Геном

Хромосома 20 Политика

Неизвестность является двигателем науки. Наука — это ненасытная печь, в которую ученые должны постоянно подбрасывать дрова из окружающего нас леса неизвестно­сти. Открытое пространство, которое появляется на месте вырубки, мы называем расширяющейся областью знаний. Но чем шире открытое пространство вокруг нас, тем длин­нее становится линия границы, отделяющей знания от не­известности. Все больше областей неизвестного открыва­ется нашему взору. До того времени когда был обнаружен геном, люди понятия не имели о том, что внутри каждой клетки находится документ длиной в 3 млрд «букв». Но по­сле обнаружения генома возникло еще больше вопросов о том, как этот геном организован и каким образом в нем за­шифрована информация о строении организма. Открытие каждого нового гена несет больше вопросов, чем ответов.

В этой главе мы узнаем об одной тайне природы, жиз­ненно важной для человечества, о которой до недавнего времени мы ничего не знали. Настоящего ученого угнетают прописные истины учебников. Его влекут к себе вершины неизвестности, представшие перед нашим взором благода­ря последним открытиям. Такая глыба неизвестности была обнаружена на хромосоме 20. Уже две Нобелевские премии присуждены только за то, что были очерчены границы не­известного, но таинственная область все еще противостоит освоению учеными. Все великие тайны, пока они не стали знаниями, являются областью всевозможных спекуляций.

Эта тайна не стала исключением и легла в основу больших политических страстей в 1996 году. Речь идет всего лишь о небольшом гене, названном РКР.

История началась с овец. В XVIII столетии сельское хозяйство Великобритании было революционизировано группой передовых целеустремленных предпринимате­лей, среди которых был Роберт Бейкуелл (Robert Bakewell) из Лестершира (Leicestershire). Он обнаружил, что породы овец и крупного рогатого скота можно улучшить и закре­пить положительные качества, если провести близкород­ственное скрещивание между отобранными передовыми особями и их собственными потомками. Методом имбри- динга была выведена новая порода овец, отличающаяся быстрым ростом, повышенной жирностью мяса и длин­ной шерстью. Но возник неожиданный побочный эффект. Некоторые овцы суффолкской породы страдали странной формой психоза, который развивался постепенно у зрелых овец. Походка становилась шаткой и неуверенной, они по­долгу в исступлении чесались об ограду, выглядели насто­роженными и отставали от отары. Вскоре больные овцы погибали. Эта неизлечимая болезнь, названная скрепи, становилась серьезной проблемой, поскольку в некоторых отарах погибала каждая десятая овца. Болезнь, которая изначально была выявлена только у суффолкской породы овец, скоро распространилась на другие породы в Англии, а затем в других частях света (российские фермеры назы­вали эту болезнь «почесухой» — примеч. ред.). Причины за­болевания оставались тайной. Не было признаков насле­дования болезни, но и явные возбудители также не были обнаружены. В 30-х годах прошлого столетия в Англии, по­сле того как ветеринары опробовали новые схемы вакцина­ции от инфекционных заболеваний, вспыхнула эпидемия скрепи у овец. Вероятно, причиной эпидемии стало то, что некоторые вакцины готовили из мозга овец. Хотя биологи­ческий материал тщательно стерилизовался формалином, в нем сохранилось инфекционное начало. Факт эпидемии привел ученый мир к убеждению, что скрепи вызывается неизвестными микробами.

