С самых древних времен люди мечтали о сверхспособностях. Задумайтесь, во всех языческих верованиях боги человекоподобны. Кроме того, по верованиям древних, среди людей бродили исполины - дети богов и смертных. Да и сами боги хоть Олимпа, хоть Асгарда, хоть Ирия неоднократно странствовали среди людей. В конце концов, даже герои своего времени причислялись к богам за содеянные великие подвиги. Естественно, что люди через богов пытались объяснить что-то непонятное или сверхъестественное. Но почему все боги похожи на людей? Ведь ничего не происходит просто так…

Сказки или история?

На археологических раскопках неоднократно обнаруживались останки человекообразных существ, но в разы больше, чем у современного человека… Таким образом, мы приходим к тому, что исполины не такие уж и мифические существа, а вполне имели место быть.

Герои, это, по-видимому, люди, которые работали над собой по двадцать пять часов в сутки. А вот боги, как их называют в мифах и одах, кто они такие? Задумайтесь, если они неоднократно спускались на землю, странствовали по миру и даже совокуплялись со смертными, были ли они богами, или это еще одна утерянная ниша эволюции человека?

Несбыточные мечты

Так или иначе, сверхспособности человека всегда интересовали человечество. Так в 1938 году появляется супермен - образ того, кем хотел бы стать каждый мальчик, большой или маленький.

Военные до сих пор ломают голову над созданием суперсолдата. Началось это еще до Рождества Христова. Викинги перед боем ели галлюциногенные грибы, мексиканские индейцы до сих пор употребляют одурманивающий кактус пейот, также многие индейцы курили различные травы, ели сырыми сердца животных, а все для открытия в себе новых способностей, новых сил…

Подобные ритуалы проводились всегда, а в сороковых годах прошлого века, наверное, достигли пика. Когда Германия и СССР были более чем заинтересованы в создании суперсолдата, без эмоций и потребностей в еде, воде, сне.

В условиях мировой войны в ход были пущены все средства. Но, к сожалению, ни генетические исследования, ни работы химиков и биологов, ни даже эксперименты на людях не дали должного результата.

А меж тем то тут, то там появляются сверхлюди. Одни имеют огромную физическую силу, без всяких там тренировок, другие могут изгибаться как змеи, третьи абсолютно не чувствуют боли… Подобных вариантов огромное количество и это отнюдь не комиксы…

Недоразвитые или… просто другие

Так, например, широко известный факт о сверхспособностях аутистов к точным наукам, заставляет задуматься. Аутизм - генетическая мутация, которая вызывает нарушение головного мозга. Люди, страдающие от этой болезни, чаще всего имеют очень низкие социальные навыки. Они имеют проблемы с вербальной речью, но при этом могут проводить в своей голове такие вычисления, для которых обычному человеку просто необходим мощный компьютер.

Некоторые слепые люди научились использовать эхолокацию, как летучие мыши либо дельфины. Так, американец Бен Андервуд ослеп в возрасте всего трех лет, но природа не бросила его на произвол судьбы и наделила исключительным слухом. Он буквально слышит пространство и может абсолютно самостоятельно передвигаться, даже ничего не видя глазами.

Даниель Смит - «резиновый» человек, уже который год подтверждает свой рекорд для Книги рекордов Гиннеса, как самый гибкий человек в мире. На самом деле он не первый и не последний человек с такими способностями - существуют и другие «гуттаперчевые» люди, они способны гнуть свое тело как угодно, без малейшего вреда для здоровья.

Благословение или проклятие?

Есть и такие, кто абсолютно не чувствуют боли. Казалось бы, великий дар, но боль - это сигнальная система организма, и человек, который не чувствует боли, может просто истечь кровью, даже не заметив этого. Родители Эшлин Бло-кер, девочки с врожденной невосприимчивостью к боли, вынуждены нанимать людей, которые повсюду следуют за ней и следят, чтобы не случилось дурного.

