Есть ли смысл во фразе «у нас это семейное»?
«У меня плохая наследственность», — эту фразу часто произносят, не понимая до конца ее сути. На самом деле наследование — это крайне сложный механизм, который регулируют генетические, эпигенетические («надгеномные») факторы и условия среды. Даже ученые и врачи-генетики до сих пор не могут окончательно разобраться, почему кто-то наследует «семейную» болезнь, а кто-то нет. Однако некоторые закономерности, связанные с наследственностью, науке все же известны.
Генетические болезни
Когда врачи говорят о генетических заболеваниях, они имеют в виду моногенные болезни. Это значит, что ученые смогли определить конкретный ген, мутация в котором приводит к развитию болезни. Если ребенок рождается с неудачной версией гена, он точно заболеет. При этом неудачной может быть разная комбинация генов, полученных от родителей. Для каких-то болезней достаточно одной «поломанной» копии — так происходит, когда наследование идет по аутосомно-доминантному типу. Так наследуется, например, болезнь Хангтингтона, синдром Марфана, нейрофиброматоз первого типа.
В других ситуациях нужно получить от обоих родителей мутантный вариант гена, чтобы заболеть — это аутосомно-рецессивное наследование. Таким образом передаются по наследству муковисцидоз, фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия, несиндромальная тугоухость.
Когда человек получает всего одну неудачную копию гена при заболевании, которое передается с помощью рецессивного наследования, он не заболевает, а становится носителем. Именно поэтому у двух здоровых людей может родиться ребенок с генетическим заболеванием — это происходит потому, что мама и папа были носителями болезни, а их ребенок получил от них две копии мутантного гена.
Также при двух здоровых родителях ребенок может заболеть, если произошло наследование, сцепленное с полом. Это значит, что ген, мутация в котором провоцирует развитие болезни, расположен на половой хромосоме. Среди таких заболеваний — гемофилия, мышечная дистрофия Дюшенна, дальтонизм.
Чаще всего при наследовании, сцепленном с полом, женщины являются здоровыми носителями, а ее сыновья заболевают. Связано это с тем, что у женщин есть две Х-хромосомы и обычный вариант гена на одной хромосоме компенсирует наличие «поломанной» версии на другой. У мужчин же всего одна Х-хромосома, и если ребенок получил от матери именно хромосому с мутантным вариантом гена, он заболеет. И гемофилия, и дальтонизм, и миодистрофия Дюшенна вызваны рецессивными мутациями генов в Х-хромосоме, поэтому болеют ими сыновья женщин-носителей, в то время как сами матери и их дочери остаются здоровыми.
Бывают такие болезни, при которых возможны разные типы наследования. Например, спинальная мышечная атрофия (СМА) может наследоваться по аутосомно-доминантному, аутосомно-рецессивному, а также Х-сцепленному типу.
«Из всех генетических болезней в своей практике я чаще всего встречаю муковисцидоз, фенилкетонурию, СМА, несиндромальную тугоухость. Родители-носители мутантных копий генов могут не подозревать о том, что они способны „наградить“ своего ребенка наследственным заболеванием. Конечно, не все могут пройти полное генетическое обследование — это все еще достаточно дорого. Но я советую будущим родителям хотя бы сдать тест на носительство самых распространенных мутаций — это стоит разумных денег и поможет избежать больших неприятностей со здоровьем ребенка», — говорит врач-генетик Ирина Жегулина.
Наследственная предрасположенность
Большинство заболеваний не имеют четкой наследственности — по крайней мере, ученые ее пока не обнаружили. Но у многих болезней есть наследственные факторы, которые увеличивают риск столкнуться с ними.
«В случае с наследственной предрасположенностью у болезней нет каких-то конкретных генетических причин. И сегодняшние исследования посвящены тому, чтобы находить генетические ассоциации. Приведу пример. Ученые берут группу европейцев, которые болеют сахарным диабетом второго типа, и группу здоровых европейцев. Затем они изучают их гены и пытаются понять, какие мутации отличают группу здоровых от группы больных. Получается некий усредненный „генетический портрет“ больного сахарным диабетом второго типа. И если ваши гены больше похожи на гены больных, чем на гены здоровых, то ваш риск заболеть растет. Но все же это не значит, что вы обязательно заболеете», — объясняет Ирина Жегулина.
Большинство известных генетических ассоциаций повышают риски болезней не слишком сильно. Но есть исключения: например, одна мутация в гене FLG, который отвечает за белок кожи филаггрин, увеличивает риск атопического дерматита в шесть раз, две мутации — аж в 150 раз. А «поломка» в гене BRCA1 повышает риск развития рака молочной железы с 12,4% до 55-65%.
«Обычно предрасположенность к болезни — это некий комплекс генетических факторов, которые вместе способны привести к развитию болезни. Часто решающим фактором бывает образ жизни — он может как усугубить генетические риски, так и снизить их. Есть также эпигенетические изменения — своеобразные „метки“ на генах, которые изменяют их работу. Эпигенетические факторы также будут влиять на риск развития болезни. Но если с генетикой ученые более или менее разобрались, то в случае с эпигенетикой наука только делает первые шаги в изучении ее механизмов. Почему появляются эти „метки“, как они влияют на генетические предрасположенности, передаются ли они по наследству — все это медикам лишь предстоит выяснить», — рассказывает Ирина Жегулина.
