Текст книги "Мутанты. О генетической изменчивости и человеческом теле."

Автор книги: Арман Мари Леруа

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 27 страниц)

"Пегие" (частичный альбинизм)

Эти дети привели бы Бюффона в восторг. Стараясь найти объяснение альбинизму и в попытках постичь еще не существующую теорию наследования, он стремился узнать, каким будет ребенок, родившийся в результате союза альбиноса с партнером, имеющим нормальную пигментацию. Он полагал, что такие дети будут пятнистыми, или пегими. В "Естественной истории" он приводит еще одну литографию. На ней изображена девочка лет примерно четырех, стоящая посреди целого набора экзотических предметов: зонтика, топорика, покрывала, украшенного перьями головного убора. На пальцах ее как бы застывшей в воздухе руки сидит домашний питомец – небольшой попугай. Тело у девочки двуцветное: мозаика черных и белых пятен.

Частичный альбинизм. Мари-Сабина, Колумбия, 1749 г.

Из книги Жоржа Леклерка Бюффона "Естественная история всеобщая и частная", 1777 (Библиотека Уэллком, Лондон).

Бюффон никогда не видел этого ребенка, почти ничего не знал о его происхождении и описал исключительно по картинке. Нарисованный в Колумбии неизвестным художник приблизительно в 1740 году, портрет был отправлен в Европу на испанском судне, которое вскоре было захвачено вест-индской эскадрой военно-морских сил Великобритании. Теперь картина являлась военным трофеем и была отправлена в Каролину, где с нее сделали, как минимум, две копии. Одну из этих копий, а может быть – и сам оригинал, послали в Лондон, но корабль, в свой черед, был ограблен, на этот раз французскими моряками, и картина попала в руки бургомистра Дюнкерка, некоего г-на Таверна, который и отослал ее Бюффону. Так, благодаря Войне за испанское наследство пятнистая девочка Мари-Сабина попала на глаза величайшего натуралиста Европы.

Бюффон был в восторге. На его копии портрета, теперь утраченной, было написано следующее:

Правдивый портрет

Мари-Сабины, которая родилась

12 октября 1736 года в Матуне,

на плантации, принадлежащей

иезуитам города

Картахена в Америке,

от двух рабов негров по имени

Мартианиано и Патрона.

В письме, посланном вместе с портретом, Таверн писал: "Несмотря на имеющуюся надпись, я думаю, что ребенок был плодом союза между белым мужчиной и негритянкой,и, дабы сохранить честь матери и Общества [иезуитов], к рабам которого она принадлежала, было решено указать, что оба ее родителя были черными". Бюффон ответил, что поначалу он счел объяснение Таверна достаточно правдоподобным, но по некотором размышлении усомнился в нем. Существуют тысячи, миллионы людей, в жилах которых смешана кровь черных и белых, и все они демонстрируют однородную коричневую окраску. Возможно, продолжал он, дитя было потомком черного родителя и альбиноса – одного из аномальных блафардов. И это все, что нам известно о Мари-Сабине, за исключением разве что краткого упоминания о ней в книге монаха-иезуита, географа и этнографа Хосе Гумильи "Ориноко в иллюстрациях и обоснованиях: естественная история этой великой реки" (Мадрид, 1745), который вспоминает, что видел ее младенцем в больнице на плантации и сказал матери (восстанавливающей силы после родов), чтобы она оберегала дочь от сглаза. Свой рассказ он заключает выводом, что в своеобразной внешности девочки повинна собака, домашняя любимица, которая, по несчастью, тоже была пятнистой. [233]233
  Историю Мари-Сабины описали Бюффон (Buffon, 1977, p. 557), Пирсон с соавторами (Pearson et al., 1913) и Добсон (Dobson, 1958). – прим. авт.


