Время генома: Как генетические технологии меняют наш мир и что это значит для нас: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Сейчас Наполеон чувствует себя лучше. Его боль утихла, да и анализ крови улучшился. Он перестал страдать от загадочного хронического заболевания, которое может лишить его жизни или средств к существованию или (что еще хуже) заставить замирать от страха за свое будущее, в котором могли бы возникнуть множественные миеломы, болезнь Паркинсона и пр. Теперь Наполеон мало чем отличается от тысяч других людей, которых он встречает каждый день по дороге в больницу. Сейчас у него гораздо больше сил для игр со своими детьми. Будем надеяться, что генетический риск внезапной смерти от внутреннего кровотечения для него в прошлом. Лечение болезни Гоше очень недешево. В целом ежегодно на один препарат для лечения только этого наследственного заболевания тратится сумма всего в три раза меньшая, чем весь бюджет проекта «Геном человека». Сейчас в мире около 10 000 пациентов с болезнью Гоше. Около 5000 получают ферментозаместительную терапию, большинство из них платят за лечение меньше $400 000. Примерно 10 % – в большинстве своем это люди, живущие за пределами США, – платят очень мало или вообще ничего.

Почему это лечение так дорого? Отчасти годовые затраты, превышающие стоимость автомобиля Maserati, это результат принятого правительством США в 1983 г. «Закона об орфанных препаратах»{3}. Этот закон периода администрации Рейгана должен был стимулировать фармацевтические компании к созданию лекарств от редких заболеваний, таких как болезнь Гоше, подвесив у них перед носом «финансовую морковку», в частности разрешив назначать любую цену на одобренный препарат в течение первых семи лет (кроме того, несколько лет добавляют неизбежные юридические проволочки). Закон запрещает выпуск конкурирующего препарата для той же болезни, если только не доказано превосходство этого препарата над уже утвержденным.

Тогда думали, что без этих стимулов фармацевтические компании не будут тратить деньги на исследования лекарств от редких заболеваний. Как правило, запуск на рынок нового препарата в бюрократизированном, регулируемом и любящем судебные разбирательства западном обществе – это длительное, сложное и рискованное бизнес-начинание. И его стоимость в XXI в. превышает $1 млрд.

Сейчас есть по крайней мере четыре компании, производящие лекарство от болезни Гоше, однако, как ни странно, цена его не слишком падает. При нынешнем объеме норм, правил и законов генетическая медицина стоит недешево. Но и невозможность вылечить пациентов тоже обходится очень дорого. Без лечения многие пациенты с болезнью Гоше, в отличие от Наполеона, будут многократно госпитализированы, прооперированы, пройдут процедуры, не смогут работать и приносить какую-либо пользу обществу.

Почему на сегодняшний день существует лечение только для очень небольшого числа наследственных заболеваний, несмотря на то что мы сделали большой рывок в области изучения генома? При болезни Гоше и некоторых других, влияющих на «уборку» в клетках, чтобы модифицированный лечебный препарат начал работать, он должен быть введен в кровь и добраться до места с нужным типом клеток. К сожалению, при большинстве генетических заболеваний сделать это не удается. Фактически многие из них считаются неизлечимыми, что означает, что мы не настолько умны (пока), чтобы точно доставить «по адресу» действующую молекулу для устранения проблемы, не оказав вредного влияния на другие органы.

Многие генетические заболевания вызваны мутациями в нескольких генах, а не только в одном, и поэтому их нельзя эффективно вылечить. Научный язык называет их «сложными признаками». К их числу относятся любые измеряемые характеристики человека, которые не укладываются в простую систему доминантного и рецессивного наследования, изучаемую студентами-медиками. Там может участвовать несколько генов, мутации в которых взаимодействуют друг с другом дьявольски сложными путями, вызывая заболевания. Кроме того, может влиять жизненный опыт и условия среды. Часто такими заболеваниями занимаются не генетики, а другие специалисты. Яркий пример такого сложного признака – ожирение.

Когда много лет назад я учился на психиатрическом отделении, пожилой врач признался мне, что никогда не будет нанимать на работу людей с ожирением, потому что, дескать, у них «не хватает силы воли». Подобная психодинамическая точка зрения, скажем прямо – «ожирение в мозгах», сегодня кардинально изменилась, потому что выяснилось, что это целая группа заболеваний физиологического и неврологического происхождения, а не просто проявление недостаточной силы воли или психологическое нарушение.

Говоря простыми словами, ожирение – это набор заболеваний с общей чертой: накоплением жира в организме, которое может привести к сокращению продолжительности жизни{4}. С медицинской точки зрения человек страдает ожирением, если индекс массы тела (масса тела в кг, деленная на квадрат роста в кв. м) больше 30. Хотя человеческий генофонд за последние десятилетия не очень поменялся, количество людей с ожирением во многих странах резко возросло.

