Текст книги "Время генома: Как генетические технологии меняют наш мир и что это значит для нас"

В то же время врачи значительно чаще рекомендуют генетический анализ для людей, у членов семьи или близких родственников которых была ранняя форма болезни Альцгеймера. Примерно каждый четвертый случай болезни Альцгеймера встречается в семье, где такой диагноз уже есть у двух и более человек. Кроме того, примерно у 2–5 % пациентов выраженные симптомы болезни Альцгеймера появляются в возрасте младше 65 лет – это так называемая ранняя форма болезни. Наличие ранней формы заболевания у родственников – веская причина для проведения генетического анализа.

У детей, братьев и сестер человека с болезнью Альцгеймера риск развития этого заболевания составляет 20–25 %, что в 2,5 раза выше, чем у обычного человека. Наличие нескольких больных родственников на одной стороне семейного дерева, особенно если их симптомы появились в возрасте до 70 лет, увеличивает риск возникновения болезни Альцгеймера до 30–50 %.

В настоящее время известны три гена, присутствие которых значительно повышает вероятность развития симптомов, если у близких родственников была ранняя форма болезни Альцгеймера, то есть у них деменция возникла в возрасте до 65 лет. Это гены белков пресенилин-1, пресенилин-2 и белка-предшественника бета-амилоида (А4), все они связаны с переработкой бета-амилоида, своего рода белкового мусора, который не выводится должным образом и накапливается в клетках мозга, подобно грязи в засорившейся раковине (очень похоже на болезнь Гоше, описанную в прошлой главе, но накопление идет именно в нервных клетках, а не в печени, селезенке или костном мозге). Мутации в этих генах приводят к увеличению вероятности развития заболевания в течение жизни до 90 % и даже более.

Лидия хорошо помнила, как ее отец стал терять память, например забывал взять свой бумажник. Через какое-то время он перестал справляться со своими обязанностями государственного служащего в Нью-Джерси. Он показался неврологу и прошел ряд тестов. Лидия говорит, что после того, как отцу поставили диагноз «болезнь Альцгеймера», он постепенно превратился в «бледное подобие себя» всего за несколько лет. Вначале ее мать ушла с работы и целыми днями ухаживала за мужем. Позже его поместили в санаторий, поскольку он становился все более и более раздражительным и рассеянным. К несчастью, в этот напряженный период у матери Лидии развился рак яичников, из-за которого она в итоге умерла.

Затем Лидия упомянула своего дядю Мартина с отцовской стороны, которому диагностировали болезнь Альцгеймера незадолго до того, как ему исполнилось 60 лет, и он умер от нее несколько лет назад. Поскольку ее дядя был женат на женщине из Аризоны, то он переехал в этот штат, и Лидия не знала подробностей его жизни, но была уверена насчет диагноза.

Сведения об остальных – дедушках, прадедушках, кузенах и других членах семьи – были обрывочные. У Лидии был брат, но они не общались. Небольшая семья не позволяет собрать адекватный семейный анамнез, но это то, с чем нам приходится работать. Несмотря на недостающие детали в семейной истории, то, что я услышал, меня встревожило. Такое положение дел указывало на наследственную форму ранней болезни Альцгеймера.

Был еще один настораживающий факт: ее фамилия – немецкого происхождения, однако родственники со стороны отца приехали в США из Центральной России. Это напомнило мне кое-что. Наследственная форма болезни Альцгеймера распространена среди поволжских немцев. Эта замкнутая этническая группа образовалась в XVIII в. из-за того, что Екатерина II поощряла иммиграцию. Культура немцев отличалась от окружающих их славянских народов, и, возможно, поэтому они были склонны к внутригрупповым бракам, образуя так называемый генетический остров. Как я уже писал раньше, это понятие отражает ситуацию, когда люди вступают в браки внутри своей группы чаще, чем с представителями других групп, как правило из-за требований культуры. Болезнь Альцгеймера так легко распространяется, поскольку поражает взрослых, и ее симптомы проявляются, когда у человека уже есть дети. Поэтому такие поздно проявляющиеся мутации, как та, что вызывает наследственную форму болезни Альцгеймера, могли передаваться через многие поколения поволжских немцев, и из-за эффекта основателя определенные изменения в последовательности ДНК оказались широко распространены в этой этнической группе. Таким образом, происхождение Лидии повышало риск того, что ее семья несет одну из мутаций, отвечающих за развитие наследственной болезни Альцгеймера, и это усилило мое беспокойство.

