Техно

Эманоил Дермитзакис: В перспективе повышать уровень интеллекта можно будет искусственным путем

Профессор генетики Женевского университета о том, как гены могут продлить жизнь и развить таланты

Фото: Dimitris Vlaikos

Гены исследуют во многих мировых лабораториях, существует немало проектов по расшифровке генома. Самый известный из них - 1000 Genomes Project, запущенный в 2008 г. и недавно успешно завершившийся. Изначальной его целью была полная расшифровка геномов 1000 человек разных рас и национальностей, но ученым удалось сделать гораздо больше. В работе приняли участие команды исследователей из 75 университетов и компаний США, Великобритании, Италии, Перу, Кении, Нигерии, Китая, Японии, а также других стран. Немаловажную роль в реализации 1000 Genomes Project сыграли специалисты Женевского университета. О результатах работы, а также основных тенденциях в области генетики рассказал "ВД" профессор генетики Женевского университета Эманоил Дермитзакис.

"ВД" Профессор Дермитзакис, каковы главные результаты 1000 Genomes Project и как это повлияет на развитие мировой генетики?

Э.Д. Хотя изначально планировалось расшифровать геном 1000 человек, в процессе реализации проекта удалось секвенировать геномы более чем 2,5 тыс. добровольцев. Мы обнаружили, какие гены отвечают за развитие рака, несвертываемость крови, болезнь Альцгеймера. Удалось также понять, какие именно вариации ДНК способствуют возникновению многих сердечно-сосудистых заболеваний, включая патологии сердечной мышцы. Определили гены, связанные с желудочно-кишечным трактом, болезнью Гоше - наследственным заболеванием, которое приводит к накоплению сложных жиров в селезенке, печени, почках, легких, головном и костном мозге.

"ВД" Изучение генома продолжится?

Э.Д. Разумеется: дальнейшие работы будут проводиться в рамках International Genome Sample Resource. Предстоит найти взаимо-
связи между вариациями разных генов, определить причины возникновения многих, пока мало изученных генетических заболеваний, понять, как вариации каждого гена влияют на течение конкретной болезни. Для этого нужно изучить как можно большее число случаев течения и лечения подобных патологий. Необходимо также исследовать причины психических расстройств, включая шизофрению и маниакально-депрессивный психоз. Это отдельная, очень важная и сложная сфера исследований. Как показывает практика, за все патологии - и физические, и психические - отвечает не один, а несколько генов, и их предстоит идентифицировать, выяснить механизмы их взаимодействия. Несмотря на то что работа по расшифровке генов проделана огромная, сделать еще предстоит немало.

"ВД" Как на практике можно будет использовать полученную информацию?

Э.Д. Если знать, какие вариации гена отвечают за развитие определенных заболеваний, можно на основе этих данных разработать новые лекарства.

Важнейший результат 1000 Genomes Рroject - это составление каталога вариаций человеческих генов, в котором представлены разные версии каждой последовательности ДНК.

Таким образом можно определить, в каких регионах планеты распространена каждая версия. Эту информацию можно использовать, чтобы сократить время и затраты, необходимые на расшифровку генома других людей. То есть стало понятно, как вариации человеческих генов распространены в мире. Но самое главное, конечно же, - создание новых фармацевтических средств и методик лечения, позволяющих корректировать работу генов для устранения различных патологий.

"ВД" На днях ученые из Института экспериментальной генетики доказали, что предрасположенность к ожирению передается по наследству. Получается, что в генах содержится информация о пагубных пристрастиях родителей?

Э.Д. Ожирение - такое же заболевание, как и остальные. Это влияние эпигенетической наследственности, при которой изменения в обмене веществ вызывают мутации в ДНК. Нездоровый образ жизни может привести к тому, что специальные молекулы активизируют или отключают определенные гены в клетках организма. Такой эффект может сохраняться в течение нескольких поколений. Кстати, уже доказано, что ребенку передаются даже пищевые и прочие пристрастия матери, которые у нее были во время беременности. Так что привычки действительно передаются.

"ВД" А в какой степени гены определяют характер, интеллект, поступки человека?

Э.Д. Генетика отвечает только за часть характеристик человека. Что-то мы действительно изменить не можем, но большинство наших свойств формируются под влиянием условий проживания, среды обитания и множества других факторов. То есть генетика предопределяет многие склонности, но все же это не окончательный приговор. То, что генетическое значит неизменяемое, - это предрассудок. Все психологические черты являются продуктом взаимодействия генотипа и среды. Более того, и среда не предопределяет характер человека. Исследования показывают, что немаловажное влияние на нас оказывают какие-то уникальные характеристики окружения и опыта, важные для конкретного человека. Зачастую в одной семье дети растут в похожих внешне условиях, а вырастают совершенно разными. Это объясняется также тем, что за каждое наше свойство, за работу каждого органа отвечает комплекс генов. И даже у близнецов они могут быть разными и по-разному между собой взаимодействовать.

