Читать онлайн «Полезная еда». Страница 25

Однако гены транслируются в белок не непосредственно, а через промежуточное образование — рибонуклеиновые кислоты (РНК), последовательности оснований, отражающие ленту ДНК (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Процесс экспрессии ДНК с образованием активного белка (например, фермента)

На заре генетических исследований ученые верили в гипотезу «один ген — один белок»: каждый ген отвечает за экспрессию единственного белка. Если есть 25 тыс. генов, то должно быть 25 тыс. белков. Однако поздние работы ясно показали, что гипотеза слишком упрощена. В частности, для создания одного белка может требоваться более одного гена, так как некоторые белки состоят из нескольких цепочек аминокислот, каждая из которых создается на основе своего гена. Число возможных белков и их комбинаций невозможно оценить, и уже здесь сложность выходит далеко за пределы возможностей человеческого разума.

Но есть и другая загвоздка. Хотя все клетки организма содержат идентичный генетический шаблон, они выполняют разные функции. Клетки печени по форме и функции очень отличаются от нейронов и клеток внутренней поверхности кишечника. Их структурные и функциональные различия зависят исключительно от того, какой сегмент ДНК подвергся экспрессии в данной клетке. Процесс выбора из 3 млрд оснований прекрасно показывает природу в работе.

Сравнительно короткие сегменты последовательности ДНК — гены — транскрибируются в последовательности РНК, которые транслируются в последовательности аминокислот, используемых для синтеза белков. Эти белки обеспечивают работу клетки, будучи ферментами, гормонами и структурными единицами. ДНК выполняет свою миссию именно благодаря активности белков.

Это проявление предназначения — экспрессия генов — осуществляется с помощью ряда ужасно сложных, но очень упорядоченных процессов. Чтобы прояснить и понять их, ученые их упрощают, рассматривая дискретные с виду стадии или события, происходящие одно за другим. Такое упрощение полезно, так как позволяет изучать и визуализировать подробности каждого этапа, но не совсем достоверно. В реальности все очень взаимосвязано и сливается в практически непрерывный поток сопряженных действий.

На каждый этап этого процесса могут влиять биохимия организма, диета, физическая активность, лекарственные средства, настроение и практически все переменные, какие можно представить. И не только. Так называемые стадии экспрессии воздействуют друг на друга, отправляя информацию по бесконечно сложным петлям обратной связи. Потоки событий многообразно связаны друг с другом на всех сложнейших стадиях процесса, как мы видели в главе 7 на примере ферментов (а это один из видов белков). Кроме того, каждое изменение активности может иметь несколько причин. Например, синтез белка колеблется в соответствии с потребностью в нем в каждый момент времени. Если какого-то белка достаточно, его образование замедляется. Но замедление скорости синтеза может контролироваться множеством способов: например, изменяются скорость транскрипции ДНК в РНК или скорость синтеза белка из этого РНК.

С этой системой мы сейчас возимся, как с рукотворной машиной. Да, мы картировали геном человека5. Но картирование — первый шаг. Мы, если захотим, можем дать генам загадочные названия, но это не значит, что мы тут же узнаем их значение и то, как из них возникают личность, предпочтения, склонности — или заболевания... при условии, что это вообще возможно.

Мечта генетика

Несмотря на невообразимую сложность генетики, ее адепты упрямо продвигают свою науку как будущее медицины. Для редукционистов сложность — просто приглашение выбросить еще больше времени и денег. Нужны только более быстрая обработка данных, искусное программирование, больше исследований…

Генетики убеждены, что через десятилетие-другое, если не раньше, мы раскусим генетическую основу заболеваний. И тогда в здравоохранении произойдет революция. Выделив гены, участвующие в формировании заболевания и его лечении, и определив их функции, мы сможем усовершенствовать разработку лекарств6, сделать их клинические испытания экономнее. Будут создаваться препараты, направленные либо на конкретный этап развития болезни, либо, как было недавно объявлено, на людей, гены которых предопределяют восприимчивость к лекарству. Это сведет к минимуму побочные эффекты, а затраты на клинические испытания снизятся. Программа «Геном человека» — продолжавшийся с 1990 по 2003 год амбициозный государственный проект картирования всех 20–25 тыс. генов — утверждает, что рациональная разработка лекарственных средств способна «резко уменьшить число смертей и госпитализаций в результате нежелательных лекарственных реакций»7.

