Текст книги "Неизвестное наше тело"

Автор книги: Рафаил Нудельман

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 15 страниц)

Немного о скрытых связях

Если ваш ребенок:

• легко отвлекается от дела, упускает из виду или забывает детали и то и дело переключает внимание с одного на другое;

• с трудом сосредотачивает внимание на чем-то одном;

• получив задание, начинает скучать над ним уже через несколько минут;

• невнимателен к тому, что ему говорят;

• с трудом усваивает новую информацию;

• часто проявляет забывчивость – и так далее

и вы пожалуетесь на это врачу, то, весьма вероятно, услышите в ответ, что ваш ребенок, скорее всего, страдает синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) с сильным уклоном в сторону дефицита внимания.

Если же ваш ребенок:

• не может усидеть на месте;

• непрерывно болтает;

• мечется по комнате, хватая все, что подвернется под руку;

• с трудом концентрирует внимание на одном деле;

• очень нетерпелив;

• безудержно проявляет свои эмоции – и так далее и вы пожалуетесь на это врачу, то, весьма вероятно, услышите в ответ, что ваш ребенок страдает синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) с сильным уклоном в сторону гиперактивности и даже возбудимости.

А если ваш ребенок проявляет и те, и другие признаки, то врач, скорее всего, скажет, что это СДВГ в его комбинированном виде. Но может быть, и не скажет, потому что некоторые врачи и ученые выражают сегодня сомнение в реальном существовании такой комбинации. Однако большинство врачей, особенно на Западе, считают, что порядка 3–5 процентов детей (преимущественно мальчики) уже в дошкольном возрасте обнаруживают те или иные приметы СДВГ, а что касается школьников, то тут, по некоторым данным, число таких детей достигает 16 процентов.

Вы наверняка встречали и взрослых с такими приметами. Ничего удивительного – специальные исследования показали, что 30–50 процентов тех, у кого СДВГ был в детстве выражен особенно ярко, сохраняют его признаки и в зрелом возрасте. В США, к примеру, около 5 процентов молодых людей и взрослых диагностированы как страдающие СДВГ. И в сегодняшней медицине уже разработана специальная система лечебной и психологической помощи таким больным.

Отчего же она берется, эта болезнь?

По этому поводу проделано уже так много исследований и выдвинуто так много гипотез, что все не охватишь. Одни исследователи, изучив ее проявления у близнецов, утверждают, что она на 76 процентов наследственна и связана с мутациями в генах, причем преимущественно в генах, заведующих производством в мозгу допамина. Другие исследователи скажут, что все дело в окружающей среде – СДВГ много чаще проявляется у детей, которые очень рано (иногда еще в утробе матери) подверглись воздействию алкоголя, табака, свинца. Третьи будут обвинять во всем диету, четвертые – семейную атмосферу, одним словом – есть простор для творческого ума.

Но вот недавно, на фоне всех этих сложностей, проскользнуло в печати одно скромное, но интересное исследование, которое вроде бы указывает на совсем иную возможную причину этого синдрома, очень далекую от всех тех сложностей, которые вокруг него уже собрались. Исследование это провели британские ученые из Медицинской школы университета города Сванси. Их заинтересовали разрозненные, но настойчивые наблюдения, указывающие, что люди, страдающие СДВГ, часто жалуются также на «проблемы со сном». «Проблемы» – это значит «сонливость днем» и «трудное засыпание вечером», «нервные движения во сне», «очень короткие промежутки крепкого сна» и так далее. «Часто» – это значит, что среди детей очень часто, а у взрослых люди с нарушением ритма сна составляют целых 83 процента. Такая цифра давно взывала к вниманию, но вот почему-то до 2012 года никто ей этого внимания не оказывал.

Известно, что ритмом сна и бодрствования, равно как и многими другими циклически повторяющимися процессами в нашем организме (прежде всего активностью различных генов и выработкой различных гормонов), заправляет определенный механизм – так называемые «биологические часы». Центр его сосредоточен у животных и человека в головном мозгу, в том его участке, который называется «гипоталамус», а еще точнее – в том участке гипоталамуса, который именуется сложным термином «супрахиазматическое ядро». Это ядро представляет собой группу нервных клеток, в которых специфически активны несколько генов, заведующих выработкой определенных белков. Белки эти находятся в «круговой» связи друг с другом, и связь эта выглядит, грубо говоря, так: когда белка первого гена становится в клетке слишком много, это включает другой ген, вызывающий появление второго белка, который тормозит выработку первого. Когда в итоге первого белка становится слишком мало, это оказывается сигналом, который выключает второй ген, и тогда выработка второго белка прекращается, его действие исчезает, и выработка первого белка, не имея теперь препятствий, опять начинает нарастать. Каждый такой цикл занимает около 24 часов (даже ближе к 25), и это, несомненно, связано с так называемым «циркадным ритмом», то есть с периодичностью земных суток, проще говоря – со сменой дня и ночи.