Есть несколько «простых» одиночных мутаций, которые могут привести к сильному ожирению. Однако считается, что чаще всего оно возникает из-за взаимодействия сотен мутаций в десятках различных генов{5}, доступности разных типов пищи и низкого уровня ежедневной активности. Генетические мутации могут влиять на эффективность обмена веществ, то есть сжигания калорий, способность мозга регулировать аппетит, эффективность усвоения пищи, психологическое состояние, уровень тироидных гормонов и множество других важных биологических механизмов. Имеются даже данные о том, что определенные мутации могут влиять на пищевые предпочтения, например любовь к жареной еде. У нас также есть доказательства того, что некоторые мутации, найденные на разных континентах, влияют на ожирение нынешнего поколения не так, как на поколение наших прадедов, когда образ жизни был более активным (хождение пешком вместо езды на машине, работа на ферме вместо сидения в офисе) и воздействия окружающей среды были иными.

Есть несколько утвержденных препаратов для снижения веса, но большинству людей они помогают относительно слабо и могут быть использованы только как дополнение к диете и упражнениям.

Сложные признаки – большая проблема для фармацевтической промышленности. В настоящее время к изготовлению лекарств мы подходим как охотники, которые едут на сафари с крупнокалиберной винтовкой, чтобы поразить большую цель, скажем, тигра. Большинство компаний направляют свои усилия на крупные, очевидные цели, которые с помощью современных технологий могут быть достигнуты и превращены в «охотничий трофей», составляющий более $5 млрд ежегодно.

Однако генетические заболевания со сложным наследованием – другой тип мишени. Они больше похожи на пчелиный рой. Не важно, насколько точно бьет винтовка, выстрелы пулями в рой пчел не принесут пользы. Чтобы сделать неизлечимые заболевания со сложным наследованием излечимыми, необходимы совершенно другие фармакологические подходы (что-то вроде дыма или инсектицида вместо пуль). Может быть, надо использовать разнообразные лекарства, одновременно влияющие на несколько основных узких мест, новые технологии для регулирования включения и выключения генов, нанороботов, патрулирующих кровеносные сосуды, или другие, пока еще не созданные технологии.

Да, возможность влиять на сложные признаки обязательно придет, но мы пока не знаем когда. Наши достижения в области геномики вселяют в меня надежду, что будущее прольет свет на заболевания, которые сегодня являются медицинским аналогом темной материи. Сто лет назад «французская болезнь» была неизлечима. Сегодня если мы приглядимся, то увидим будущее, в котором большинство наследственных заболеваний, и в том числе сложные признаки, будут легко лечиться.

Глава 2

Неизлечимые

Вам может навредить то, чего вы не знаете, но также может навредить и то, что вы знаете.

Все виды животных обременены наследственными заболеваниями. Королевский пудель, которого я видел в своем районе несколько лет назад, падал в обморок всякий раз, когда приходил почтальон. Все потому, что у него, как и у множества других пуделей, доберманов, лабрадоров, такс и представителей еще ряда пород, была собачья нарколепсия – рецессивное наследственное заболевание, которое заставляет собак засыпать, получив кусочек еды со стола или прямо во время погони за любимой игрушкой. При этом поврежден ген, кодирующий белок-рецептор – что-то вроде антенны, которая находится снаружи нервной клетки и реагирует на вещество, отвечающее за сон и пробуждение. У животных уже найдены тысячи генетических болезней и, видимо, будет открыто во много раз больше.

Хотя у нас, так же как и у других животных, наследственные заболевания возникают из-за мутаций в ДНК, есть кое-что, чем мы отличаемся: наши чисто человеческие свойства. Например, в отличие от собак, которые в основном живут только сегодняшним днем, когда они здоровы и сияет солнце, мы можем представить, что в будущем подхватим грипп или что пойдет дождь. У нас есть сознание, мы способны к рефлексии и можем представить, что в один прекрасный день заболеем и умрем. Наше самосознание позволяет думать о будущем и не ограничивать наш мир текущим моментом – как если бы наш мозг видел одновременно два изображения: одно настоящее, а другое – воображаемое будущее.

Из-за нашей способности представлять себе будущее возникают проблемы с генетическим анализом на заболевания, для которых нет лечения. Неизлечимые наследственные заболевания кардинально отличаются от таких, как болезнь Гоше, и после генетического анализа носителю остается только надеяться, что придет лучшее время и будет найдено эффективное лечение.

Многие люди не хотят знать о генах, сулящих слишком мучительные и страшные неизлечимые заболевания, на которые никак нельзя повлиять, если тяжелая болезнь надвигается неотвратимо и нет (по крайней мере сейчас) ни возможности облегчить состояние пациента, ни тем более вылечить. Это самое ужасное в генетическом тестировании. Знание без силы делает неизлечимые заболевания похожими на древнегреческие трагедии, когда всем остается только наблюдать, как неумолимо появляются симптомы.