Но это только начало. Вот еще несколько дословных цитат с сайтов, отражающих «официальный» энтузиазм нашего правительства.

«Углубление знаний о предрасположенности к конкретным заболеваниям сделает возможным тщательный мониторинг, а лечение будет происходить на подходящей стадии, чтобы максимизировать эффект терапии»8.

«Вакцины из генетического материала… могут иметь все преимущества сегодняшних вакцин без сопряженного с ними риска»9.

«Затраты и риски, связанные с клиническими испытаниями, будут снижены путем включения в них только пациентов, способных реагировать на лекарство»10.

Все эти и другие преимущества «будут способствовать общему снижению затрат на здравоохранение»11.

Директор национальных институтов здравоохранения доктор Фрэнсис Коллинз, который совместно с доктором Крейгом Вентером провел замечательное секвенирование генома человека и руководил Национальным институтом исследования генома человека, тоже часто и с жаром говорит о перспективах генетики. Он рисует времена, когда определение уникального профиля ДНК позволит не только определить риск заболеваний у конкретного человека, но и создать индивидуализированные программы профилактики и лечения. Поскольку все люди уникальны, профилактика и лечение будут подобраны для конкретного человека. Как говорят Коллинз и его коллеги, один размер всем не подойдет.

Все эти перспективы обнадеживают; считается, что они вводят целую новую парадигму медицинской практики: генетика — сердце медицины будущего! И в самом деле, многие из обещанных результатов будут полезны. Я не говорю, что генетические исследования — пустая трата времени. Я считаю «Геном человека» бесконечно интересным с научной точки зрения проектом. Учитывая развитие технологий, просто нельзя было не изучить неопределенную сложность такого любопытного биологического вида, как мы с вами. И нет сомнений, что такие вмешательства помогут сотой доле процента населения — людям, страдающим от редких заболеваний, вызванных неполадками в генах.

Однако эти вмешательства не решат главную проблему: плохое здоровье общества. Я протестую именно против акцента на генетике ценой практически всего остального. Сегодня на генетическое тестирование и секвенирование в США тратятся сотни миллиардов долларов в год, и это не приближает к развязке кризиса здравоохранения. Многомиллиардные инвестиции в генетику помогут очень немногим, да и то огромной ценой.

Когда мы устраним 90% заболеваний с помощью питания и заделаем брешь в экономике, покончив с финансированием редукционистского здравоохранения, мы сможем позволить себе генетическое тестирование. Но сейчас есть куда более срочные дела, способные помочь намного большему числу людей. Назрела буря и медицинский кризис, а когда начинается ураган — не время украшать прихожую. Надо забивать окна фанерой.

Хотя, наверное, я просто завидую. Решать вам. В конце концов, новая эра генетики поднялась над горизонтом, а эра питания за ним скрылась.

Закат эры диетологии

В 1955 году я учился на первом курсе в Школе ветеринарии Университета Джорджии. Мой профессор биохимии был очарован недавним открытием двойной спирали ДНК и его значением. Я тоже увлекся этим чудесным биохимическим и медицинским исследованием. Это было мне по душе. Когда профессор Клив Маккей удивил меня телеграммой с неожиданным предложением оставить ветеринарию, перевестись в Корнелл и изучать новую науку биохимию (куда входила только зарождавшаяся тогда генетика), я ухватился за эту возможность. Моя дипломная работа формально сочетала питание как основную область исследований с биохимией как дополнительной дисциплиной. Оглядываясь назад, я понимаю, что был свидетелем не только зарождения новой дисциплины, но и мощного сдвига научных взглядов на здоровье.

С начала 1900-х до начала 1950-х годов диетологи были на передовой в борьбе за улучшение здоровья человека. В начале XX века ученые и врачи взялись за бери-бери, цингу, пеллагру[11], рахит и другие болезни. Все указывало на то, что они были как-то связаны с пищей, но точный механизм оставался неясным. Впоследствии удалось выявить конкретные нутриенты и предположить, что их недостаток может вызывать данные заболевания. Примерно в 1912 году появилось слово витамин — вещество, содержащееся в пище в очень малых количествах, но необходимое для поддержания жизни.