Хотя природа не раз удивляла человека подобными «прелестями». Например, гормоны эндорфины вырабатываются в огромных количествах, когда человек получает травму, а поблизости никого нет. Таким образом, человек может продержаться, не потеряв сознание от боли, пока не подоспеет помощь.

Как же объяснить волшебство?

«Откуда же берутся такие таланты?» - спросите вы. Ученые отвечают - все дело в геноме человека. Геном - это совокупность генетической информации человека, совокупность абсолютно всех генов. Интересен тот факт, что абсолютно все клетки организма имеют весь генетический материал, но используют только определенные гены, которые необходимы конкретно в этой клетке. Остальные же гены «усыпляются» специальными белками - сиртуинами.

Все логично и практично, если бы не одна мелочь - организмом человека используется ничтожно малое количество генов - менее 10% их общего количества. В том числе и два, наверное, самых интересных гена: временной и ген-модификатор.

Первый из них отвечает за пробуждение «спящих» генов, он определяет время и место их активации. К сожалению, принцип работы этого гена ученым пока непонятен. Те или иные элементы ДНК однажды просто «пробуждаются» под его воздействием, и начинают свою работу… Кто знает, сколько еще свойств и возможностей таится в ядре человеческой клетки? И какие силы дремлют в человеке?..

Ген-модификатор, в свою очередь, влияет на все остальные носители наследственности. Он способен в сотни раз увеличивать силу проявления их свойств. Для примера: в семье, где у родителей волосы слегка вьются, может родиться сверхкучерявый ребенок, и всему виной будет ген-модификатор.

Благодаря этим двум генам и объясняется большинство суперсил: один дает новые способности, второй усиливает уже имеющиеся. Такое может произойти абсолютно со всяким свойством любого гена!

Итак, что же произойдет с людьми, если «спящие» гены начнут просыпаться? Станем ли мы бессмертны и могущественны?

Преобразимся ли мы или начнется невообразимый кошмар?..

Ученые заявили, что более 90 процентов ДНК человека - это эволюционный "мусор", не имеющий никакого смысла. Означает ли это, что изучение генома можно значительно сузить, сэкономив колоссальные средства?

Елена Кудрявцева

Сто миллионов лет назад будущий человек не особо отличался от мыши, утконоса и лошади, по крайней мере, с точки зрения генетики.

Этот милый парадокс - вывод, к которому пришли ученые из Оксфордского университета, когда решили сравнить, как на протяжении эволюции менялись геномы разных млекопитающих. С этой целью исследователи для начала попробовали выделить какие-то общие части геномов у разных видов. А в итоге пришли к тому, что все животные имеют огромную часть древних спящих генов и лишь незначительную долю работающих. У человека, к примеру, эта доля составляет всего 8,2 процента.

Мы, как правило, ожидаем, что все части нашей ДНК должны что-то делать,- говорит один из авторов работы, доктор Крис Рэндс из лаборатории функциональной геномики Оксфордского университета,- но это далеко не так. В действительности функционирует лишь небольшая часть.

Все же остальное, уточняют его соавторы по нашумевшей публикации об этом исследовании в авторитетном журнале PLoS Genetics, по всей вероятности, бесполезно и является эволюционным "мусором". Вообще, работа британских ученых возродила давнюю войну между сторонниками теории "мусорной ДНК" и теми, кто считает геном человека полностью функциональным. Подобный поворот в принципиальном научном диспуте примечателен уже потому, что несколько лет назад сторонники теории "полностью функционального генома", потратив на доказательство своей правоты почти 10 лет и 200 млн долларов в рамках проекта ENCODE, праздновали окончательную победу. Другое дело, что их оппоненты уже тогда намекали, что за такие огромные деньги они, в принципе, не могли не найти того, что искали...