[Закрыть]

Предположение Бюффона о том, что пятнистые дети являются потомками альбиносов и негров, продержалось почти двести лет. Конечно, по сравнению с пятнистой собакой Гумильи это было более разумное объяснение, но все равно его столь длительное существование остается загадкой, так как за то время по меньшей мере четыре других пятнистых ребенка с Карибских островов попали на страницы научных журналов, причем ни у одного из них не было родителя-альбиноса. Кроме Мари-Сабины науке стали известны Джон Ричардсон Примроуз Боби (родился в 1774 году на Ямайке), Мадлен (родилась в 1783 году на острове Санта-Лючия), Джордж Александер Граттон (родился в 1808 году в Сан-Винсенте) и Лисби (родился в 1905 году в Гондурасе). Каждый из этих детей в свое время был знаменитостью. Портреты Мари-Сабины ныне висят в Уилльямсбурге, Вирджиния, и в Хантеровском музее в Лондоне; Мадлен удостоилась статуи в Гарвардском университете; а в Марлоу, графство Суррей, находится могила Джоржда Граттона со следующей эпитафией: "Под этим камнем погребен ребенок, чей цвет отличен от других с пеленок". [234]234
  О других людях с частичным альбинизмом, живших в XVIII веке, сообщает Бланшар (Blanchard, 1907). – прим. авт.


[Закрыть]

Частичный альбинизм. Лисби, Гондурас, 1912 г.

Из книги Карла Пирсона и др. "Монография об альбинизме у человека", 1913 (Библиотека Уэллком, Лондон).

Последний из карибских пегих детишек – Лисби – фигурирует в статье британского генетика Карла Пирсона, написанной в 1913 году. Подобно Бюффону, Пирсон полагал, что пятнистость как-то связана с альбинизмом. Он не считал, что мать ребенка имела любовную связь с альбиносом – на семейной фотографии изображена одетая в кружево матрона явно непоколебимых моральных устоев. Вместо этого он задается вопросом о происхождении Лисби, предполагая наличие у него предка-альбиноса. В действительности гипотеза Пирсона была еще несколько сложнее, так как, по мысли ученого, наличие предка альбиноса могло стать причиной пятнистости только в том случае, если кто-то из родителей ребенка обладал особенно темной кожей как это и было с отцом Лисби, которого Пирсон называл "черным, как уголь, негром". Довольно-таки заковыристое объяснение, причем такое, которое трудно понять с современной точки зрения. [235]235
  О Лисби – см. у Пирсона (Pearson, 1913). Причиной того, что Пирсон настаивал на этом, довольно искусственном объяснении происхождения неполного альбинизма, было опять-таки его неприятие менделевской теории наследования. – прим. авт.


[Закрыть]Теперь мы знаем, что пятнистость не имеет ничего общего с альбинизмом, а вызывается доминантными мутациями в абсолютно ином наборе генов и что эти мутации могут встречаться у людей любого цвета кожи, не говоря уж о лошадях, кошках и породе мышей, которая называется "Splotch" [236]236
  Пятнистая (англ.).


[Закрыть]. Они представляются нам не менее удивительными, чем была Мари-Сабина для Бюффона. Помимо всего прочего, они говорят нам о странном происхождении клеток, окрашивающих нашу кожу.

Меланоциты проводят всю свою жизнь в коже, хотя и являются по отношению к ней иммигрантами. В то время как большая часть кожи связана с эктодермой, они ведут свое начало от ткани так называемого "нервного гребня". Примерно на двадцать восьмой день после зачатия клетки нервного гребня покидают только что сформированный дорзальный нервный тяж и устремляются к голове плода, где и формируют лицо. Но отдельные клетки нервного гребня путешествуют еще дальше. Как река разделяется на рукава в пределах своего устья, так и ручейки клеток нервного гребня устремляются вниз с откосов дорзального нервного тяжа и достигают самых дальних границ эмбриона. В одной части тела они образуют нервы, в другой – мышцы, и повсюду, где бы ни находились, они вторгаются в развивающиеся железы. Некоторые становятся меланоцитами, которые на довольно ранних стадиях жизни плода внедряются в нижние слои кожи, где и остаются для производства пигмента. Клетки нервного гребня не только формируют наши лица, но и придают им окраску.

