Читая между строк ДНК. Второй код нашей жизни, или Книга, которую нужно прочитать всем - Петер Шпорк

Вопреки тому, что провозглашали научные авторитеты в 1990-е годы, биология судьбы — явно нечто большее, чем чистая генетика. Она прежде всего связана с влиянием образа жизни и окружающей среды на тело и психику. А благодаря второму коду мы знаем, что берет на себя работу посредника — эпигеномы наших клеток.

Бесчисленные исследования доказывают, как полезно есть меньше животных жиров, много рыбы и вдоволь свежих фруктов и овощей, а также несколько раз в неделю продолжительное время двигаться и высыпаться. Никаких сомнений — здоровый образ жизни поможет нам изменить свою биологическую судьбу.

Впрочем, власть второго кода простирается еще дальше. Эпигенетические переключатели могут обезвреживать мутировавшие гены. С одной стороны, этим они снижают до обычного уровня риск таких заболеваний, как рак или сердечная недостаточность, а с другой — иногда наносят вред, выключая те гены, активность которых защищает наши клетки от разрушения и перерождения. Тем не менее поставленные в начале этой главы вопросы пока остаются без ответа. Почему часто получается так, что люди тяжело болеют, хотя следуют всем рекомендациям современной медицины касательно здорового образа жизни? Наряду с генетикой решающую роль здесь играет эпигенетика. Большинство программ активации генов блокируется уже в утробе матери или в первые годы после рождения. Как у всех прочих живых организмов, подготовка к последующей жизни начинается у нас заблаговременно.

Самые первые эпигенетические решения наших клеток запускают программу биологического развития нормального человека. Но все последующие уже имеют целью как можно лучше приспособить нас к специфическим условиям окружающей среды. Они меняют нашу психологию так, чтобы та была как можно лучше адаптирована к предстоящей, по возможности долгой, жизни. Очевидно, пути развития, проложенные эпигеномом на ранней стадии, в большинстве своем гораздо устойчивей, чем позднейшие изменения. Долины эпигенетического ландшафта со временем только углубляются.

Это означает, что в преклонных годах на наше здоровье порой гораздо сильнее влияет рацион нашей матери в период беременности, чем пища в текущий момент жизни. А смесь сигнальных веществ, поступавших в наш мозг за несколько месяцев до рождения и уже после нашего появления на свет, часто определяет личность сильнее, чем воспитание, которое мы получаем в течение многих последующих лет.

Как поясняет базельский молекулярный биолог Ренато Паро, прямая цель эпигеномов — сразу предельно качественно и надолго «заморозить» реакции на окружающую среду. «Природа сформировала эпигенетическую систему с определенной целью: она гарантирует, что решения, однажды принятые в процессе развития, сохранятся как можно дольше», — считает ученый.

Из этого не следует, что уделять внимание здоровому образу жизни не стоит. Напротив, для некоторых он особенно важен — тем, кто унаследовал как генетическую, так и эпигенетическую предрасположенность к какому-либо заболеванию, необходимо предпринимать очень большие усилия, чтобы правильно перепрограммировать свой геном. Попасть в долину здоровья и долголетия на своем эпигенетическом ландшафте шарик таких людей сможет, лишь преодолев очень высокие хребты.

То, что эпигенетическая предрасположенность достаточно часто формируется уже в колыбели, хотя и не наследуется, особенно наглядно демонстрируют новейшие результаты исследований группы под руководством психобиолога Дирка Хельхаммера из Трирского университета. Как говорит Хельхаммер, организм и психика людей по-разному реагируют на чрезвычайные нагрузки. В результате обследования 1200 человек выяснилось, что «приблизительно на семьдесят процентов степень чувствительности закрепляется в эпигенетической модели мозга и гормональной системы незадолго до рождения и в течение нескольких месяцев после появления на свет».

Загадочное заболевание фибромиалгия, например, поражает преимущественно женщин. Трирские исследователи обнаружили, что большинство из них были рождены преждевременно. «Вероятно, их матери в последнем триместре беременности пережили слишком сильный стресс», — объясняет психобиолог. Во-первых, он спровоцировал преждевременные роды. Во-вторых, из-за него в кровь плода попало слишком много материнского стрессового гормона кортизола. А собственные синтезирующие кортизол клетки в коре надпочечников предположительно были перепрограммированы эпигеномом таким образом, чтобы синтезировать сравнительно небольшое количество гормона.