"ВД" Какова природа ума: люди рождаются или становятся интеллектуалами?

Э.Д. Не существует чего-то исключительно врожденного или приобретенного, любая наша черта - проявление генов, активизировавшихся в благоприятных или неблагоприятных условиях. Без подходящей среды многие гены вообще не проявятся. Если способности одаренного ребенка не развивать, то о них так никто и не узнает. Что касается наследственности, то ребенку может передаться 50-70% IQ родителей. Человек наследует от родителей активность в префронтальной коре головного мозга и передней части поясной извилины. Эти зоны головного мозга также ответственны за реакции на стресс и эмоции. Люди с нарушениями в упомянутых областях испытывают затруднения в тестах на IQ. А недавно нашли гены, которые, предположительно, могут отвечать за интеллект. Как выяснилось, гены M1 и M3 влияют не только на уровень внимания, памяти и скорости восприятия информации, но также на способность логически рассуждать. В перспективе можно научиться влиять на эти функции, повышая уровень интеллекта искусственным путем.

"ВД" Чем, по вашему мнению, обусловлен эффект Флинна - то, что за последнее столетие средний уровень интеллекта, измеряемый тестами, постепенно повышается? Получается, что среда оказывает на интеллект все большее влияние?

Э.Д. Безусловно, информационная среда, в которой мы живем, стремительно меняется. Обрушившийся на людей поток информации способствует развитию определенных интеллектуальных способностей. Однако эффект Флинна касается прежде всего улучшения выполнения невербальных тестов, и эти данные не позволяют утверждать, что среда оказывает принципиальное влияние на развитие интеллекта в целом: за счет улучшения выполнения невербальных тестов увеличиваются лишь средние значения IQ.

"ВД" Удалось ли уже обнаружить гены, ответственные за продолжительность жизни и старение организма?

Э.Д. Возрастные изменения происходят в результате регуляторных эпигенетических сдвигов (изменения уровня метилирования ДНК и гистоновых белков), и, как следствие, меняется активность генов. В нашем организме постоянно возникают определенные повреждения, но обычно у наших клеток достаточно резервов для срочного ремонта. Но с возрастом определенные гены перестают активно функционировать, становятся особо восприимчивыми к действию свободных радикалов и сложно восстанавливаются. Так возникает генетическая дестабилизация, приводящая к клеточному старению, а иногда и к гибели клетки. В результате появляются самые разные возрастные патологии, а также онкологические заболевания. Поэтому необходимо найти средства, восстанавливающие системы генетической защиты. Набор вариантов генов, отвечающих за восстановление, у каждого человека индивидуален. Поэтому мы справляемся с неполадками в организме по-разному, а соответственно, у каждого своя продолжительность жизни.  До сих пор специализированных генов, отвечающих за старение, не обнаружено. Тем не менее доказано, что роль генетической предрасположенности в процессе старения достигает 30%. 

"ВД" Можно ли противостоять факторам, ускоряющим старение? 

Э.Д. Регулировать эти процессы в комплексе можно лишь на уровне генов-медиаторов - объединения генов, которые отвечают за восстановление. Если создать фармацевтические препараты, регулирующие генные медиаторы, можно будет устранить проблему в целом, а не только отдельные симптомы. Сейчас для продления жизни ищут способы воздействия на медиаторы с помощью малых доз определенных химических веществ. Но задача состоит не только в продлении жизни, но и максимальном улучшении ее качества, иначе цель теряет смысл.

"ВД" Сейчас активно развивается технология редактирования генома CRISPR. Каковы ее перспективы?

Э.Д. Это очень многообещающая технология, которая наверняка произведет революцию в области генетики. В частности, поможет избавить человечество от разнообразных генетических патологий. Методика вызывает немало споров, но единственный способ убедиться в ее эффективности и безопасности - многочисленные опыты.

"ВД" Уже официально разрешены эксперименты по коррекции эмбрионов человека. По сути, используя инструменты генетического редактирования, можно создать идеальных людей? Многие поддерживают такие эксперименты. Например, знаменитый физик Стивен Хокинг призывает не бояться изменять нашу ДНК. Что вы об этом думаете?

Э.Д. К внедрению в ДНК нужно относиться предельно осторожно: пока не изучены все связанные с этим риски. Даже если речь идет о явных мутациях в эмбрионах. Но уверен, что в обозримом будущем людей будут лечить, исправляя нарушения в работе генов. Этим занимается медицинская генетика, и это одно из самых перспективных направлений. Но на нынешнем этапе вместо того, чтобы "включать", к примеру, гены гениальности, лучше обеспечить детям подходящую среду, развивающую их способности и таланты, а не манипулировать с генами, пытаясь "улучшить породу".

Опубликовано в еженедельнике "Власть денег" № 4 (441) за апрель 2016