Для того чтобы из необученных нервных клеток образовались меланоциты, а не какие-нибудь другие виды клеток, равно как и для того, чтобы направить меланоциты к месту их окончательного назначения, нужны соответствующие молекулярные механизмы. Мутации по меньшей мере пяти различных генов вызывают пятнистость кожи, и каждая из них выводит из строя один или несколько таких механизмов, что приводит к появлению лишенных меланоцитов и, следовательно, абсолютно белых участков кожи. У одних людей это выражается всего-навсего в появлении белой пряди волос надо лбом, у других покрывается пятнами тело, у третьих глаза становятся разного цвета. Но встречаются и более серьезные нарушения. Некоторые пятнистые дети страдают тяжелым кишечным заболеванием, известным под названием "расширение толстой кишки", когда нижние отделы кишечника раздуваются по причине постоянных запоров, вызываемых отсутствием кишечных нервов, контролирующих дефекацию. Эти нервы также являются производными нервного гребня. Кроме того, пятнистые дети склонны к глухоте, так как, по-видимому, меланоциты играют какую-то важную роль в строении внутреннего уха. [237]237
  Черты неполного альбинизма – пятнистости, белая прядь волос и билатеральная гипопигментация конечностей и туловища ( 172800) вызываются доминантными мутациями гена c-Kit ( 164920), который кодирует рецептор тирозинкиназы. Лиганд c-Kit – это фактор Стила (Sl) у мыши, но нарушений с мутациями этого гена у человека идентифицировано не было. Считается, что c-Kit и его лиганд руководят миграцией вероятных меланоцитов. Другие синдромы частичного альбинизма часто вызывают только белую прядь волос, но ассоциируются с глухотой или расширением толстой кишки. Это синдромы Ваарденбурга от I до IV типа ( 193500, 193510, 602229), причины которых заключаются в доминантных мутациях генов Pax3, Sox10 и MITF (Tassabehji et al., 1992; Watanabe et al., 1998). Эти гены представляют собой транскрипционные факторы, нужные для спецификации поколений меланоцитов (Goding, 2000). Манифестации этих синдромов весьма разнообразны; все они вызываются доминантными мутациями; появление гомозигот, вероятно, заканчивается летальным исходом. – прим. авт.


[Закрыть]

Динка или голландцы

Морских свинок, собак, кошек, породы крупного рогатого скота специально выводили для получения разнообразных окрасов, и только люди естественным образом демонстрируют целый спектр оттенков. Чем определяется цвет нашей кожи? Любопытно, что хотя генетики немало знают о причинах аномальной пигментации, им еще только предстоит определиться в отношении генов, отвечающих за различия в цвете кожи, скажем, у представителя племени динка и у голландца.

Почему так происходит? Отчасти это объясняется несомненной сложностью проблемы. Генетики сходны во мнении, что различия между темной и светлой от природы кожей определяются не одним, а несколькими генами (будь это всего лишь один ген, его бы к настоящему времени уже определили). Однако при попытке уточнить, сколько именно их существует, возникают разногласия и называются цифры от двух до шести сложным образом взаимодействующих генов, которые и дают любые известные оттенки розового, смуглого, коричневого и черного. Это затрудняет дело. Когда несколько генов, каждый из которых имеет множество вариантов, оказывают совместный эффект на некое свойство человеческого тела, молекулярная идентификация этих генов превращается в сложную задачу прикладной статистики. Если искомое свойство связано с болезнью – сердечным заболеванием или неинсулинзависимым диабетом, генетики охотно принимают вызов по части ее решения. Что же до изучения цвета кожи, то здесь они действуют более осторожно. [238]238
  Известно, что африканцы отличаются от европейцев, а народы Восточной Азии – от тех и других структурой и плотностью своих меланосом (Szabo et al., 1969; Toda et al., 1972). О генетике, однако, мы знаем очень мало, не считая некоего намека на то, что в этом как-то замешан P-ген (Sturm et al., 1998). – прим. авт.


[Закрыть]

Их можно понять. С тех пор как Линней разделил все народы мира на четыре расы: азиатов (Asiaticus), американцев (Americanus), европейцев (Europaeus) и африканцев (Afer), цвет кожи стал ошибочно использоваться в качестве удобного маркера других человеческих качеств.