Очень темная материя

"Мусорная ДНК" - это, по сути, гигантский эволюционный шлейф, который тянется за человеком миллионы лет и бережно хранится в кладовых его клеток. Долгое время считалось, что этого шлейфа нет только у вирусов и бактерий, которые столь малы, что еле умещают в себе необходимые для жизни гены, не то, что какие-то "скелеты" из прошлого. Огромный объем этого "мусора" по сравнению с полезной частью давно ставит ученых в тупик, и они даже сравнивают эту непонятную область нашего генома с темной материей во Вселенной, которая составляет ее гигантскую часть, но до сих пор скрыта от человека.

Впрочем, уже есть технологии, которые позволяют эту самую "мусорную ДНК" пощупать. Оказалось, что она состоит из весьма не похожих друг на друга частей. Например, из древних ретровирусов, которые когда-то свирепствовали на Земле, а потом по неизвестной причине перестали размножаться и застыли в нашем геноме, как след от каблука в бетоне. Еще есть не работающие лишние копии генов, которые отвечали за что-то тысячи лет назад. Еще есть спящие гены, которые отвечают, к примеру, за способность отбрасывать хвост, и так далее.

Все знают, что ДНК является носителем генетической информации человека и других организмов,- говорит Дмитрий Штокало из Института систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН, который занимается изучением "мусорной" части ДНК.- Код последовательности ДНК определяет, что человек является человеком, мышь - мышью, а муха - мухой. Но как все это работает, ученым до сих пор неясно: сегодня известен механизм работы примерно 3-8 процентов генома, а функция остальных покрыта мраком, так что часть ученых относит ее к бесполезному "мусору". Правда, оппоненты этой теории говорят, что если сравнивать мышь и человека, то окажется, что те самые функциональные 3-8 процентов у нас почти одинаковы. Напрашивается вывод, что именно "мусорная ДНК" на самом деле несет в себе какую-то функцию, которая, собственно, и делает человека человеком.

О пользе мусора

Разговоры о том, что гигантский багаж, который человечество тащит за собой в собственных генах, не такое уж пассивное наследие, начались после расшифровки генома в 2003-м. По одной из версий, "мусорная ДНК" вообще двигатель эволюции: ученые посчитали, что если бы эволюция шла постепенно за счет мутаций в функциональной части ДНК, человек так бы и не возник до сих пор - не хватило бы времени. Но, на наше счастье, эволюция шла рывками, которые выводили виды на новые витки развития. Возможно, происходило это именно благодаря "мусорной ДНК", вернее, ее особой части, которую окрестили "прыгучим геномом". Так называют небольшие кусочки генома, которые ведут себя по типу вирусов - могут вырезать себя из одного места хромосомы и переставлять в другое.

В прошлом году биологи из Йельского университета (США) установили, что именно так, к примеру, 100 млн лет назад будущий человек потерял сумку на животе и стал вынашивать детей в утробе: кусок "мусорной ДНК" вытеснил из генома часть, соответствующую сумчатым. Если бы этого не произошло, мы бы, как кенгуру, носили детей в кармашках. По мнению биолога Александра Маркова из Палеонтологического института РАН, вполне может оказаться, что собственно эволюция человека, то есть увеличение мозга, членораздельная речь и вообще "превращение обезьяны в человека", тоже шло под контролем этих подвижных кусочков генома.

Великое раскодирование

Самой крупной попыткой разобраться в генетическом эволюционном "мусоре" стал проект ENCODE, стартовавший в 2003-м с подачи Национального института по изучению генома человека США. В нем приняли участие более 400 ученых из 32 лабораторий США, Великобритании, Японии, Испании и Сингапура. Цель проекта - понять, как работает геном, особенно те его части, которые не производят белок. Прорыв в работе столь солидной группы ученых произошел примерно 5 лет назад, когда появились технологии ускоренного прочтения генома: если в первый раз его читали 14 лет, то теперь ту же работу научились делать за две недели. Участники проекта изучили огромный массив информации и выяснили: так называемая мусорная ДНК содержит некие переключатели, которые сами не работают, но каким-то образом регулируют работу других генов и от них в том числе зависит вероятность возникновения той или иной болезни - от диабета и рака до сердечно-сосудистых или психических расстройств.