Я спросил: «Вы можете получить копии медицинской карты вашего отца и дяди?»

«Могу, если вы считаете, что это важно». Она сделала паузу. «А что насчет карты моей матери? Так вы не думаете, что у меня будет рак яичников?»

«В том, что я услышал, нет никаких показаний для генетического тестирования на наследственную форму рака груди и яичников. Мы можем сделать этот анализ, но, скорее всего, страховая компания откажется его оплачивать».

«Ох, спасибо. Это отличное известие», – сказала Лидия. Затем помолчала. Она описывала себя как практичного человека, который любит принимать меры заранее. Лидия хотела знать, может ли она что-нибудь сделать, чтобы снизить вероятность развития у нее рака. Я порекомендовал регулярные физические упражнения, здоровое питание, сбросить вес и полностью бросить курить (это я советую всем, независимо от того, нужен ли им генетический анализ или нет).

После короткого раздумья я сказал: «И все-таки я хочу, чтобы Конни, которая работает генетическим консультантом вместе со мной, позвонила вам и помогла собрать больше информации и медицинских документов о вашей семье».

Я продолжал: «Я на самом деле беспокоюсь из-за того, что вы рассказали о своем отце и дяде, у которых была болезнь Альцгеймера. Я бы хотел, чтобы Конни поговорила с вами и нашла их медицинские карты. Если, проверив медицинские записи, мы убедимся, что у вашего отца и дяди действительно была болезнь Альцгеймера, то я бы направил вас к неврологу для тщательного обследования. После этого мы можем поговорить про анализ или исследование генов, нарушение которых повышает риск болезни Альцгеймера».

Застигнутая врасплох, Лидия ответила не сразу. «Когда я звонила вам, то не думала про это. Я почти ничего не знаю об анализе на болезнь Альцгеймера. Сколько это будет стоить?» Сейчас казалось, что цена ее волнует больше, чем когда речь шла о раке. «Это будет анализ крови, или… э… анализ мозга? Анализ мозга звучит неприятно».

Я заверил ее, что «это будет только анализ крови. Мы поговорим с вашей страховой компанией, оплатит она анализ или нет. Однако есть и другие вопросы, которые я хотел бы обсудить лично, и поэтому приглашаю вас к себе на прием».

Лидия опять задумалась. «Ну, я могу понять, как хирургическая операция может помочь в чем-то вроде рака груди и яичников, но мозг же отличается? Что вы сможете сделать с болезнью Альцгеймера? Есть ли какие-то лекарства, предотвращающие ее?»

«Нет, никакого лечения не существует. Есть несколько исследований, в которых показано, что регулярные тренировки, здоровое питание, поддержание нормального веса и отказ от курения могут помочь».

«Но вы же уже мне говорили, что надо это делать, – ответила Лидия. – Упражняться больше, питаться здоровой пищей. Я знаю, что мне следует бросить курить в любом случае, и сейчас у меня есть для этого веская причина. Но если нет средства, способного остановить надвигающееся слабоумие, такое, как у моего отца, и у меня обнаружится этот ген, я просто буду все время переживать и тревожиться». Она помолчала. «Итак, зачем этот тест, если вы все равно ничем не сможете помочь?»

«Ну, некоторые люди предпочитают знать, чтобы спланировать свою дальнейшую жизнь соответствующим образом. Возможно, они хотят сменить работу, или сосредоточиться на том, что для них действительно важно, или же использовать полученную информацию, чтобы проследить, что их дети не унаследуют эту мутацию».