Линней выделил свои четыре расы на основе не только цвета кожи, но и особенностей характера. Азиаты были "безжалостными, высокомерными, алчными и подвластными чужому мнению"; американцы – "настойчивыми, самодовольными, желчными и подвластными привычке"; африканцы, явно лишенные каких-либо привлекательных черт, – "коварными, медлительными, флегматичными, беспечными и подвластными капризу". А что же с его собственной расой? Европейцы, по мысли Линнея, были "живыми, веселыми, изобретательными и подчинялись обычаям". [239]239
  Характеристику человеческого рода см.: Linnaeus, 1758, p. 20-21. – прим. авт.


[Закрыть]Таким было начало интеллектуальной традиции, которая в XIX веке воплотилась в трудах графа Артюра де Гобино, теоретика превосходства арийцев над другими народами, а в дальнейшем достигла наивысшей точки в создании самой продвинутой в мире "хроматократической" государственной системы – апартеида Южной Африки.

В течение практически половины столетия архитекторы южноафриканского форпоста держали весь мир в напряжении и тратили большую часть обширных национальных ресурсов на достижение абсолютно безнадежной цели разграничения двух расовых потоков. В бесконечных переговорах по поводу того, кто может, а кто не может сидеть на парковых скамейках с надписью "только для белых", каждый полицейский, судья, работодатель и вообще любой гражданин страны становился экспертом в области расовой идентичности. Южноафриканские законы всегда были намеренно расплывчатыми в отношении того, кого именно следовало считать белым (blank), черным (swart) или цветным (kleurling). На языке апартеида к последней категории относились люди смешанного африканско-европейского происхождения. Отнесение к той или иной категории отчасти зависело оттого, с кем вы были знакомы, откуда были родом и кем вас считали окружающие. Но, помимо этих социальных критериев, существовал и целый набор псевдонаучных тестов, которые, по мысли их сторонников, с неизбежностью выдали бы африканское происхождение у всякого, кто пытался "сойти за белого". Некоторые были убежденными приверженцами "карандашного теста", основанного на том предположении, что карандаш, вставленный в волосы, удержится там только у тех, кто хотя бы отчасти является черным. Другие утверждали приоритет цвета кожи под ногтями или со знанием дела рассуждали о веках и монгольском пятне. Были и такие, кто настаивал на определении цвета гениталий ("тест мошонки"). В школах, больницах, учреждениях, когда, по сути, все аспекты общественной жизни Южной Африки в промежутке между 1948 и 1990 годом определялись принципом сегрегации, судьба ребенка зависела исключительно от цвета любой из частей его или ее тела. [240]240
  История расовых категорий в Южной Африке см.: Posel, 2001. – прим. авт.


[Закрыть]

В 1973 году сорокалетняя кейптаунская домохозяйка по имени Рита Хефлинг, которая до той поры наслаждалась всеми привилегиями и гарантиями, сопровождавшими жизнь белых южноафриканцев, внезапно начала темнеть. Врачи поставили диагноз болезни Кушинга, связанной с гиперактивностью надпочечников. Железы удалили, и какое-то время все шло хорошо, но затем женщина заметила, что ее кожа опять темнеет. Речь шла не о какой-то смуглоте, наподобие загара, а о глубоком бронзовом оттенке, изменившем всю ее внешность и делавшем ее похожей на цветную.

Первые оскорбления были мелкими, на уровне "малого" апартеида. Выброшенная однажды из автобуса "только для белых" ревностным кондуктором, она с той поры всегда носила с собой справку, объясняющую и оправдывающую происхождение ее темной кожи. Однако в Южной Африке времен апартеида любой гражданин мог взять на себя функции уполномоченного по расовым вопросам, и вскоре Рита была вынуждена поменять место жительства – всего лишь затем, чтобы новые соседи тотчас выступили с очередным протестом. Все это происходило в Кейптауне, городе, который даже в те поры отличался максимальным, по южноафриканским меркам, космополитизмом и расовой толерантностью. В конце концов под давлением оказалась и ее семья. Когда умер отец, Рите не разрешили прийти на его похороны. "Я не хочу, – сказала мать, – стесняться твоего темного тела у могилы папочки".