Россия в ENCODE не участвовала, но работала в схожих группах, например в "Проекте по исследованию некодирующей РНК" вместе с французами и американцами.

Мы взяли самые современные технологии прочтения генома человека и поискали те участки, которые, с нашей точки зрения, могли бы исполнять какие-то функции,- рассказывает Дмитрий Штокало.- Чтобы проверить догадку, коллеги на Западе заблокировали эти участки в геноме раковых клеток и у тех включился механизм запрограммированной смерти. А рак, как известно, зачастую возникает именно из-за того, что клетки начинают бесконтрольно делиться и теряют способность к самоуничтожению. Так что в перспективе эти данные можно использовать для создания нового поколения лекарств и диагностики онкологических заболеваний.

Правда, сторонники "мусорной теории", включая оксфордских ученых, уверены: пока не изучен механизм действия этих загадочных участков генома, делать выводы преждевременно. Что мы получим на выходе - суперэффективные генетические лекарства или пустышку,- пока тоже не ясно. Как известно всем, кто изучает древности, шансы обнаружить мусор и шансы набрести на сокровища - примерно равны.

Огонек http://www.kommersant.ru/doc/2538727

Исследователи обнаружили лекарство, позволяющее включить спящую отцовскую копию гена взамен сломавшейся материнской.

Наш геном складывается из двух копий - отцовского и материнского набора хромосом. Каждый ген имеет своего двойника; оба могут выполнять одну функцию, но делают это по-разному. Очень часто случается, что одна из копий засыпает, а всю работу выполняет другая. Это нормально: например, у нас работает только материнская копия гена UBE3A, расположенного на 15-й хромосоме. Белок, кодируемый этим геном, принимает участие в развитии нервной системы и регулирует деградацию ненужных белков. Если же этот ген по какой-то причине не работает, у человека развивается генетическое неврологическое заболевание, называемое синдромом Ангельмана. Для него характерны и задержка в развитии, и неконтролируемые резкие, хаотические движения, и приступы смеха. Недуг не такой уж редкий, встречается у одного человека из 15 тысяч.

Итак, при синдроме Ангельмана ситуация такова: отцовская копия гена, как ей и полагается, находится в спящем состоянии, а материнская, которая в норме должна работать, сломана. Решение проблемы кажется очевидным: нужно разбудить отцовскую копию гена. Но это проще сказать, чем сделать. Исследователи из Университета Северной Каролины (США) перебрали около 2300 разных соединений в надежде, что какое-нибудь из них сможет включить отцовскую копию UBE3A. В конце концов они попробовали ингибитор топоизомеразы I, известный противораковый препарат. Топоизомераза представляет собой фермент, помогающий клетке удваивать генетический материал; без нее невозможна репликация ДНК и размножение. Оказалось, что ингибитор топоизомеразы обладает еще и генно-терапевтическими свойствами. Авторы сообщили, что этот медикамент пробуждал от спячки отцовскую копию гена UBE3A. Причем эффект длился целых 12 недель после введения мышам этого ингибитора – белок Ube3a начинал синтезироваться во всех важнейших участках центральной нервной системы, включая гиппокамп, мозжечок, кору полушарий и спинной мозг.

Необходимо подчеркнуть, что все эти данные относятся к нервным клеткам, и исследователи пока не знают, как подействует ингибитор топоизомеразы на другие типы здоровых клеток. С другой стороны, хотя препарат давно используется в химиотерапии, будет ли он лечить у человека еще и нервную систему, сказать заранее невозможно, пишет Compulenta.ru .