«Вы можете с помощью такого теста предотвратить появление детей с этой мутацией?» Теперь она была заинтригована. «Я ведь несколько лет назад, когда была моложе, заморозила свои яйцеклетки, чтобы сберечь их, если я решу завести детей в более позднем возрасте{6}6
  По некоторым сведениям, это становится все более популярным среди одиноких женщин в Нью-Йорке.


[Закрыть]. Но я не планирую заводить детей прямо сейчас. Ну, мне уже пора. Спасибо, доктор, что уделили время. Дайте мне подумать на эту тему, и я обращусь к вам и Конни».

Итак, один и тот же человек, Лидия, была готова сделать генетическое тестирование для определения риска развития рака яичников и что-то предпринять, если понадобится, но у нее было гораздо меньше желания делать анализ на неизлечимую раннюю форму болезни Альцгеймера, для которой нет четкой программы действий, если анализ даст положительный результат. Надо добавить, что по сегодняшний день Лидия так и не сделала этот генетический анализ, по крайней мере в моей клинике.

В научной литературе обсуждается, не будут ли генетические анализы на неизлечимые заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, способствовать появлению депрессии, повышенной тревожности и других расстройств, в первую очередь склонности к самоубийству. Несколько лет назад в хорошо продуманном статистическом клиническом исследовании было показано, что среди людей без симптомов болезни Альцгеймера, но имеющих больных родителей, тех, кто прошел генетическое тестирование на выявление APOE e4 и узнал свои результаты, тревожность, депрессия и другие расстройства были выражены не сильнее, чем у тех, кто не проходил тестирования{7}7
  Robert C. Green et al., “Disclosure of APOE Genotype for Risk of Alzheimer’s Disease,” New England Journal of Medicine 361 (July 16, 2009): 245–54.


[Закрыть]. При этом неудивительно, что среди получивших положительные результаты анализа уровень тревожности был выше, чем среди получивших отрицательные.

Любое клиническое исследование имеет определенные ограничения. В этой работе исключили участников (по понятным этическим причинам), которые перед проведением тестирования признались, что могут покончить жизнь самоубийством, если результат анализа на ген APOE e4 будет положительным. Таким обзором, те самые люди, которые наиболее чувствительны к худшим результатам генетического анализа, были исключены из исследования, что затрудняет перенос его результатов на сотни тысяч других пациентов. Дина Дэвис, специалист по этике из Лихайского университета в Пенсильвании, в 2013 г. подняла связанный с этой темой очень неоднозначный вопрос, можно ли рассматривать самоубийство как действенную превентивную стратегию для людей, имеющих мутацию генов, связанную с высоким риском развития болезни Альцгеймера или других форм деменции{8}8
  Dena Davis, “Alzheimer Disease and Pre-Emptive Suicide,” Journal of Medical Ethics 40 (2014): 550–51, doi:10.1136/medethics-2013-101615, http://jme.bmj.com/content/40/8/550 .


[Закрыть]. Спорящее об эвтаназии медицинское сообщество никогда раньше не обсуждало эту тему в таком тревожном и непростом ракурсе.

Отчасти подход к решению некоторых трудных проблем, возникающих при проведении анализа на раннюю форму болезни Альцгеймера, вырос из медицинского опыта тестирования на болезнь Хантингтона. Для болезни Хантингтона характерно тяжелое прогрессирующее ухудшение физических и психических функций, которое, как правило, начинается в первой половине жизни, с 35–45 лет. Это заболевание всегда поражает своих жертв так рано.