Отвергнутая белым сообществом, Рита нашла друзей и поддержку в среде черных африканцев. Они приглашали ее в свои дома в сегрегированных районах города, помогали выжить и не сойти с ума. Она стала свободно разговаривать на языке кхоса. Затем в один прекрасный день 1978 года Рита неожиданно снова сделалась белой. Она попыталась вернуться к своей прежней жизни, но к тому времени муж, бывший офицер военно-морских сил, и дети покинули ее. В последние десять лет своей жизни она существовала на пособие и небольшую пенсию и скиталась по жалким углам в трущобах Кейптауна. В одном из таких углов она и умерла в 1988 году в возрасте пятидесяти пяти лет от бронхопневмонии. [241]241
  История Риты Хефлинг см.: Josef and Godson, 1988. – прим. авт.


[Закрыть]

Болезнь Риты Хефлинг называется синдромом Нельсона. Она встречается примерно у трети больных, перенесших адреноэктомию. Одна из основных задач надпочечников (как и щитовидной железы) состоит в том, чтобы контролировать гипофиз. В отсутствие надпочечников гипофиз у Риты начал расти, обзаводиться опухолями и продуцировать излишки гипофизарного гормона, что и вызвало потемнение кожи.

У Чарли Берна, Ирландского гиганта, тоже была опухоль гипофиза. Может показаться удивительным, что опухоль одного-единственного органа приводит к столь различным последствиям, но гипофиз – это в высшей степени универсальный орган: не просто фабрика гормонов, а индустриальный парк, где каждый из секретируемых им гормонов, общее число которых приближается к десяти, продуцируется группой специализированных клеток. Это означает, что опухоли, затрагивающие различные типы гипофизарных клеток, могут вызывать совершенно различные последствия. Большая часть опухолей гипофиза развивается в клетках, связанных с секрецией гормона роста, и поэтому приводит либо к гигантизму, либо к акромегалии. Гораздо реже опухоль развивается в клетках, продуцирующих группу гормонов, называемых меланотропинами.

Подобно гормону роста, меланотропины циркулируют по всему телу. Однако если гормон роста способен воздействовать почти на все клетки организма, влияние меланотропинов носит более избирательный характер. Среди клеток, на которые они оказывают поистине поразительный эффект, – меланоциты. Когда гормон связывается со своим рецептором на меланоците, клетка начинает продуцировать эумеланин – пигмент, придающий темные оттенки нашей коже, волосам и глазам. Подобно тому как избыток гипофизарного гормона роста вызывает чрезмерный рост мышечной и костной тканей, излишек меланотропина заставляет нашу кожу темнеть, по крайней мере так происходит у лиц со светлой кожей. Но меланотропины не просто стимулируют продукцию эумеланина. Дети, лишенные меланотропинов, не блондины, а рыжие. И еще они толстые. [242]242
  Рыжие волосы и ожирение вызываются мутациями гена POMC ( 176830), который кодирует предшественников α-МСГ и АКТГ (Krude et al., 1998). – прим. авт.


[Закрыть]

А толстые они потому, что среди меланотропинов есть молекула под названием α-меланоцитстимулирующий гормон (α-МСГ), которая способна на большее, чем следует из ее названия. На меланоците она связывается и активизирует молекулу под названием меланоцитстимулирующий гормон (меланокортиновый) рецептор-1, или MC1R. В мозге тем не менее она связывается с другим рецептором, так называемым MC4R, который кодируется иным геном. Мозговой рецептор контролирует аппетит. Когда α-МСГ активизирует MC4R, нейронный сигнал приказывает нам прекратить есть. Дети, у которых отсутствует α-МСГ, страдают ожирением, потому что во время еды просто не знают, когда должны остановиться.

И все же далеко не все рыжеволосые толстые. Действительно, порывшись в собственной памяти, каждый скажет, что таковых, в общем-то, мало. Почему так? Ответ, по-видимому, заключается в том, что у большинства рыжих огненные кудри и прозрачная кожа связаны не с отсутствием гормона, а с необычными рецепторами. Если MC1R активен, меланоциты производят эумеланин – коричневый и черный пигменты, если неактивен, продуцируется феомеланин – красный пигмент. У рыжеволосых кельтов рецепторы более или менее постоянно находятся в неактивном состоянии. Эту особенность они делят с рыжими сеттерами, лисицами и шотландской породой хайленд крупного рогатого скота.