Сейчас все лечение больных синдромом Ангельмана сводится лишь к облегчению симптомов, а ингибитор топоизомеразы позволяет надеяться на то, что можно будет устранить саму причину болезни. И, пожалуй, самым главным результатом можно назвать то, что исследователи показали реальность такого способа терапии, когда на замену неработающему гену встает его копия из нашего же генома. Таким образом можно лечить самые разные генетические заболевания, не прибегая к редактированию человеческой ДНК.

Альтруистический ген животных – вот постоянно удивляющий исследователей феномен природы. Они наблюдают, что в определенных ситуациях выключается инстинкт самосохранения, и животные в массовом порядке самоуничтожаются. Например, полярные мыши, популяция которых «зашкалила» отведенный природой предел, собираются в огромные стаи и бросаются в океан. Или выброс дельфинов, китов на берег, исчезновение различных видов растений. Так природа избавляется от избыточной части животного или растительного мира и возвращает все к балансу с собой.

Другой пример. Мы не можем, например, обьяснить тот факт, что после войн наблюдается внезапный рост уровня рождаемости мальчиков. Только придумали название: феномен военных лет. Полагаю, что «дело» послевоенных мальчиков – из этой же серии. Все дело в балансе.

В природе так много загадок, вещей просто удивительных. Необычные свойства многих явлений природы настолько не соответствуют нашим привычным представлениям, логике, что мы их не в состоянии обьяснить, отодвигаем на потом. Следующим поколениям.

Я не очень согласен с термином «ген альтруизма» по той причине, что альтруизм, на самом деле, не может иметь место в неживой, растительной и животной природе. Просто существует механизм врожденных инстинктов, которые определяют, например, поведение животных. Все направлено на сохранение баланса в природе. Животные действуют по действующей в них программе и не пользуются тем, что их окружает более, чем это им необходимо для существования. Природа не внесла альтруизм в животных или растения. Только в человека.

Только в людях изначально заложена генетическая предрасположенность к добру, любви к ближнему, альтруизму. Мы любим женщин, детей, животных и так далее, и это искры «дыхания» спящего альтруистического гена, гена отдачи. Он есть, но спит. Крепко и долго.

А пока он спит, руководство над нами взял на себя эгоистический ген... Мы похожи на Гулливера, опутанного цепями чужой власти. Она манипулирует нами. Только мы желаем поглотить весь мир ради получения наслаждения. Только мы используем ближнего для собственного блага. Это свойство существует только в человеке. Потреббезобразие пустило корни...

И вместе с тем это вовсе не противоречит наличию альтруизма в человеке. Законы эгоизма или альтруизма не касаются обеспечения минимальных потребностей человека, ведь невозможно действовать на благо ближнего, подвергая тем самым опасности собственное существование. Это совершенно неестественно. Человек должен гарантировать удовлетворение своего насущного для того, чтобы в остальном совершать отдачу ближнему. Альруизм начинается выше, над насущной необходимостью. Поэтому его нет нигде, кроме человека.

Альтруистичное поведение считается основной ценностью человечества, добродетелью. Однако, внимание! Любые наши альтруистические поступки в итоге делаются нами из эгоистических соображений: для успокоения совести, из религиозных убеждений, из страха за наказание судьбой. Истинно бескорыстный поступок, не имеющий под собой никакой моральной, религиозной, инстинктивной причины – невозможен, пока спит альтруистический ген!

Альтруизмом называется такое отношение человека к другим, когда другой становится для него важнее себя самого. И тот альтруизм считается истинным, когда желание отдачи и любви к людям проявляется только ради одного – равновесия, слияния с Природой. Это совершенно иное понятие, не ради собственного удовлетворения, а именно ради баланса с Природой.

Природа не хочет видеть нас роботами в руках эгоизма. Она сделала нас людьми! В нас живет любовь к себе подобным. Но обнаружить, вернуть в свою жизнь этот спящий ген альтруизма не просто. Мы должны отменить свою гордость, зависть к другим, стремление к почету, желание господства над другими. Это переворот в себе, ведь хотим, чтобы проявилось то, что никто никогда не ощущал.