В 1983 г. ученые объявили, что им удалось определить местоположение мутации, вызывающей болезнь Хантингтона, – на коротком плече четвертой хромосомы человека. После 10 лет интенсивных исследований в 1993 г. был выявлен конкретный ген. Директор Национального института неврологических расстройств и инсульта (одного из подразделений Национальных институтов здравоохранения США) назвал это «бриллиантом в короне недавних неврологических открытий»{9}9
  “Scientists Isolate ‘Crown Jewel’ – Huntington’s Disease Gene,” press release, National Institute of Neurological Disorders and Stroke, March 23, 1993, http://www.ninds.nih.gov/news_and_events/news_articles/pressrelease_huntingtons_032393.htm


[Закрыть].

Первые анализы на мутацию, вызывающую болезнь Хантингтона, начали делать еще до того, как определили местоположение этого гена. Исследователи из Массачусетской больницы, больницы Джона Хопкинса и их коллеги из разных стран (вплоть до Венесуэлы) определяли и затем отслеживали маркеры этого гена в разных семьях; таким образом, в 1986 г. был создан тест, работавший с 95 % точностью. По мере открытия новых генетических маркеров и подключения к работе большего числа исследовательских центров точность анализа несколько повысилась.

В последующие годы тестирование набирало обороты, у международного сообщества сформировалось представление о том, как проводить анализ и связанную с ним генетическую консультацию. В итоге появилось руководство, разработанное Всемирной федерацией по неврологии и Международной ассоциацией по болезни Хантингтона. В руководстве описан комплексный подход к консультированию пациентов. Этот процесс начинается задолго до проведения анализов, и в нем участвуют разные специалисты – от медицинских генетиков и генетических консультантов до неврологов, психологов и социальных работников.

Рекомендуется начинать работу с беседы, которую можно провести по телефону. Затем три визита к врачам: генетическая консультация, неврологическое и психологическое обследование. Если человек решит делать анализ, то его результаты объявляют при четвертой встрече, и, кроме того, в последующие два года пациент приходит на прием еще несколько раз{10}10
  US Huntington’s Disease Genetic Testing Group, Genetic Testing for Huntington’s Disease: Its Relevance and Imppcations, revised (New York: Huntington’s Disease Society of America, 2003), http://hdsa.org/wp-content/uploads/2015/03/GeneticTesting-for-HD.pdf


[Закрыть].

Канадское исследование 1990-х гг. показало, что предположение о повышенной вероятности случаев самоубийства у людей, которые находятся в группе риска по болезни Хантингтона, но пока без выраженных симптомов заболевания, неверно. К тому времени генетический анализ на мутацию, связанную с болезнью Хантингтона, сделали более 4500 человек из 21 страны, среди них 5 покончили жизнь самоубийством и 21 совершили такую попытку. Из этих 5 человек у двоих в это время уже были клинические признаки болезни. Для сравнения: уровень самоубийств среди тех, у кого появились симптомы болезни Хантингтона, и так почти в 10 раз выше, чем в среднем в США, отчасти потому, что это заболевание само по себе может вызывать депрессию{11}11
  Simon C. Warby et al., “Huntington Disease,” Gene Reviews (last update December 11, 2014), http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1305/


[Закрыть].

Лидия не стала делать анализ по поводу ранней наследственной формы болезни Альцгеймера, и среди тех, кому был рекомендован генетический анализ на болезнь Хантингтона, его делают очень немногие (примерно 15 %){12}12
  Margaret R. McLean, “When What We Know Outstrips What We Can Do,” Issues in Ethics 9, no. 2 (Spring 1998), Mark Kula Center for Appped Ethics, Santa Clara University, http://www.scu.edu/ethics/pubpcations/iie/v9n2/outstrips.html


[Закрыть]. В то же время проверку на мутации, вызывающие рак, проходят до 95 % людей из группы риска. Очень похоже, что такая низкая частота анализов на болезнь Хантингтона во многом обусловлена страхом перед неизлечимостью этого заболевания, в то время как с раком можно что-то сделать, если провести генетический анализ на ранних стадиях болезни или даже до ее появления (такие анализы делают, например, для удаления рака груди или ободочной и толстой кишки). Хотя каждое генетическое заболевание имеет свои особенности и нюансы, по-видимому, для наследственной болезни Альцгеймера ситуация аналогична. Предположительно, частота генетических анализов на такие заболевания значительно вырастет, если появятся эффективные способы предотвращения развития болезни. Сейчас эти анализы делают люди, которые стремятся максимально контролировать и планировать свою жизнь.