Но что это за микробы такие, которых не убивает фор­малин? На них также не действовали детергенты, кипяче­ние и ультрафиолетовое облучение. Инфекционный агент проникал сквозь фильтры, через которые не могли пройти мельчайшие вирусы. Инфекция не вызывала иммунного ответа у заболевших животных, и от времени инфицирова­ния до появления первых признаков заболевания проходил довольно долгий латентный период. (Латентный период существенно сокращался, если инфицирование производи­лось непосредственно в мозг животного.) Скрепи предста­ло перед миром ученых монолитом неизвестности, о кото­рый сломали свои копья несколько поколений дерзких ис­следователей. Позже аналогичные симптомы заболевания были обнаружены у норок в зверохозяйствах Америки, у диких лосей и чернохвостых оленей в национальном парке «Скалистые горы», но эти открытия еще больше запутали картину. Норки оказались устойчивыми к скрепи, когда их инфицировали экспериментально от больных овец. В 1962 году Джеймс Пэрри (James Parry) вернулся к генетической гипотезе. Он предположил, что скрепи может каким-то об­разом совмещать генетическую наследуемость и горизон­тальную передачу от особи к особи. Например, известно много инфекционных болезней, чувствительность к кото­рым определяется генетически. Один из классических при­меров — холера, о чем мы говорили в главе 10. Но идея о том, что в качестве возбудителей инфекционного заболе­вания могут выступать сами гены, противоречила на тот момент всем генетическим аксиомам. Гипотеза Пэрри под­верглась острой критике со стороны других ученых.

Примерно в это же время американский ученый Билл Хэдлоу (Bill Hadlow) при рассмотрении фотографий сре­зов головного мозга умерших от скрепи овец (фотографии хранились в Wellcome Museum of Medicine — Музей меди­цины в Лондоне) вдруг обнаружил, что они удивительно напоминают другие снимки, которые он уже видел. Скрепи оказалась гораздо ближе к болезням людей, чем предпола­гали ранее. Точно такое же поражение мозга наблюдалось у людей, умерших в Папуа Новая Гвинея от ужасной и за­гадочной болезни куру. От этого заболевания головного мозга умерло много людей, особенно женщин, в племени Форе. Заболевание начиналось с дрожи в ногах, которая постепенно переходила на все тело. Речь становилась не­разборчивой, и больные время от времени разражались приступами беспричинного смеха. Примерно через год в результате серьезного органического поражения головно­го мозга больные умирали. В конце 1950-х годов куру стала одной из основных причин смертности женщин племени Форе, что привело почти к троекратному превышению численности мужчин в племени. Болезнь также поражала детей и, редко, взрослых мужчин.

Эта особенность инфекции породила догадку о связи заболевания с древними традициями племени. В 1957 году причина была найдена и описана в классических трудах двух докторов — Винсента Жигаса (Vincent Zigas) и Карлтона Гайдушека (Carleton Gajdusek). Когда умирал достойный человек, женщины племени выполняли сложный погре­бальный ритуал, в ходе которого тело умершего разреза­лось на части и съедалось. Ритуальный погребальный кан­нибализм был запрещен законом. Неудивительно, что эта церемония проводилась тайно, и вовлеченные в нее люди не были склонны делиться подробностями с посторонни­ми. Но Гайдушеку окольными путями удалось разговорить аборигенов о старых традициях прощания с почившими родственниками, сводившихся к формуле «катим на куким на кайкай» — разрезали, сварили и съели. Обычно женщи­ны и дети съедали внутренние органы и мозг, а мужчинам доставались мышцы. Это немедленно предоставило веро­ятный ответ на многие вопросы: почему от куру страдали в основном женщины и дети, а также почему заболевание часто возникало в семьях ранее умершего от куру человека, включая не только кровных родственников, но и родню со стороны мужа или жены. Смертность от куру постепенно снижалась из года в год, после того как ритуальный канни­бализм был запрещен законом и правительство усилило меры по соблюдению закона. Роберт Клитцман (Robert

Klitzman) — студент Гайдушека — выявил три группы риска в племени, к которым относились люди, посетившие риту­альную церемонию еще в 1940-1950-х годах. Так, из пятнад­цати участников церемонии погребения некой женщины Нено в 1954 году двенадцать человек впоследствии умерли от куру. Из числа трех остальных людей один умер в моло­дом возрасте по другой причине; другой женщине было раз­решено только присутствовать на церемонии, поскольку она была второй женой мужчины, чьей женой была Нено; а третий сознался, что ему досталась только рука.

Как только Билл Хэдлоу обнаружил сходство в картине поражения мозга от куру у людей и от скрепи — у овец, он тут же написал письмо Гайдушеку в Новую Гвинею. Гайдушек сразу же уловил суть открытия. Если куру была формой скрепи у людей, значит болезнью куру можно заразить лабо­раторных животных инъекцией в мозг. В 1962 году коллега Гайдушека Джо Гиббс (Joe Gibbs) начал серию эксперимен­тов, в которых пытался заразить шимпанзе и некоторых других обезьян материалом, взятым из мозга умерших от куру людей (этичность подобных экспериментов не явля­ется предметом рассмотрения этой книги). Пер-вые два шимпанзе заболели и умерли через два года после инъек­ции. Симптомы болезни в точности напоминали симптомы

куру.