И если сможем, то изменимся настолько, что станем получать удовольствие от тех вещей, которых раньше не желали и которые ненавидели... Мы попадем в другую систему существования – ту, что была в нас с самого начала. Только пребывала в летаргическом сне годы и годы, и мы ее не ощущали.

Очень нужен будильник – наше желание... И когда этот ген проснется, наступит в мире власть любви к другому. А власть любви к себе уйдет в небытие. И мы будем удивляться себе, почему так долго спали?

Влад Рутус

Источник – интернет-газета «Единый мир»

Пусть говорят!

«Всё в нашей жизни гораздо сложнее, нежели представляется. И люди, работающие в науке, убеждаются в этом в первую очередь, – с такого, можно сказать, философского вступления начал свой рассказ один из докладчиков научной сессии член-корреспондент РАН Всеволод Киселев. Всеволод Иванович вместе с главным ученым секретарем РАН академиком Михаилом Пальцевым подготовил сообщение об исследованиях в области регуляции активности генов и создании на этой основе новых лекарств. Вполне возможно, что те, кто не следит за последними событиями в области генетики, выслушав этот доклад, скорректируют свои взгляды на данную область знания.

– До недавнего времени мы жили в представлениях классической генетики, – рассказывает В.Киселев. – Они подразумевают, что каждый из нас наследует генетическую программу от матери и отца. В ней есть какие-то свои генетические обременения, накапливаются мутации. В итоге возникает потомство, которое несет геном от двух родителей, и вся жизнь потомков определяется тем багажом наследственности, который их геном приобрел. Мы знаем, что есть наследственные болезни, владеем информацией, какие из них передаются по женской или мужской линии. И до недавних пор считалось, что за этим всегда стоит нарушение какого-то гена. Известный пример – более высокая чувствительность северных народностей к алкоголю из-за плохого его усвоения. У жителей Севера в результате мутации слабо работает ген, отвечающий за необходимый для этого фермент.

Одно из самых распространенных наследственных заболеваний связано с мутацией в гене BRCA – супрессоре опухолевого роста клеток. Этот ген подавляет развитие рака в молочной железе и яичниках. В мутантном виде он довольно широко распространен, и примерно 5% всех случаев рака молочной железы – это наследственный, или так называемый семейный, рак, потому что девочка унаследовала по женской линии мутантный ген. В норме белок BRCA подавляет способность клеток превращаться в раковые. Если продукция BRCA нарушена, то эта защитная функция утрачена и клетки, стремящиеся к опухолевой трансформации, могут очень легко стать раковыми.

Кстати, в США все женщины обследуются в рамках специальной скрининговой программы. Если у пациентки находят мутацию гена BRCA, ей предлагают для профилактики болезни удалить молочные железы. Анджелина Джоли – классический пример, у нее наследственная мутация BRCA. У нас такой программы, увы, нет. Хотя о ее необходимости много говорят.

Но самое интересное то, что при обследовании женщин с раком молочной железы выяснилось, что примерно в 40% случаев ген BRCA структурно идеален! Однако при этом он молчит!

Осуществленная недавно программа «Геном человека» продемонстрировала, что в генетике все не так просто, как казалось раньше. Да, безусловно, есть структурные гены, и концепция «один ген – один белок» как базовая – справедлива. Но при этом выяснилось, например, что геном перенасыщен разными последовательностями ДНК, на первый взгляд бессмысленными, балластными. Однако эти ДНК-последовательности играют колоссальную роль в регуляции экспрессии функционально важных генов. Оказалось, что генетическая программа, по которой мы живем, предопределена не только наследственными факторами, полученными от родителей, но и новыми генетическими приобретениями. Начиная со стадии морфогенеза у эмбриона и далее на протяжении всей жизни организма постоянно меняется спектр генной экспрессии.