Заподозрить, что в развитии обычного заболевания виновата наследственность, можно при необычных причинах его появления или нетипичном развитии. «Допустим, к врачу приходит человек 50 лет, у него ожирение и он мало двигается. Врач обнаруживает сахарный диабет второго типа — скорее всего, причиной болезни стал образ жизни, и генетика ни при чем. С другой стороны, если активный молодой парень со спортивным телосложением пришел к врачу с признаками диабета второго типа, у него может быть MODY-диабет, который обусловлен генетически», — поясняет врач.
Наследственные черты
Цвет глаз, волос, рост, склонность к депрессии, темперамент, стрессоустойчивость — эти и другие признаки и черты характера тоже наследуются лишь в определенной степени. Наследственные признаки, как и большинство болезней, — это не данность, а предрасположенность. Например, если сделать генетический анализ, можно узнать, что у вас «вероятность голубых глаз — 72%, зеленых — 27% и карих — 1%». Какими при этом глаза окажутся на самом деле, зависит от взаимодействия многих генов. Так что школьные знания, что ген карих глаз — доминантный, а ген голубых — рецессивный, не полны — все гораздо сложнее. И если у голубоглазых родителей появился кареглазый ребенок, это еще не повод подавать на развод.
Такие признаки, как цвет глаз, могут определяться не только взаимодействием генов, но и внешними факторами. У северных оленей, например, летом светлые глаза — они хорошо отражают свет во время полярного дня. А зимой глаза становятся синими — это позволяет животным лучше видеть во время полярной ночи. Очевидно, в генах оленей «зашиты» некие инструкции, которые позволяют менять цвет глаз в зависимости от внешних условий — вот пример причудливого взаимодействия наследственности и среды.
«Сегодня наследственность очевидна лишь по части моногенных заболеваний. Все остальное пока на этапе изучения: ученые создают биологические базы данных, ищут ассоциации между признаками, болезнями и генетическими факторами. Но пока по большинству вопросов наука не может дать ответ наверняка — наследственность это или нет. Так что и врачи-генетики, глядя на результаты генетических тестов, тоже с осторожностью делают выводы по поводу наследственных заболеваний», — объясняет Ирина Жегулина.
Ложная «наследственность»
Человек с ожирением может сказать: «Лишние килограммы — это у нас семейное». И если взглянуть на его родственников, становится ясно, почему он так говорит: мама, папа, тетя и дедушка — все полные. Но стоит ли сразу винить плохую наследственность?
На самом деле, нет. Возможно, все дело в образе жизни, который принят в этой семье. Если мама любит готовить картошку со шкварками (а до нее так делала бабушка), родители помогают детям получить справки для освобождения от физкультуры (потому что сами ненавидят спорт), а лучший отдых — лежать на диване, то неудивительно, что у всех членов семьи есть лишний вес.
Хотя и генетика может играть свою роль — например, если в этой семье из поколения в поколение передается мутация гена FTO, которая замедляет чувство насыщения. Тем не менее здоровые пищевые привычки и рациональный выбор продуктов могли бы решить эту проблему.
«На консультации врач-генетик должен подробно расспросить человека о его семейной истории, привычках. Это поможет отделить реальную наследственность от „унаследованного“ образа жизни», — говорит Ирина Жегулина. Врач добавляет, что сегодня с помощью генетики (в сочетании с семейным и личным анамнезом) можно лишь более точно оценить индивидуальные риски человека. Но сказать наверняка, заболеет он или нет, в большинстве случаев невозможно.
Тайны, которые раскроет генетический тест
Чаще всего люди обращаются к генетическому тесту, чтобы узнать свое происхождение. Еще одна причина расшифровать свою ДНК — возможность узнать о рисках тяжелых болезней.
Но возможности генетических тестов этим не ограничиваются.
Как работает генетический тест
Генетический тест — это, конечно, не то же самое, что анализ крови или МРТ. Эти медицинские исследования дают точную информацию о текущем состоянии организма, в то время как гентест показывает вероятность возникновения какого-либо признака заболевания.
Генетический тест не сможет абсолютно точно определить даже объективные черты внешности человека — например, цвет глаз. Результат генотипирования будет выглядеть примерно так: «Вероятность голубых глаз — 72%, зеленых — 27%, карих — 1%».
Все потому, что от родителей мы наследуем две копии каждого гена, при этом на один признак может влиять несколько генов. Какой цвет глаз будет у человека в итоге, зависит от того, какие гены он получил от родителей и как они взаимодействовали. Генетики могут предсказать результат по вашей ДНК с определенной точностью, но не со 100% гарантией.
Тем не менее, узнать из нашей ДНК можно довольно многое.
Склонность к болезням
Каждая болезнь (кроме редких генетических заболеваний) встречается у определенного процента населения, а значит, у всех людей есть риск столкнуться с ней.
Например, сахарный диабет бывает у 8% людей — значит, средний риск каждого человека заболеть диабетом составит 8%. Но генетические факторы влияют на этот риск, делая его больше или меньше среднего.