Отметьте употребление нечеткого определения "необычные". На протяжении всей книги я пользовался языком клинической генетики. Я рассказывал о "мутациях", которые "выводят из строя" белки или делают их "дефектными". Но вокруг нас так много рыжеволосых, что говорить об их генах столь оскорбительным образом чуточку страшновато. И все же остается мучительный вопрос: являются ли рыжие мутантами?

Чтобы отнести данную генетическую последовательность к мутациям, а не к полиморфизму, нужно знать две вещи – глобальную частоту ее распространения и степень полезности: мутации редки и вредоносны, полиморфизмы, как правило, – ни то ни другое. Что касается частоты, то рыжеволосые обычно встречаются в Северной Европе (в Абердине их 6 процентов), но повсеместно они редки. Ситуация усугубляется тем, что при подсчете "голов" частота "гена рыжеволосости" завышается. Это происходит потому, что каждая особь с рыжими волосами по-своему необычна. MC1R встречается, как минимум, в тридцать различных вариантах, многие из которых обнаружены в Ирландии. Шесть, а может быть, даже десять из этих человеческих вариантов MC1R в разных сочетаниях дают рыжие волосы, будь то красновато-коричневые, ярко-рыжие, белокурые с апельсиновым или клубничным оттенком. Африканцы, по контрасту, обладают всего одной разновидностью MC1R.

В глобальном масштабе любой единичный вариант гена MC1R, отвечающий за рыжие волосы, настолько ускользающе редок, что мы должны, по-видимому, именовать его мутацией, а не полиморфизмом. Но давайте рассмотрим в качестве аргумента полезность гена. Высказывались предположения, что жителям севера нужны светлые оттенки кожи для обеспечения доступа солнечного света при производстве в организме витамина D, без которого у людей развивается рахит, или костные деформации. Дарвин полагал, что разнообразие человеческих окрасок явилось следствием полового отбора, когда одно поколение за другим делало произвольный выбор в пользу более красивых брачных партнеров. Это привлекательная, но труднодоказуемая гипотеза, по крайней мере, если не принимать во внимание утверждение Анри Тулуз-Лотрека, что рыжие обладают особым эротическим запахом. С другой стороны, довольно легко найти аргументы, оспаривающие полезность генов рыжеволосости. Распространение в Африке одного варианта MC1R говорит нам о том, что в тропиках необходима темная кожа, которая, и в этом нет сомнения, защищает от рака кожи. Вдали от мягкого северного света рыжие легко становятся добычей жгучих солнечных лучей. Гены MC1R снабжают их нежным цветом кожи, которая легко сгорает, но не поддается загару. В Австралии многие дети являются потомками шотландских и ирландских иммигрантов, и по австралийским законам все они должны приходить в школу в шляпах и одежде с длинными рукавами. Ни один из этих аргументов нельзя считать исчерпывающим. Но все же доказательства явно предполагают, что рыжий цвет волос, как бы мы им ни любовались, по сути, вообще не нужен. У северных европейцев ген MC1R попросту исчезает ввиду своей бесполезности, подобно тому как исчезли глаза у слепой пещерной рыбы. [243]243
  Рыжие волосы ( 266300) обусловлены рецессивными мутациями гена MC1R ( 155555) (Robbins et al., 1993; Valverde et al., 1995; Smith et al., 1998; Flanagan et al., 2000; Healy et al., 2001). Помимо общей убедительности аргументов, которые я приводил здесь в отношении того, являются ли рыжие волосы результатом действия естественного отбора или нет (Darwin, 1871, 1981, т. 26 стр. 316-405; Robins, 1991, стр. 59-72) и могут ли они поэтому считаться мутацией или полиморфизмом, существуют также сложные статистические тесты, с помощью которых можно иногда проследить исторический путь отбора. Такие тесты были проведены для гена MC1R, но полученные результаты оказались недостоверными (Rana et al., 1999; Harding et al., 2000). – прим. авт.


[Закрыть]