Наступающий ХХI век многие провозглашают веком генетики. Современнуюгенетику, изучающую химические механизмы наследственности, называют молекулярнойгеномикой. Сегодня молекулярная геномика _ приоритетное направление научныхисследований. Она влияет на развитие науки в целом и здравоохранения имедицины в частности. Молекулярная геномика создала предпосылки решениятаких ключевых вопросов современной науки, как происхождение человека (филогенез),возникновение рас и наций, пути их расселения по планете (этногенез), развитиеорганизма из одной единственной клетки (онтогенез), проблема клонированиямлекопитающих и человека. "Генетизация" общества происходит буквально нанаших глазах. А это, в свою очередь, не может не привести к качественнымизменениям и в медицинской науке: в ней наступает эпоха молекуляр ной медицины.Что же такое молекулярная медицина? Это - диагностика, лечение и профилактиканаследственных и ненаследственных болезней на генном уровне. Чем молекулярная медицина отличается от обычной? Уже в подходе к постановке диагноза молекулярная медицина принципиальноотличается от обычной. Главный вопрос традиционной медицины: "Чем вы болеете?",а молекулярной: "Чем вы можете заболеть при вашем геноме?". То есть молекулярнаямедицина выявляет генетическую предрасположенность человека к различнымболезням.Следующая отличительная черта молекулярной медицины - лечение заболеваний(как наследственной, так и ненаследственной природы) проводится на генномуровне. В качестве лекарственного препарата выступают гены (точнее _ специальныегенетические конструкции). Генная терапия не просто устраняет определенныесимптомы заболевания, а корректирует функции клеток и организма в целом.Её терапевтический эффект может достигаться различными путями: замена "больного"гена на "здоровый", направленная коррекция структуры и, соответственно,функции "больного" гена, частичное или полное подавление "больного" гена.И, наконец, еще один важный принцип молекулярной медицины: любое медикаментозноелечение должно подбираться строго индивидуально, учитывая особенности геномабольного. Оно должно подгоняться под пациента, как костюм под заказчика.Этим занимается недавно возникшая наука - фармакогенетика. Определение генов наследственных и ненаследственныхболезней Уже сегодня практическое применение молекулярной медицины весьма разнообразно.Это - и молекуляр ная диагностика наследственных заболеваний на любой стадииразвития организма, в том числе и до рождения (пренатальная диагностика),и определение генов предрасположенности к некоторым распространенным болезням,и геномная "дактилоскопия" - точная идентификация личности на основе анализаособенностей структуры его генома (именно этот метод был с успехом примененпри генетическом анализе останков царской семьи).В геноме человека насчитывается 35-50 тысяч различных генов, измененияв некоторых из них приводят к нескольким тысячам наследственных болезней.Гены практически всех наиболее частых (около 320) и сравнительно редких(около 170) наследственных болезней уже известны. Методы их обнаружениядостаточно просты и универсальны и поэтому широко применяются в медицине.Выявление генов наследственных болезней на ранних сроках беременности(с десятой недели) позволяет предотвратить рождение больного ребенка. Впервыев нашей стране внутриутробный диагноз (гемофилия - несвертываемость крови)был поставлен в 1989 году в Санкт-Петербурге в Институте акушерства и гинекологииимени Д. О. Отта. Затем здесь же впервые в России пренатальная диагностикапозволила выявить также такие тяжелейшие генные патологии, как муковисцидоз,миодистрофия Дюшенна, фенилкетонурия, синдром ломкой Х-хромосомы.Прекращение беременности - хотя и эффективный, но достаточно грубыйспособ охраны генофонда и здоровья живущего поколения. Поэтому значительноболее привлекательным представляется выявление бессимптомных взрослых носителейтого или иного наследственного заболевания. Обязанность врача - предупредитьтакого человека о вероятности рождения у него больного ребенка и оценитьстепень риска.Сейчас у нас в стране можно определить около 40 наиболее тяжелых наследственныхболезней. Молекулярная диагностика генов наследственных болезней проводитсяв НИИ акушерства и гинекологии в Санкт-Петербурге, в Научном центре медицинскойгенетики и Институте неврологии РАМН в Москве, в Институте биохимии и генетикинаучного центра РАН в Уфе, в Институте медицинской генетики в Томске ив Медико-генетическом центре в Новосибирске.Методы молекулярной диагностики позволяют выявить не только гены наследственныхболезней, но и гены предрасположенности к тому или иному заболеванию. Средиболезней, вызванных наличием в геноме генов предрасположенности, различаютзаболевания "с поздним началом" и мультифакториаль ные болезни. Заболеванияс "поздним началом" (например, рак молочной железы, хорея Гентингтона,болезнь Альцгеймера, семейный полипозный рак толстого кишечника, ряд нейродегенеративныхзаболеваний) генетически могут быть обнаружены уже при рождении ребенка,однако видимые симптомы развиваются в более позднем возрасте. Мультифакториальныеболезни (например, диабет, гипертония, атеросклероз, некоторые онкологическиезаболевания) также определяются при рождении, но проявляют ся только принеблагоприятных внешних факторах.Образец анализа на генетическую предрасположенность человека к ракулегких, хроническому бронхиту и эндометриозу.