Доказательство того, что куру является природной фор­мой скрепи у человека, было важным открытием, но не мог­ло существенно помочь в понимании болезни, поскольку скрепи на тот момент было таким же таинственным заболе­ванием неизвестного происхождения, как и куру. Начиная с 1900 года неврологи стали регистрировать другое редкое деструктивное психическое заболевание у людей. Первый случай этого заболевания был описан в 1900 году в Бреслау (сейчас Вроцлав в Польше) немецким доктором Гансом Крейтцфельдом (Hans Creutzfeld) у одиннадцатилетней девочки, болезнь у которой постепенно прогрессировала в течение 10 лет. Заболевание впоследствии стало известно как болезнь Крейтцфельда-Якоба, или БКЯ. Хотя первый случай заболевания был описан у ребенка, эта болезнь бо­лее характерна для людей преклонного возраста. Кроме того, течение болезни никогда не бывает таким длитель­ным. Скорее всего, Крейтцфельд описал какую-то другую патологию, которая затем ошибочно была ассоциирована с БКЯ в 1920-х годах другим доктором — Альфонсом Якобом (Alfons Jakobs).

Вскоре после того как Гиббс заразил шимпанзе куру, стало известно, что обезьяны также чувствительны к БКЯ. В 1977 году ситуация с этими болезнями стала еще более угрожаю­щей. Два случая БКЯ были обнаружены у пациентов, кото­рых незадолго до этого обследовали в одной и той же кли­нике по поводу эпилепсии. Исследования сопровождались внедрением в мозг электродов, которые до этого исполь­зовались при обследовании пациента с БКЯ. Заражение произошло несмотря на то, что электроды были хорошо продезинфицированы после применения. Оказалось, что возбудитель не только невосприимчив к формалину, де­тергентам, кипячению и ультрафиолетовому облучению, но его невозможно убить даже жесткой стерилизацией хи­рургических инструментов. Электроды были переданы для изучения и вживлены в мозг шимпанзе. Через некоторое время у обезьян развилась классическая БКЯ. Стало ясно, что БКЯ может быть ятрогенным (передающимся во время врачебного вмешательства) заболеванием; это еще боль­ше обострило эпидемиологическую ситуацию. С тех пор болезнь убила более сотни человек, принимавших по на­значению врача гормоны роста, получаемые из гипофиза умерших людей. Поскольку препарат в одном флаконе по­лучается в результате обработки нескольких тысяч гипофи­зов, несмотря на редкость БКЯ, вероятность того, что хотя бы один из гипофизов будет получен от больного, оказалась достаточной, чтобы вызвать небольшую эпидемию. Если вы склонны проклинать ученых за вмешательство в приро­ду, ради справедливости примите к сведению также те слу­чаи, когда благодаря новым технологиям удалось избежать больших проблем. Еще до того как в 1984 году был описан случай массового заражения людей препаратом гормона роста, в практику уже вошел новый препарат, в котором гормон роста получается не из трупов, а из генетически мо­дифицированной бактерии. В результате препарат не толь­ко стал более дешевым, но и совершенно безопасным.

Давайте еще раз перечислим, что было известно о таин­ственном заболевании к 1980 году. Овцы, норки, обезьяны и люди могут заразиться какой-либо версией одной и той же болезни от вживления в мозг некоего вещества, содер­жащегося в мозге больного. Инфекционный агент выжива­ет после всех обычных методов стерилизации и остается невидимым для самого мощного электронного микроскопа. При этом инфекция не передается при тесном контакте с больными людьми или при кормлении грудью, не вызывает иммунного ответа, может оставаться латентной в течение от 20 до 30 лет, и для инфицирования достаточно мизерной дозы зараженного материала, хотя вероятность заражения все же зависит от объема введенной дозы. Что бы это могло быть?