Представьте себе активно работающий ген, который выполняет важную функцию. Мы думали, что выключать его может лишь необратимая мутация. Известно, что структура гена может необратимо нарушиться под влиянием радиации, токсических химических веществ, и из-за этого он выключается из системной работы. Но оказалось, что ген может «замолчать» также в результате действия так называемых эпигенетических механизмов, которые отличаются от процессов, происходящих при мутации. Сегодня известно как минимум три механизма, с помощью которых ген, сохраняя структуру и оставаясь боевой единицей, функционально умолкает.

Безусловно, не все гены и не во всех клетках, но отдельные гены в некоторых клетках под влиянием самых разных условий могут подвергнуться глубокому перепрограммированию. Я расскажу о двух ключевых эпигенетических механизмах, которые наиболее интересны с точки зрения перспектив лекарственного вмешательства в их регуляцию.

Каждая клетка насыщена ферментами, которые осуществляют регуляцию ее повседневной деятельности. Но определенные факторы могут вызвать возмущение ферментативных систем, заставляя их наносить ущерб геному и клетке. Стимуляторами, или триггерами, этого являются внешние причины: табакокурение, длительный стресс, плохая экология, биологическое старение организма. Если такое воздействие длится некоторое продолжительное время, то оно влияет на геном, и эти изменения закрепляются.

Остановимся на двух ферментах, которые играют важную роль в выключении генов: гистондеацетилазе и ДНК-метилтрансферазе. Первый механизм вредительского воздействия на гены таков. Известно, что ген упакован в гистон – белковую оболочку определенной конфигурации, которая обеспечивает его функционирование. Если гистондеацетилаза эту оболочку обработала, то конфигурация последней меняется – она становится более плотной. При этом дальнейшая транскрипция блокируется и нормальный ген перестает работать. Хотя потенциально он по-прежнему функционален.

Второй механизм связан с другим ферментом – ДНК-метилтрансферазой, которая также возбуждается при воздействии различных вредных факторов и начинает внедрять в ген метильные группы, тем самым модифицируя его и создавая механические препятствия к его дальнейшей работе – возможности образовать РНК-транскрипт.

Эти процессы мы называем эпигенетическими модификациями, или «эпимутациями».

Впервые о метилировании генома, то есть о том, что ДНК млекопитающих содержит метильные группы, написал член-корреспондент РАН Борис Ванюшин. Было известно, что цепочка ДНК состоит из четырех нуклеотидов: аденина, гуанина, тимина и цитозина. Ученые задумались, а что в молекуле ДНК делают метильные группы, которые химики обнаружили там лет 40 назад. И до недавнего времени так и оставалось неясным, в чем тут суть. А оказалось, что это уникальный дополнительный механизм регуляции генов.

Очень важно, что в отличие от обычных генетических мутаций эпигенетические модификации не затрагивают структуру ДНК и являются потенциально обратимыми. То есть они могут регулироваться факторами внутренней и внешней среды: особенностями питания, стрессами, лекарственной терапией и даже психоэмоциональными стимулами.

Доказано, что эпигенетические изменения при определенных условиях способны не только сохраняться при последовательных митотических делениях клетки, но и передаваться трем-четырем следующим поколениям. Хотя об этом шли долгие споры сторонников и противников эпигенетики. Последние считали этот подход возвратом к идеям ламаркизма с его «наследованием благоприобретенных признаков».

Итак, и первый и второй эпигенетические механизмы обратимы. А это означает, что если воздействовать на клетки ингибиторами ферментов гистондеацетилазы и ДНК-метилтрансферазы, то есть подавить их активность, то в потомстве клеток, подвергнутых такому воздействию, ген может восстановить свои функции!

Причем потомство этих клеток после нескольких делений может избавиться от нездорового багажа, потому что оно родилось в условиях, когда две возбужденные ферментативные системы, которые перепрограммируют геном, находятся в подавленном состоянии в результате действия ингибиторного лекарственного препарата. Таким образом, вы возвращаете клетке исходную здоровую генетическую программу.