Представлен фотографический снимок пластинки, на которую нанесеныпробы генетического материала пяти пациентов.
Если в результате анализа появляются две полоски, то ген предрасположенностиесть. А если только одна, то ген отсутствует. Видно, что в геноме пациентов1, 3, 4 упомянутый ген есть, а в геноме 2 и 5 - отсутствует. Значит, больные1, 3, 4 генетически предрасположены к вышеуказанным болезням.
1
2 И в том и в другом случае молекулярнаядиагностика дает возможность врачу поставить диагноз задолго до появлениясимптомов болезни и, если это возможно, заблаговременно принять профилактическиемеры или начать лечение.У нас в институте, взяв у пациента лишь одну каплю крови, ученые-медикимогут определить изменения более чем в десяти генах предрасположенности.В частности, с помощью такого анализа можно абсолютно достоверно установитьсклонность человека к раку легких, раку простаты, эндометриозу, астме,остеопоро зу.Гены предрасположенности - объект исследования многих научных групппо всей России. Так, в Санкт-Петербурге на кафедре медицинской генетикиПедиатрической академии активно изучаются гены предрасположенности к тромбофилии,варикозному расширению вен, сердечно-сосудистым заболеваниям, диабету,атеросклерозу; в Институте экспериментальной медицины РАМН исследуютсягены гиперхолестерине мии, приводящие к атеросклерозу и хроническим заболеваниямлегких и печени, а в НИИ онкологии имени профессора Н. Н. Петрова - геныпредрасположенности к опухолям легких и молочной железы. Работы по этойтематике проводятся в Москве: во Всероссийском кардиологическом центреРАМН, в Институте молекулярной генетики РАН и во Всероссийском онкологическомцентре РАМН, а также в Томске - в Институте медицинской генетики.Молекулярная геномика уже применяется в Европе и Соединенных Штатахдля решения разнообразных задач медицины и медицинской генетики. Например,в Великобритании созданы инфомационные центры, и каждый, позвонивший туда,может получить консультацию по любым вопросам, касающимся своей наследственностии генетической предрасположенности к различным заболеваниям. Во Франциисоздана и используется на практике компьютерная экспертная система Сезам(SESAM - Systeme Expert Specialisee aux Analyses Medicales) для определениясклонности человека к различным заболеваниям. Она включает собственно экспертнуюсистему оценки риска возникновения заболевания, основанную на многочисленныхлабораторных (иммунологических, биохимических, серологических и генетических)тестах (более 80), программу для обучения врачей основам молекулярной медицины,медицинское консультирование по результатам лабораторных тестов и популярныйсправочник для населения. Программа прекрасно зарекомендовала себя во Франции,и хочется верить, что российские медики в недалеком будущем тоже смогутее использовать. Генная терапия В настоящее время в мире около 400 проектов по генной терапии находятсяна различных стадиях клинических испытаний: 261 из них проходит первуюстадию (оценка токсичности), 133 - вторую (испытание на небольшой группетяжелобольных пациентов) и только 3 проекта (два по лечению рака мозгаи один по гемофилии) - на заключительной третьей стадии (масштабные клиническиеиспытания). Пока генная терапия применяется в основном в онкологии (более60% проектов). Примерно по 15% приходится на генную терапию инфекционных(СПИД, гепатит В, туберкулез) и моногенных заболеваний (муковисцидоз, семейнаягиперхолестеринемия, мукополисахаридозы, гемофилия А и др.).Методы генной терапии позволяют лечить различные генетические патологиив период внутриутробно го развития. Введенный ген или генная конструкцияпопадает во множество интенсивно делящихся клеток, предотвращая началоразвития заболевания. После такой терапии нет необходимости искусственного прерывания беременности - ребенок рождается здоровым. Но тем не менеевопрос о ее целесообразности поднимается все чаще и чаще - теоретическисуществует опасность внедрения искусствен ных генных конструкций в геномполовых клеток, что может привести к "засорению" генофонда.Генная терапия успешно применяется для лечения не только наследственных,но и значительно более распространенных мультифакториальных болезней (диабет,остеопороз, ревматоидный артрит, различные опухоли). Для лечения такихзаболеваний применяется не одна, а сразу много генетических конструкций,исправляющих дефекты различных стадий течения патологического процесса.К сожалению, из всех проектов по генной терапии, утвержденных Американскими Европейским комитетами по генной терапии, нет ни одного проекта из Россииили стран СНГ. Тем не менее научные работы в этой области ведутся и в России.