Гиппократ – один из самых известных врачей в истории. Он жил в Древней Греции в эпоху Перикла, но продолжает оказывать сильное влияние и на сегодняшнюю медицину. Врачи произносят современную версию клятвы Гиппократа. И хотя они пропускают обращение к античным богам Аполлону и Гигиее, этические требования, изложенные в этой клятве, актуальны и в современной медицине, спустя почти 3000 лет. Основной этический принцип, которому должна соответствовать любая медицинская, фармакологическая, хирургическая или диагностическая процедура (в том числе и генетические тесты), заключается в том, что преимущества процедуры должны перевешивать ее риски. Когда врачи обсуждают любые действия с пациентом, они всегда должны помнить про это правило. В случае неизлечимых заболеваний есть много мнений, но мало данных о том, как можно оценить риски и преимущества генетического тестирования. Очевидно, лучший способ решить проблему – разработать эффективную терапию и способы предотвращения этих болезней. Пока этого не произошло, интерес к генетическому выявлению неизлечимых заболеваний будут проявлять те люди, кому интересно это знание само по себе, кто хочет спланировать свою жизнь соответствующим образом, а также те, кто не хочет передать эти мутации своим детям. В ближайшее время мы вряд ли придем к единому мнению о необходимости генетического анализа на неизлечимые заболевания для людей, у которых нет ни симптомов, ни серьезного семейного анамнеза.

Глава 3
Высотная болезнь

Параганглиома отличное слово, если вы с семьей, сидя за столом, играете в скрэббл, потому что в этом слове целых 13 букв и за некоторые можно получить даже два или три очка. Но это отнюдь не выигрышное слово, если вы узнали его в связи с тем, что у кого-то в вашей семье рак.

Параганглиомы образуются из клеток нервной системы, которые примостились на крупных кровеносных сосудах, сбегающих вдоль средней линии тела вниз от места соединения головы с шеей до ягодиц. Эти клетки похожи на часовых в сторожевой башне, которые должны обнаруживать кислород. Если клетки не чувствуют кислород, они выделяют в кровь химические вещества для ускорения сердцебиения и дыхания, чтобы увеличить приток крови, повысить давление и, соответственно, снабжение тканей кислородом. Это элемент стратегии «бей или беги»{13}13
  Эти реакции обеспечиваются вегетативной нервной системой.


[Закрыть]. Когда множество таких клеток собирается вместе, образуя параганглиому, их общий химический сигнал усиливается, и возникает учащенное сердцебиение, потливость, панические атаки, а в худшем случае даже сердечные приступы. Страшнее всего, что параганглиомные группы клеток могут превращаться в раковые, отрываться и бесконтрольно распространяться по организму, образуя разрушительные метастазы.

Параганглиомы очень редко бывают у человека. Они встречаются у коров, свиней и даже африканских слонов. Кислород нужен всем животным. Поскольку у нас, Homo sapiens, и у них одни и те же основные физиологические механизмы, обусловленные схожими генами, то, как правило, у разных видов встречаются схожие генетические заболевания.

Розалинд Темасек выросла в Скалистых горах в семье, где было восемь детей. Ее здоровью в детстве можно было только позавидовать. Образованная, в хорошей физической форме, после колледжа она отправилась в восточную часть страны, в Нью-Йорк, за теми широкими профессиональными возможностями, которые открываются при работе в крупнейших мировых компаниях, обосновавшихся среди небоскребов Манхэттена. Здесь она вышла замуж и ловко управлялась со всем множеством обязанностей, которые сваливаются на городскую семью, где оба супруга заняты карьерой.