Если генетические факторы увеличивают вероятность болезни, то такое заболевание относится к группе повышенного риска.
В России, по данным биомедицинского холдинга «Атлас», топ-3 самых высоких генетических рисков — это сахарный диабет, ожирение и ишемическая болезнь сердца.
Даже если риск болезни повышен из-за генов, скорректировать его можно при помощи образа жизни. Когда человек проходит генетический тест, ему дают рекомендации, что делать с его высокими рисками.
Если, например, повышен риск ожирения из-за гена, замедляющего процесс насыщения, врач-генетик посоветует питаться маленькими порциями. При высоком риске диабета — больше двигаться, регулярно проверять кровь на уровень глюкозы и гликированного гемоглобина, и так далее.
Определенные гены могут сильно увеличивать риск заболеть раком. Мутация в гене BRCA1 у женщин, к примеру, повышает вероятность рака груди с 12% до 55–65%.
Диета и фитнес
Генетический тест также поможет вести здоровый образ жизни — причем именно такой, который подойдет конкретно вам. Универсальных правил ЗОЖ нет — в этом вопросе все строго индивидуально. Знание того, что «зашито» в ваших генах, даст возможность подобрать сбалансированную диету и подходящие физические нагрузки.
Компания Genotek проанализировала ДНК более 1500 человек, которые решили серьезно подойти к спорту и питанию. Они выяснили, что у 61% людей есть как минимум одна копия гена, снижающего силовые качества, — это значит, что приседания и отжимания будут даваться большинству людей с трудом.
Зато у них может быть повышена выносливость, так что пробежки, велосипед и просто длительные прогулки — это то, что нужно.
Что касается лишнего веса, 82% людей предрасположены к повышенному индексу массы тела. При этом у 33% есть обе копии гена, ответственного за ожирение, — их риск растолстеть удваивается.
Так что, если рука постоянно тянется к булочке — не стоит так уж сильно корить себя. Вполне возможно, что виноваты в этом гены.
Проанализировав генетические особенности обмена веществ, врачи могут посоветовать вам специальную диету: общую калорийность, сочетание белков, жиров и углеводов. Гены также влияют на уровень микроэлементов — если в них есть мутации, человеку советуют употреблять витамины и минералы в виде добавок.
Носительство генетических заболеваний
Даже если вы и ваш партнер здоровы, это не значит, что у ваших детей не может быть тяжелых генетических болезней. Если вы оба носители «неблагополучных» генов, у ребенка может быть врожденная патология.
Также есть заболевания, носителями которых бывают только женщины, а болеют ими их дети мужского пола — например, мышечная миопатия Дюшенна или гемофилия.
Чаще всего встречается носительство генов гемохроматоза, фенилкетонурии и муковисцидоза. Большинство людей даже не слышали о таких заболеваниях и могут не подозревать, что проблемы со здоровьем у их ребенка — результат неудачного сочетания генов.
Гемохроматоз, к примеру, ухудшает обмен железа в организме, что в итоге может привести к циррозу печени. Но ситуацию можно легко скорректировать приемом препаратов, связывающих железо.
А при фенилкетонурии нужно исключить из диеты животный белок — если не сделать этого на раннем этапе развития ребенка, болезнь может привести к тяжелой форме умственной отсталости.
Но, конечно, лучше вовсе избежать генетических заболеваний. Если у родителей по результатам теста обнаруживают «опасные» гены, им предлагают провести процедуру ЭКО и выбрать для оплодотворения здоровый эмбрион.
Происхождение
Генетический тест не расскажет вам, откуда конкретно произошли ваши родственники — из России, Франции или, например, Израиля. Он покажет только принадлежность к большим группам — жителей Европы, Среднего Востока, Африки и так далее.
Также из гентеста можно узнать, от какой гаплогруппы вы произошли. Гаплогруппа позволяет определить, в каком регионе и когда появились ваши предки.
Некоторые иностранные тесты также предлагают при помощи ДНК обнаружить ваших дальних родственников по всему миру. Главное ограничение этой технологии — для того, чтобы вы добились успехов в поиске родственников, гентест должны пройти миллионы людей в разных странах.
Личные качества
Анализ ДНК может показать вероятность развития депрессии, склонность к творчеству, эмпатии и алкоголизму.
По данным компании Genotek, у 11% людей есть вариант гена, повышающий склонность к непереносимости алкоголя. Риск алкоголизма у таких людей на 30% ниже, чем у среднестатистического человека.
Гормон окситоцин, нейромедиаторы дофамин и серотонин влияют на настроение и характер. То, как наш организм вырабатывает и усваивает эти вещества, во многом определено генетически. Некоторые мутации могут приводить к психическим расстройствам или особенностям поведения.
Специалисты из холдинга «Атлас» выяснили: примерно у половины людей гены определяют пониженную чувствительность рецептора к окситоцину. У таких людей проблемы с эмпатией, они не всегда понимают чувства и поступки других людей.
А у 25% людей «генетически» повышен уровень дофамина — это делает их более креативными, но также склонными к панике, фобиям и депрессии.
