здоровой популяции.

Другие исследователи — и в их числе Хоббс и Коэн — стали делать противоположное. Вместо того чтобы искать ген, отвечающий за болезнь, они стали искать мутации, ведущие к ее отсутствию. По определению, было ясно, что такая мутация будет редкой, и что ее поиск предполагает детальное изучение физиологии и сплошное секвенирование тысяч людей.

Первоначальными участниками эксперимента Хоббс и Коэна стали 3,5 тыс. обитателей Далласа, у которых измеряли все: давление, вес, анализы крови — разумеется, вместе с секвенированием ДНК. База данных была составлена еще в 2002 году.

К этому времени другие исследователи — Набиль Сайда из Clinical Research Institute of Montreal в Канаде и Катрин Буало в Неккеровском госпитале в Париже — изучали истории болезни нескольких французских семей, страдавших от гиперхолестеринемии, то есть избыточного производства холестерина, и установили, что за этот дефект отвечает мутация в гене, который в процессе исследования окрестили PCSK9.

Хоббс и Коэн применили их данные к своей подборке и — эврика! — они нашли у 2% черных и 3% белых из своей выборки две разные мутации, каждая из которых ломала PCSK9 и приводила к снижению «плохого» холестерина в крови.

Они скооперировались с Эриком Бервинклом — генетиком из University of Texas Health Science Center в Хьюстоне — и стали искать мутации уже шире: в рамках проекта Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC), работавшего с 1987 года. В результате удалось выявить две независимые друг от друга мутации. Одна, наблюдавшаяся у 2% афроамериканцев, приводила к снижению плохого холестерина на 28% и снижала риск заболеть артериосклерозом на 88%, а другая, наблюдавшаяся у 3% белых, приводила к 15%-ному снижению холестерина и 47%-ному снижению заболеваемости.

Фишка тут состояла в том, что LDL-холестерин удаляется из нашей крови специальным рецептором. Ген PCSK9 вырабатывал белок, который связывал этот рецептор. Грубо говоря, если считать LDL-холестерин преступником, а удаляющий его белок — полицейским, то ген PCSK9 вырабатывал другой, нехороший белок, который ликвидировал полицейских и тем самым поощрял распространение преступников.

Воодушевленные результатами, Хоббс и Коэн принялись за дальнейшее сканирование населения и в сентябре 2004 года отыскали семью Трейси: самый младший ее член, 32‑летняя Шарлейн, имела две мутации в гене (одна из них доселе им не встречалась) и уровень LDL- холестерина в 14 мг на 100 мл, притом что норма составляет 100 мг. Каких-либо отрицательных последствий столь низкого холестерина не наблюдалось.

В этом месте вы, вероятно, спросите: почему же эта мутация, если она так хороша и способствует продлению жизни человека, не случилась давно и является крайне редкой?

Циничный ответ заключается в том, что, как остроумно заметил замдиректора Института проблем передачи информации РАН Михаил Гельфанд, человеческая эволюция в течение ста сорока тысяч лет проходила в отсутствие «Макдоналдса». Та самая мутация, которая приводит к артериосклерозу и диабету в условиях современной городской жизни, в условиях джунглей способствовала выживанию.

Второе очевидное обстоятельство заключается в том, что высокий холестерин обычно убивает нас после окончания репродуктивного периода, то есть нам как машине для размножения ДНК высокий холестерин не мешает. Скорее даже наоборот: избавляя популяцию от старых и ненужных членов, он повышает шансы генного пула на выживание.

Наши интересы как личности и интересы машины для размножения ДНК не совпадают, и темпы биологической эволюции не поспевают за темпами эволюции технологической.

Так или иначе, итогом открытия Хоббс и Коэна стало создание лекарства, которое эквивалентно химическому выключению PCSK9 — ген по-прежнему производит белок, но этот белок атакуется моноклональными антителами — одной из самых эффективных и самых дорогих технологий, известных в современной медицине, — и выводится из организма.

Praluent и Repatha намного эффективнее статинов, которые используются для понижения холестерина сейчас. Препарат надо колоть каждые две недели, и обходится это удовольствие в год 14 тыс. долл.

Да, у вас просто не будет проблемы с холестерином, но с чего это страховая компания будет вам это оплачивать? Вы же не больны.

Еще больший вопрос появление таких препаратов ставит перед странами, по тем или иным причинам отгородившимся от западной цивилизации.

Praulent и Repatha — только первые ласточки нового, генно-инженерного витка человеческой эволюции. В 2003 году исследователи, в сущности, прочли Книгу Жизни. В ближайшее время они начнут править ее испорченные слова и вымарывать в ней устаревшие строчки, но, разумеется, происходить это будет только в открытых странах с современной наукой.

И так же, как с появлением современных средств копирования информации, стало очень трудно объяснить гражданам СССР, что они живут в лучшем из миров, — различным людоедским, высокодуховным и богоизбранным режимам будет сложно объяснить своим гражданам, почему на бездуховном Западе средняя продолжительность жизни составляет 100 лет, с соответствующим продлением интеллекта и жизненной энергии, а богоизбранные аборигены умирают от банального инфаркта в 60.