Дэвид Эпштейн - Спортивный ген

Альберта де ла Шапеля называют охотником за генами. И в этой охоте он чрезвычайно хорош. Сейчас он работает в университете штата Огайо, где занимается изучением генов и генных изменений, которые увеличивают риск возникновения самых смертоносных видов рака, как, например, острого миелоидного лейкоза. Эта злокачественная опухоль препятствует производству клеток крови и может свести в могилу всего за несколько недель.

И все-таки в университете Хельсинки де ла Шапель проработал дольше всего. Именно там началась охота за генными мутациями. Но тогда Альберт искал генные изменения, которые вызывают заболевания, ограниченные в ареале распространения. Его интересовало, какие болезни более распространены в Финляндии, чем в остальной части мира. Обычно все начинается с так называемых «родоначальников мутаций». То есть мутация возникает не повсеместно, а внутри маленькой группы людей и распространяется только по мере роста населения. Де ла Шапель вместе с командой ученных выявили генетическую основу более 20 заболеваний. Они выяснили причину возникновения множества видов эпилепсии и карликовости, которые распространены в Финляндии.

После проведенных исследований образцов крови и костной ткани Ээро Мянтюранта де ла Шапель решил отправиться в Ланкоярви, где он надеялся познакомиться и поговорить со всеми членами семьи Мянтюранта. Ээро собрал у себя дома 40 человек, принадлежащих к их роду. Все происходило в разгар зимы, и де ла Шапель до сих пор помнит, как удивительна тогда была природа. Ему не забыть восход солнца в середине дня и его нежный поцелуй, запечатленный на тихой глади озера.

Ракель зажарила на обед свежего оленя, и после трапезы все переместились в гостиную. Альберт присел на диван к трем пожилым женщинам. С первого взгляда он понял, что только у двух из них есть симптомы заболевания, того же, что и у Ээро. «Я сразу все понял, но мои подозрения подтвердились, когда они поведали мне о своих проблемах со здоровьем. Они не догадывались, что отличаются от остальных людей. Но этого заболевания действительно не было только у одной из них», – вспоминает де ла Шапель.

Даже если не обращать внимание на смуглость лица тех двух женщин, де ла Шапель все равно бы пришел к этим выводам. Все показал анализ крови.

В конечном итоге 97 членов семьи Мянтюранта прошли обследование. Высокий уровень гемоглобина наряду со смуглым цветом лица обнаружили у 29 человек. На этот раз ученые решили сделать развернутый анализ крови. Де ла Шапель исследовал все, вплоть до определенного гена на 19-й хромосоме и гена рецепторов эритропоэтина.

Этот ген регулирует процесс функционирования рецепторов ЭПО и, соответственно, и выработку гормонов ЭПО. Представьте себе замочную скважину. Рецептор ЭПО – это и есть замочная скважина, а гормон ЭПО – этот тот самый ключ, который к ней подходит. Как только мы вставляем ключ в замок, начинается производство красных кровяных клеток. Рецептор сигнализирует костному мозгу, что пора начинать процесс создания эритроцитов, содержащих гемоглобин.

Из 7138 пар соединений, которые образуют ген рецептора ЭПО, существует только одна пара, которая объединила 29 членов семьи Мянтюранта. У каждого из них было два варианта гена ЭПО. И только в одном варианте произошло изменение, вместо молекул гуанина были обнаружены молекулы аденина. Это изменение только кажется незначительным, но его влияние на развитие организма глобально.

Так, вместо того чтобы продолжить образование рецепторов ЭПО, организм тормозит этот процесс. Стоп-кодон воздействует на РНК – рибонуклеиновую кислоту, которая считывает код ДНК и запускает в организме различные процессы. Так что получается, что в определенный момент поступает сигнал о завершении процесса образования рецепторов. В семье Мянтюранта рецепторы ЭПО недостроены на 15 %. Соответственно, изменения, происходящие внутри клеток костного мозга, не регулируют производство эритроцитов, и они образуются неконтролируемо.

К счастью для этой семьи, активное образование эритроцитов не привело к ухудшению здоровья. Внешние признаки их состояния практически невозможно обнаружить. И только случайный медицинский осмотр мог дать частичную информацию.

В начале 1990-х ген рецептора ЭПО, обнаруженный в семье Мянтюранта, стал настоящим прорывом в генных исследованиях. Высокий уровень гемоглобина передавался в семье Мянтюранта по аутосомно-доминантному типу наследования. А это означает, что передавалась только одна мутированная версия гена. До этого исследования обнаруживали и другие версии мутации этого гена, но они вызывали тяжелые заболевания.