Звучит странно, но Лидию я встретил не на приеме у себя в клинике, а на светском мероприятии. Мы оба были приглашены на вечерний прием в районе Челси в Манхэттене около реки Гудзон. Примерно 20 или 30 человек собралось на квартире у одной супружеской пары (ученый и финансист), чтобы под обильные закуски с напитками послушать и обсудить доклад физика из ЮАР «Что нового в космологии». Я ничего не знал об этой теме, что и привлекло меня в первую очередь. Приглашенный астрофизик прочел нам лекцию, после которой состоялась бурная дискуссия о предетерминизме (согласно которому все вселенские события предопределены) и физическом индетерминизме (который занимает противоположную позицию). Насколько я понял, вторую концепцию разделяет большинство современных физиков.

После лекции и обсуждения я смотрел с 22-го этажа на невероятное звездное небо над Вест-Виллидж. Когда я стоял у окна, любуясь видом, Лидия подошла ко мне и представилась. Она была темноволосой женщиной лет 40, жила в городе и работала финансистом. Ранее тем же вечером, перед лекцией, я общался еще с одним гостем, который недавно переехал в Нью-Йорк из Аргентины, на тему генетического тестирования, когда оно полезно, а когда нет и что люди из разных стран интерпретируют одну и ту же информацию совершенно по-разному. Например, американки по сравнению с женщинами из некоторых европейских стран чаще проводят превентивную операцию, снижающую риск развития опухоли, после выявления мутаций в генах BRCA1 и BRCA2, связанных с раком груди и яичников. Когда эта тема обсуждалась, Лидия разговаривала с другим гостем, а сейчас подошла ко мне.

Она спросила: «Вы врач, который делает генетические анализы? Мне кажется, моей семье нужна помощь такого рода».

На следующей неделе Лидия позвонила мне в офис. Она сделала несколько звонков, не оставив сообщений. Часто это значит, что пациент беспокоится о конфиденциальности и тема разговора для него деликатная. Наконец, увидев тот же номер на определителе, я взял трубку.

«Здравствуйте, доктор», – она начала с того, что напомнила наш предыдущий разговор. «Я Лидия Герстман. Мы познакомились на той лекции. Моей матери диагностировали рак яичника примерно два года назад. Она умерла вскоре после того, как ей исполнилось 57 лет. Что она пережила! На ее страдания было невозможно смотреть. Я очень похожа на мать и внешне, и по характеру. Я очень беспокоюсь, что у меня будет такой же рак, как и у матери. Я читала про это в интернете, и если мне это суждено, то я хотела бы сделать операцию, чтобы предотвратить рак. Я готова заплатить за генетический анализ, если моя страховка не покроет расходы».

Очевидно, эта личная трагедия оставила тяжелый след в душе Лидии, и было совершенно ясно, что она очень боится повторить судьбу матери. Кроме того, у Лидии было распространенное заблуждение о наследственности, что якобы у человека, похожего внешностью и поведением на какого-то члена своей семьи, выше вероятность развития того же заболевания, в данном случае рака яичников (это может быть верно только в ситуации с однояйцевыми близнецами и некоторыми редкими синдромами). Лидия не считала себя очень похожей на своего отца и поэтому не беспокоилась, что унаследует его гены.

Однако, пока я по телефону знакомился с семейным анамнезом, становилось совершенно ясно, что нет никаких признаков того, что в ее семье рак яичников был вызван какой-то классической генетической причиной. Не было других близких родственников с раком яичника, груди, матки или других органов. Поскольку рак яичников часто возникает после 50 лет и без какой-либо явной генетической причины и Лидия не относится к этнической группе, где риск развития этого заболевания повышен, из того, что я услышал, я не нашел никаких веских оснований рекомендовать ей приходить в клинику для тестирования. Вероятность, что у нее найдется мутация в пресловутых BRCA1 или BRCA2 генах, связанных с развитием рака груди и яичников, была примерно 3 %.

Однако в медицинской генетике есть старый совет (вроде тех, что обычно дают студентам-медикам): если вас пригласили обследовать ребенка с шестью пальцами, смотрите на руку в последнюю очередь. Не надо отвлекаться на очевидную проблему настолько, чтобы забыть обо всем остальном. В этом смысле медицинская генетика отличается от скорой помощи, где, как правило, необходимо сосредоточиться над решением острой проблемы, а остальные оставить на потом.

Когда я спросил Лидию про другие, не раковые, заболевания в ее семье, она сообщила, что у отца, когда ему было около 50 лет, развилась болезнь Альцгеймера.

«Около 50? Вы уверены, что это именно болезнь Альцгеймера?» – спросил я.

Она ответила: «Да». Она была в этом уверена. «Он находится в Медицинском центре Святого Франциска в Нью-Джерси. Если хотите, я могу сказать, как зовут его доктора. Но врач никогда не говорил, что это генетическое».

Наследственная форма болезни Альцгеймера, бесспорно, одно из самых страшных неизлечимых заболеваний. На эту тему написано огромное множество хорошей литературы, так что здесь я лишь очень кратко изложу суть. Болезнь Альцгеймера – наиболее часто встречающаяся разновидность деменции, она обнаружена у более чем 4 млн американцев и занимает шестое место по причинам смерти в стране. Конечно же, эта болезнь поражает людей во всем мире. Большинство становятся ее жертвами после 65 лет.