Отправиться к врачу – это, пожалуй, совсем не то, чего хотелось бы занятому человеку, а тем более работающей матери в прекрасный осенний день в Нью-Йорке. Однако Розалинд приехала через весь город, чтобы рассказать мне о своем случае. Ей было за 30. Высокая, уверенная в себе, хорошо одетая в деловом стиле, Розалинд была на третьем месяце беременности. И у нее возникли вопросы.

У мамы Розалинд было два двоюродных брата. И у обоих после 30 развилась параганглиома. Поскольку этот диагноз со сложно произносимым названием весьма необычен, очень неожиданным было такое совпадение внутри одной семьи. И действительно, в США ежегодно регистрируется менее 500 случаев этой формы рака, поэтому вероятность, что она случайно возникнет у двух родственников одного возраста, живущих неподалеку друг от друга, примерно такая же, как вероятность встретить сразу двух знаменитостей, случайно прогуливающихся в одном и том же районе в одно и то же время.

Из-за столь необычного совпадения семейный врач порекомендовал проконсультироваться со специалистом по медицинской генетике. Примерно от четверти до половины случаев параганглиомы связано с генетическими нарушениями. Во всей стране менее 2000 врачей, занимающихся медицинской генетикой (причем ординатура в этой области заполнена только наполовину, а значит, в дальнейшем ситуация может стать еще хуже), причем специалисты распределены неравномерно и работают преимущественно в крупных городах. Поэтому удачно сложилось, что, хотя первые члены семьи, у которых обнаружилась параганглиома, жили вдалеке от крупных городов, их врачи знали про роль наследственности в развитии этого заболевания и порекомендовали родственникам сделать генетический анализ.

Хотя это очень редкая опухоль, существует как минимум девять генов (а скорее всего, их больше), мутация в которых приводит к развитию параганглиомы и родственного ей чуть более редкого заболевания – феохромоцитомы. Эти гены активны в первые несколько месяцев беременности, когда в нервном гребне эмбриона образуются стволовые клетки, из которых разовьется мозг и нервная система. По мере развития плода некоторые из этих стволовых клеток мигрируют из нервного гребня, чтобы помочь мозгу регулировать давление крови. Клетки, из которых потом разовьются параганглии, карабкаются, перескакивают и огибают артерии и вены, в то время как родственные им хромаффинные клетки мигрируют к верхней части почек, и там из них формируются надпочечники (название надпочечников происходит от лат. ad renal – «на почках»). При опасности надпочечники могут быстро выделять в кровяное русло вещества, которые называются катехоламины[6]6
  В число которых входит и всем известный гормон адреналин. – Прим. ред.


[Закрыть] и помогают запустить реакцию «бей или беги». Феохромоцитому иногда называют параганглиомой надпочечников. Если вы смотрите в микроскоп при большом увеличении, клетки феохромоцитомы и параганглиомы почти невозможно отличить друг от друга, но вы легко различите их, если видите окружающую ткань.

Непонятно, почему мутации в таком большом количестве генов вызывают столь редкую форму рака, может быть, это связано с тем, что в клетках нервной системы обычно экспрессируется (то есть с них производится синтез РНК и белков) больше генов, чем в клетках других органов. Там, где больше активных частей, может быть больше поломок.

Некоторые другие гены, связанные с семейной параганглиомой, ведут себя необычно: они вызывают заболевание только в том случае, если были получены от отца. Так получается потому, что эти гены обладают нетипичным свойством: за счет механизма, который называется геномный импринтинг, экспрессия происходит только с отцовской копии гена.

У большинства генов «включаются» и производят РНК, а затем белок, обе копии, и отцовская и материнская одновременно. Однако существует чуть меньше 2000 генов, у которых синтез РНК и белка происходит только с копии, полученной от одного из родителей, эти гены называют импринтированными. В некоторых случаях работает только отцовская копия гена, а в других – только материнская.

