Книга на неизвестном языке: как томские ученые "переводят" ДНК

ТОМСК, 14 окт – РИА Томск, Елена Тайлашева. Человечество в ближайшие 10-20 лет сможет по ДНК предсказывать болезни, таланты и черты характера человека. А пока ученые – в том числе Томского госуниверситета – активно учатся "переводить" результаты расшифровки генома. Есть ли "ген агрессивности", что делать с математической тревожностью и можно ли конструировать "дизайнерских" детей – в материале РИА Томск.

С "нуклеотидного" на человеческий

В 2003 году в генетике началась новая эра – завершился крупнейший международный проект "Геном человека", который позволил определить последовательность нуклеотидов в ДНК и идентифицировать около 20 тысяч генов. Ученые, можно сказать, получили на руки каталог ДНК. Следующая задача – понять и объяснить его.

Чтобы наглядно показать "трудности перевода", младший научный сотрудник лаборатории когнитивных исследований и психогенетики ТГУ Максим Лиханов использует метафору с книгой:

"Представим, что у нас есть огромная книга с большим количеством символов. Но мы не знаем, что они означают. У текста есть форма, но нет семантики – значения слов. Более того, неясно, где заканчивается одно слово и начинается другое. Так и в ДНК – есть около трех миллиардов пар нуклеотидных оснований, и каждая единичка информации за что-то отвечает. Но за что – еще предстоит найти", – говорит Лиханов.

Медицинская генетика ищет в этой "книге" гены, ответственные за развитие тех или иных болезней. Поведенческая генетика, которой занимаются в Международном центре исследований развития человека ТГУ, "переводит" особенности поведения человека, продиктованные его ДНК.

Также в Центре есть проект, цель которого, в свою очередь, доходчиво рассказывать научные новости простым людям,  – консорциум "Доступная генетика" (The Accessible Genetics Consortium – TAGC). Он создан два года назад в партнерстве с Голдсмитс колледжем Университета Лондона (Великобритания) для того, чтобы каждый человек мог получить достоверную информацию и извлечь выгоду из открытий в области генетики. Лиханов – координатор проекта в России и модератор сайта http://tagc.world/ru/.

Вырезать не получится

С генетикой российские граждане знакомы очень поверхностно. Сейчас ученые в рамках консорциума проводят исследование, чтобы установить, какие именно знания "западают".

"В отсутствие объективного знания люди хватаются за те крупинки, что приносят СМИ. Так, в интернете постоянно разворачиваются горячие обсуждения вокруг новостей с заголовками типа "Обнаружен ген агрессивности". И люди начинают раздувать тему: а давайте редактировать ДНК у заключенных!

На самом деле ученые просто увидели ассоциацию маленького кусочка ДНК с агрессивным поведением. Это вероятностные оценки, не абсолютные. Это просто означает, что при совпадении определенных генетических и внешних условий человек будет проявлять склонность к агрессии. Но не стопроцентно будет таким", – подчеркивает Лиханов.

А главное – поведение никогда не обусловлено каким-то одним геном – на него воздействуют множество "генов маленького эффекта", это свойство называется полигенность.

"По этой причине мы не сможем делать "дизайнерских детей". Не получится "заказать" генетикам ребенка, скажем, усидчивого и с хорошим слухом – потому что не существует гена, единолично отвечающего за эти качества",  – отмечает собеседник.

С другой стороны, есть такое свойство как плеотропия – когда один ген влияет на многие черты.

"Например, ученые обнаружили, что конкретный ген связан с развитием серповидно-клеточной анемии – болезни, при которой эритроциты имеют форму серпа, цепляются друг за друга и образуют тромбы. Особенно часто этот ген встречается у жителей Африки. На первый взгляд, проще всего вырезать этот ген – и нет проблем!

Но оказалось, что им же обусловлена устойчивость к малярии. Так что к вопросам редактирования генома нужно подходить очень аккуратно: вырежем что-нибудь ненужное – и кто знает, какой полезной характеристики попутно лишимся", – говорит Лиханов.

Подстелить соломку

"Известные генетики мира говорят, что всех нас будут секвенировать при рождении в ближайшие 10-15 лет (секвенирование – получение полной последовательности нуклеотидов в ДНК – Ред.).

По ДНК можно будет предсказывать способности людей. Некоторые относятся к этому настороженно: мол, разобьете нас на касты, как в антиутопии Оруэлла! Но на самом деле генетика поможет подстелить соломку туда, куда человек упадет в будущем", – считает ученый.

Например, большие исследования близнецов, проводимые при участии ученых ТГУ, показали, что на 60% академическая успеваемость обусловлена генетикой и на 40% – средой. А британские ученые смогли объяснить 10% дисперсии в оценке на выпускном экзамене с помощью индивидуальной последовательности ДНК. Простыми словами, проанализировав ДНК, можно на 10% предсказать будущую оценку.

Одним из соавторов обоих исследований была руководитель лаборатории когнитивных исследований и психогенетики ТГУ Юлия Ковас.

"Так что уже сейчас можно с помощью индивидуальной ДНК объяснить успеваемость. Нас, например, больше интересует математика, потому что в современном мире без нее никуда. У близнецов мы записываем мозговую активность в момент выполнения математического задания и наблюдаем за связью между функционированием рабочей памяти и математической тревожностью", – рассказывает Лиханов.

По его словам, чувство тревоги при взаимодействии с математикой испытывают многие люди. Оно "крадет" ресурсы рабочей памяти мозга и в итоге мешает справиться с заданием.

"Мы пытаемся определить, в какой степени именно маттревожность обусловлена генетикой и в какой – средой. Нам было бы интересно сделать полигенный индекс, определяющий склонность к маттревожности. Например, у людей рождается ребенок, и после секвенирования его генома родители понимают: ага, у него будут проблемы с математикой. С этим надо что-то делать.

Генетика не детерминирует человека – мы не меняем ДНК, но можем поменять среду, от которой, я напомню, зависят 60% результата. Играем в конструктор, решаем логические задачи, покупаем пирамидки, водим в инженерные кружки, нанимаем репетитора. Не давим на него, не мечтаем выпестовать гения – просто выстраиваем индивидуальную поддержку, чтобы ребенок мог раскрыть свой потенциал", – заключает ученый.