В Институте акушерства и гинекологии имени Д. О. Отта РАМН разрабатываются новые подходы к генной терапии таких тяжелых наследственных заболеваний,как мышечная дистрофия Дюшенна и муковисцидоз. Работы по генной терапиитакже проводятся в научных учреждениях Москвы (Институт молекулярной биологииимени В. А. Энгельгардта РАН, Институт молекулярной генетики РАН, Институтмедицинской химии РАМН, Научный центр медицинской генетики РАМН) и Новосибирска. Генетический паспорт Недалек тот день, когда по совокупности анализов мы сможем определитьвесь комплекс генов предрасположенности каждого человека. То есть теоретическисоздание "генетического паспорта" гражданина вполне реально. Такой "паспорт"должен содержать информацию о наличии в геноме генов наследственных болезнейи, что особенно важно, - генов предрасположенности к мультифак ториальнымзаболеваниям.Уже сегодня имеются все научные предпосылки для широкого внедрения "генетическойпаспортиза ции". Более того, в Западной Европе, США и Канаде в неполномварианте она проводится по различным медицинским показаниям и просто поиндивидуальному желанию. Формируются индивидуальные и семейные базы генетическихданных, и, следовательно, стихийный процесс "паспортизации" уже начался.Но серьезно говорить о всеобщей "генетической паспортизации" явно преждевременно.Она потребует не только уже накопленных наукой знаний, но и правильнойинтерпретации результатов тестирования врачами разных специальностей. Значит,прежде всего необходимо провести всеобщее обучение медиков основам молекулярнойгеномики. Кроме того, такая "паспортизация" таит в себе потенциальные опасности,связанные со свободой и правами личности, с решением множества социальных,юридических и правовых норм, касающихся интерпретации и применения результатовгенетического тестирова ния. Пока неясно, кто и как станет обеспечиватьконфиденциальность генетических данных, кто будет иметь к ним доступ, какиеинституты здравоохранения займутся формированием таких баз данных, будетли генетическая информация приниматься во внимание при вступлении в брак,страховании, приеме на работу и многое другое.Молекулярная медицина эти социально-правовые проблемы решить не может,да и не сможет. Общество само должно созреть для того, чтобы применениенаучных достижений современной генетики принесло людям больше пользы, чемвреда. И средства массовой информации могут сыграть в этом далеко не последнююроль.Показательно в этой связи то широкое обсуждение проблем тестированиягенетической предрасполо женности, которое развернулось в средствах массовойинформации во всем мире. До нашей страны дошли лишь отголоски зарубежныхпубликаций. Пока в России объективных научных предпосылок для проведениямассовой "генетической паспортизации" не видно. Но вот парадокс - страхперед "генетической переписью населения" уже успел укорениться в общественномсознании россиян.Подведем итоги. Молекулярная геномика развивается стремительно. Ее прорывв практическую медицину в Европе и Америке уже произошел и скоро будетощутим в мировом масштабе. Для цивилизованных стран этот прорыв в перспективеозначает рождение генетически здорового потомства, значительное удлинениесредней продолжительности жизни, здоровую старость.Эпоха социальных и экономических реформ в России в конце ХХ века совпалапо времени с мировой революцией в биологии. Это привело к катастрофическимпоследствим для всей отечественной биологической науки вообще и для генетикив частности. Хочется надеяться, что Россия, где молекулярная геномика покаеще находится на начальных, зачаточных стадиях развития, все же когда-нибудьстанет в этом плане страной цивилизованной. Но пока в нашей стране векгеномики, а тем более _ молекулярной медицины еще не настал, да и российскоеобщество к его приходу не готово.Многие юридические, этические и социальные аспекты этой сложной проблемыпока не решены и в развитых странах, где, однако, они активно разрабатываются.Задача российских ученых-генетиков, практических врачей и организаторовздравоохранения - по крайней мере, не отстать от мирового процесса утвержденияюридических и правовых норм молекулярной медицины. Это позволит нашей странедаже при современном весьма скромном научном потенциале быстро и эффективновоспользо ваться плодами "генетического древа познания", выращенного, ксожалению, не нами. Доктор медицинских наук В. БАРАНОВ, профессор Санкт-Петербургскогогосударственного университета, заведующий лабораторией пренатальной диагностикинаследственных и врожденных болезней Института акушерства
и гинекологии имени Д. О. Отта РАМН (г. Санкт-Петербург).