Геномный импринтинг был впервые описан в начале 1980-х гг., когда проводились эксперименты по пересадке мужского или женского ядра в одноклеточном эмбрионе, так что в итоге получался полный набор хромосом. Выяснилось, что для нормального развития плода и рождения затем здорового ребенка нужно, чтобы генетический материал был и от матери, и от отца. Хотя некоторые, возможно, считают себя совершенством, мы не можем воспроизводить себя сами, чтобы появился ребенок, нам нужен партнер. В процессе импринтинга на одну из копий гена в качестве химической метки вешается метильная группа, таким образом обозначается, какой ген от папы, а какой – от мамы, и влияние каждого четко ограничивается и должным образом контролируется.

В этом есть некоторое родительское «соперничество». Считается, что импринтинг нужен для генов, которые играют важную роль в стимуляции деления клеток во время беременности и, возможно, для тех генов, которые связаны с поддержанием уровня кислорода в матке, где, вероятно, и происходит главная борьба между полами с эволюционной точки зрения. Предполагается, что у отца и матери неодинаковый вклад в потомство и поэтому они заинтересованы в активности разных генов у ребенка. Таким образом, у трех генов, повышающих риск развития параганглиомы (c трудно произносимыми именами SDHD, SDHAF2, а также ген MAX, это название может показаться забавным некоторым родителям сыновей), за счет импринтинга выключены копии, полученные от матери. Поскольку у этой тройки генов работают только отцовские копии, мутации в них приводят к развитию параганглиомы, только если получены с отцовской стороны.

У родственников Розалинд взяли кровь, провели ДНК-анализ, и через несколько месяцев им сообщили, что у них одинаковая мутация в гене, связанном с семейной формой параганглиомы. Как и предполагалось на основе семейного анамнеза, это был не импринтированный ген, а такой, который вызывал заболевание независимо от пола. Это был ген сукцинатдегидрогеназы В (SDHB).

В общей сложности более десяти человек из этой семьи сделали анализ. В их числе была и мать Розалинд, которая с изумлением узнала, что у нее та же мутация, хотя за более чем 50 лет жизни у нее никогда не было каких-либо явных проблем со здоровьем. Однако у ее двоюродного брата Мартина, у которого тоже была эта мутация, после 20 лет начали появляться симптомы: учащенное сердцебиение, головные боли и приступы тревожности. Оказалось, что это было вызвано ни одной, ни двумя, а целыми тремя ранее не выявленными параганглиомами, образовавшимися вокруг верхней части почек. Большинство параганглиом доброкачественны, они не способны образовывать метастазы в других частях тела, проникать в органы и создавать проблемы. Поэтому в данном случае, несмотря на то что неприятности могли бы возникнуть, вопреки опасениям, все три опухоли удалось успешно удалить, и Мартина вылечили.

По иронии судьбы эти приступы, которые были достаточно неприятными, возможно, спасли Мартину жизнь, поскольку привлекли внимание к опухолям. Если бы опухоли «молчали» и не давали таких тревожных симптомов, то они остались бы незамеченными, пока не накопились дальнейшие мутации и не появились бы метастазы. Эта проблема особенно актуальна для гена SDHB, поскольку среди остальных девяти именно он чаще всего вызывает образование перемещающихся опухолей, которые распространяются по организму. Если такое происходит, с опухолями становится крайне сложно бороться. Одна женщина, консультант-генетик, рассказала мне мнемоническое правило, которое она использует, чтобы запомнить последнюю часть названия генов, вызывающих развитие параганглиомы: в названии SDHB у нее буква B означала «будет плохо»[7]7
  От англ. bad – «плохо». – Прим. пер.


[Закрыть].

Мы пока не знаем, как влияют гены и окружающая среда, почему у одного человека заболевание возникает, а у другого с точно такой же мутацией – нет. По-видимому, в процессе задействованы митохондрии. Митохондрии – это клеточные «машины», которые потребляют кислород и используют его для получения энергии, необходимой для работы организма, например когда нужно убежать от хищника. Если в одной из двух копий гена SDHB имеется мутация, время от времени в работе митохондриальных «машин» происходят сбои. Это приводит к образованию свободных радикалов, которые, выйдя из митохондрии, могут повреждать ДНК, вызывая мутации.