Пока не возникнет чрезвычайной нагрузки, эта особенность, скорее всего, никак не скажется в последующей жизни. Вероятно, в процессе эволюции — много миллионов лет назад — подобная реакция эпигенома показала себя как вполне целесообразная адаптация к богатой стрессом среде. Однако для современного человека, предполагает Хельхаммер, это иногда чревато серьезными последствиями.

Вероятно, в ситуации экстремального физического или душевного напряжения — например, в результате смерти сестры от рака, во время ухода за супругом, страдающим болезнью Альцгеймера, из-за своей собственной серьезной болезни, тяжелой аварии и тому подобного — у этих людей защитная функция кортизола не включается на полную мощность. Наряду с другими заболеваниями это может стать толчком к развитию фибромиалгии. «Мужчины страдают от этого реже, потому что, вероятно, плод мужского пола получает меньше материнского кортизола», — считает Хельхаммер.

Так что для дальнейшей жизни весьма желательно, чтобы наши клетки как можно раньше убедились в том, что попали в благоприятную среду.

Почему близнецы с возрастом все больше различаются

Лиззи Йэгер и Кэте Бурлунд 81 год. Первые два десятилетия своей жизни датчанки большую часть времени провели вместе — как и положено однояйцевым близнецам. Но затем их пути разошлись, обе вышли замуж и с тех пор жили так далеко друг от друга, что встречались лишь от случая к случаю. Эти энергичные женщины до сих пор походят друг на друга внешностью, манерой одеваться, мимикой и жестами, но все же гораздо меньше, чем можно было бы ожидать. Однако более всего они отличаются друг от друга болезнями: Кэте страдает от диабета, а Лиззи — нет.

Точно такая же ситуация у других датчанок — Дорис Нельсен и Герды Хансен, 77-летних однояйцевых близнецов. Они все еще похожи друг на друга, как две капли воды, любят одни и те же цвета, у них одинаковые прически и почти одинаковые очки — но лишь Дорис больна сахарным диабетом. Интересна также судьба Анны Марии и Клотильды Родригес. Этим однояйцевым близнецам из Испании по 70 лет. Несмотря на возраст, дамам по-прежнему нравится дурачить людей одинаковыми прическами и макияжем. Правда, Анна Мария считает Клотильду гораздо более общительной. Но самое большое отличие, как и в случае с обеими парами близнецов из Дании, касается здоровья: у Анны Марии рак груди, а у Клотильды — нет.

Некоторые близнецы уже в раннем возрасте могут явно отличаться друг от друга в том, что касается биохимии их организмов. Например, 23-летняя испанка Патрисия Гарсия-Рама Пачеко страдает заболеванием крови под названием псевдогемофилия, а ее сестра Консепсьон — нет. И вообще они похожи не во всем: у Консепсьон длинные прямые темные волосы, она носит симпатичный розовый свитер. Ее сестра Патрисия предпочитает модную короткую стрижку, черную одежду и броские серьги. Но попытка отличаться друг от друга не удается из-за поразительно схожих лиц: большие карие глаза и одинаковые прекрасно очерченные полные губы.

В 2007 году фотограф Андреас Тайхманн снял всех этих близнецов для журнала «Гео». Вышеперечисленные женщины участвуют в эпигенетических экспериментах, проводимых в Дании и Испании. В обоих случаях ставилась цель выяснить, различаются ли близнецы с возрастом все больше — и если да, то почему. Ученые целенаправленно изучали второй код испытуемых. И нашли то, что искали.

Марио Фрага из Национального онкологического центра в Мадриде вместе с международной командой ученых проанализировал срезы тканей сорока пар однояйцевых близнецов. Самым младшим было по три, самым старшим — по семьдесят четыре года. Первый анализ показал, что все близнецы в парах действительно генетически идентичны. Как и предполагалось, не в генах причина того, что близнецы всегда немного отличаются друг от друга внешностью, характером и состоянием здоровья.

Большинство экспертов полагали, что разница между близнецами объясняется различными факторами воздействия окружающей среды. Поэтому однояйцевые близнецы уже давно рассматриваются наукой как идеальный эксперимент природы, ведь на них так ясно видно, какая часть наших свойств наследственная, а какая — приобретенная. В соответствии с этой теорией различия могут иметь только негенетическую причину, поскольку гены близнецов идентичны. Поэтому эксперименты с близнецами — излюбленное исследовательское поле генетиков. Благодаря их опытам сегодня практически о каждом свойстве можно сказать, насколько оно унаследовано, а насколько — приобретено.