Еще раз подчеркнем, что мы видим принципиальное отличие эпигенетической модели от так называемой классической структурной генетики, полагающей, что если ген поврежден, то это необратимо. Там выход один – менять ген на здоровую копию. Кстати, сегодня подходы генотерапевтического лечения становятся реальностью, и эта область знаний активно развивается.

Но с эпигенетическими изменениям дело обстоит намного проще, так как они более пластично влияют на геном и поэтому обратимы. И есть возможность – через лекарственные средства – вернуть клетке здоровую программу.

Около 10 лет назад мы в сотрудничестве с компанией «МираксБиоФарма» начали работать с природными веществами, в частности индольными соединениями и катехинами растительного происхождения, с очень широким спектром терапевтического действия. Со временем стало понятно, что эти вещества обладают способностью подавлять гистондеацетилазу и ДНК-метилтрансферазу.

В ближайшем номере журнала «Акушерство и гинекология» будет опубликована статья, где мы вместе с директором Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И.Кулакова академиком Геннадием Тихоновичем Сухих и профессором из Казани Ларисой Ивановной Мальцевой пишем об обнаружении очень важного, волнующего всех женщин факта. Те из них, кто страдает эндометритом (воспалительным заболеванием эндометрия), жалуются на бесплодие. Все попытки таких пациенток забеременеть, даже в тех случаях, когда они обращаются в специализированные клиники, где им подсаживают оплодотворенную яйцеклетку, оказываются тщетными.

Эндометрий (внутренняя оболочка тела матки) обладает очень важным свойством – рецептивностью. То есть эндометрий должен узнать и закрепить оплодотворенную яйцеклетку, чтобы начался рост эмбриона. Оказалось, что эта функция у заболевших женщин нарушена. За ее формирование в данном случае отвечают два гена – HOXА10 и HOX11 . Когда мы взяли образцы эндометрия у пациенток, страдающих бесплодием, то выяснилось, что почти во всех случаях эти гены были метилированы, то есть они функционально молчали.

Надо сказать, что в США к настоящему времени уже зарегистрированы два препарата эпигенетического характера, которые ингибируют процессы метилирования генов. Их эффективность доказана при некоторых раках крови. Третий эпи-препарат – Индинол® Форто – зарегистрирован в России и уже вышел на фармацевтический рынок. Это лекарственное средство, которое одновременно подавляет ДНК-метилтрансферазу и влияет на гистондеацетилазу. Спектр его действия очень широк, хотя в инструкции есть рекомендации только для лечения заболеваний молочной железы. Это был наш сознательный выбор, так как рост заболеваемости раком молочной железы приобретает катастрофический характер.

Хотя с точки зрения доказательной медицины делать окончательные выводы о том, что улучшение произошло вследствие конкретного воздействия, пока рано, повторюсь, косвенные данные это подтверждают. Мало того, мы наблюдали восстановление генов-супрессоров и при таких патологиях, как гиперплазия эндометрия и аденомиоз. Впереди – углубленные клинические исследования, которые, как я надеюсь, помогут в лечении тяжелых, социально значимых заболеваний.

Если вернуться к фундаментальным истинам, то можно уверенно говорить, что классическая геноцентрическая концепция сегодня радикально пересмотрена. Молодая научная дисциплина эпигенетика, допускающая возможность обратного направления потока информации от функции, находящейся под воздействием различных внешних и внутренних факторов, к гену, будет одной из самых изучаемых и перспективных в биологии. По значимости совершаемых в этой области открытий и масштабу разворачивающихся при этом перспектив как в фундаментальной науке, так и в практической медицине эпигенетика уже ставится в один ряд с такими эпохальными научными достижениями, как теория эволюции Дарвина, открытия Менделя и установление структуры ДНК.