Кроме того, SDHB помогает расщеплять вещество, которое называется сукцинат. В целом сукцинат обычно накапливается, когда клетка недополучает кислород. Когда сукцината много, клеткам кажется, что они задыхаются. Накопившийся сукцинат прикрепляется к определенным белкам, изменяя их форму. Подобно центральному бейсбольному игроку, надевшему теплую куртку при выходе на поле в жаркий день, белок, облепленный сукцинатами, просто не сможет хорошо выполнять свою работу. Молекулы с прицепившимся сукцинатом липкие и пухлые, и, когда они сталкиваются с другими белками, запускается процесс, подобный падению костяшек домино.

Это приводит к своеобразной внутриклеточной панике, которая называется «клеточный стресс». Организм получает сигнал, что нужно больше клеток, отслеживающих содержание кислорода. Клетки, находящиеся в стрессе, начинают делиться и вырабатывать катехоламины, передающие химический сигнал о том, что нужно больше кислорода. Хотя одна и та же мутация имеется во всех клетках тела, но у параганглионарных клеток для определения содержания кислорода в митохондриях используются белки, к которым особенно хорошо приклеивается сукцинат, поэтому среди всех работающих клеток эти страдают особенно сильно.

Существует гипотеза, что проживание высоко над уровнем моря в условиях пониженного содержания кислорода может повышать риск развития параганглиомы. Может быть, тот факт, что родственники Розалинд выросли в разреженном воздухе на западе Скалистых гор, и эта мутация не просто совпадение. И действительно, в недавних исследованиях показано, что параганглиомы по меньшей мере в пять раз чаще встречаются у людей, живущих на больших высотах, и, предположительно, то же характерно для свиней, коров и слонов, обитающих на горных плато. Но такие параганглиомы часто остаются незамеченными, потому что редко вырастают до размера, при котором возникают явные медицинские проблемы.

Я думаю, что любой человек может представить себе, как высота над уровнем моря и чистота воздуха, которым мы дышим, может повлиять на ход различных заболеваний. В прошлом, вероятно, наиболее известный пример – использование горных санаториев для больных туберкулезом, когда еще не было эффективных антибиотиков для лечения этого заболевания. В романе «Волшебная гора» немецкого писателя Томаса Манна (его жена вылечилась от туберкулеза в Швейцарских Альпах в санатории Waldsanatorium в Давосе, расположенном на высоте 1,5 км), в операх Джакомо Пуччини «Богема» и «Тоска» и в других произведениях, созданных в эпоху, предшествующую появлению медицинской химии, туберкулез называется чахоткой.

Классическим признаком чахотки был кашель с кровью. Кашель способствовал распространению заболевания. Туберкулезная палочка (Mycobacterium tuberculosis) обычно передавалась от человека к человеку в крошечных капельках жидкости, вылетающих из легких в воздух. При отсутствии современных химических и генетических методов для лечения этого заболевания в период до Первой мировой войны врачи рекомендовали так называемое «лечение сменой обстановки». Это означало, что больным чахоткой надо пожить в горах, где чистый разреженный воздух и где с их заболеванием будут бороться с помощью того, что современники иронически называли «хорошим уходом за пациентом». В те времена существовали сотни санаториев в горах Европы и на западе Америки. Город Колорадо-Спрингс, расположенный недалеко от того места, где жили родственники Розалинд, был построен на волне массового появления санаториев на рубеже веков. Торговая палата города рекламировала его как «крупнейший американский санаторий», здесь предлагался широкий выбор условий – от проживания чуть ли не в палаточных городках до роскошного пристанища для богачей со всеми благами цивилизации, как на круизном лайнере, и даже с изданием собственного литературного журнала. За несколько десятилетий лечение туберкулеза стало основным градообразующим фактором, тысячи местных жителей обслуживали санатории.