Нервные клетки супрахиазматического ядра, работая циклически, посылают такие же циклические сигналы в соседние участки гипоталамуса, которые заведуют циклическим включением и выключением других генов, что приводит к такому же циклическому производству определенных гормонов, прежде всего – мелатонина. Эти гормоны расходятся по организму, вызывая суточную смену тех или иных больших и малых процессов – сна, аппетита, физической активности, а также неприметных нам таких же суточных изменений в разных тканях и органах.

Но этот механизм – далеко не единственные «биологические часы» в человеческом организме. Клетки с такой парой циклически работающих генов есть не только в мозгу, но и в других частях тела, вплоть до кожи и желудка – да, и желудка, причем нарушения работы этих часов – которые, в свою очередь, корректируются сигналами, приходящими к ним из мозга, – влечет за собой ряд расстройств пищеварения и болезней печени. А некоторые специалисты даже возлагают на эти нарушения циркадного ритма также и определенную долю вины за ожирение.

Вернемся теперь к СДВГ. Британские исследователи, занявшись жалобами таких больных на «проблемы со сном», поняли, что и здесь виною могут быть нарушения циркадного ритма «биологических часов» в организме этих людей. Поэтому они решили поглубже изучить их суточную активность. Для этого они отобрали тринадцать взрослых с диагнозом СДВГ и девятнадцать людей для сравнения, соответствующих им во всем, кроме болезни. У всех участников эксперимента в течение многих суток проверяли степень физической активности в разные часы и одновременно брали образцы слюны для измерения уровня работы «часовых генов» и вырабатываемых в организме гормонов – мелатонина и кортизола. И вот что обнаружили.

Прежде всего оказалось, что люди с диагнозом СДВГ в целом более активны, чем полностью здоровые люди (что не удивительно, поскольку буква «Г» в названии болезни как-никак означает «гиперактивность»), но их повышенная активность сдвинута по времени: пик ее приходится ближе к вечеру (и они сами зачастую называют себя «вечерними людьми»). Кроме того, им много труднее засыпать: им требуется около часа в постели, прежде чем удастся уснуть по-настоящему. Но самые интересные данные принесло изучение ритма активности тех двух генов, которые составляют основу «биологических часов» – BMAL1 и PER2. У здоровых людей эта активность менялась за сутки с четко выраженным ритмом: рост днем, пик в середине каждого дня, спад к ночи. А вот у людей с СДВГ этого ритма не было. Не то чтобы он был сдвинут на несколько часов ближе к ночи или к утру – его попросту не было совсем: их «часовые гены» работали практически одинаково и днем, и ночью.

Не менее интересными оказались графики производства гормонов. У здоровых людей обнаружилась четкая синусоида производства мелатонина – того гормона, который достигает пика к вечеру и разносит сигналы центральных «часов» по всему организму, сообщая, что наступила ночь и пора снизить активность (его недаром называют иногда «гормоном сна»). У людей с СДВГ тоже выявилась синусоида, но менее четко выраженная, как бы «приплюснутая». А график производства кортизола у них оказался сдвинут на два-три часа относительно времени пробуждения. Это объясняет, почему такие люди по утрам, как правило, жалуются на сонливость.

Но вот что особенно интересно: кортизол, как известно врачам и биологам, не только способствует переработке сахаров и других веществ в организме – этот стероидный гормон также активизирует антистрессовые реакции. А стресс, как опять же известно, способен вызвать определенные изменения в поведении людей. И тут открывается интересная возможность: а не может ли этот временной сдвиг производства кортизола вызывать также и те особенности поведения, которые характерны для СДВГ? Иными словами, возникает еретическая мысль: не является ли СДВГ просто результатом разлада циркадного ритма, «порчи» «биологических часов»? Но с другой стороны, сразу же напрашивается и другая догадка: ведь возможно и обратное – что это особенности СДВГ вызывают разлад циркадного ритма.

Короче, видны какие-то странные связи. Так что есть над чем задуматься. Не все, оказывается, исчерпано прежними теориями.

Есть проблема, господа

Мужчины отличаются от женщин не только тем, о чем вы сразу подумали, но прежде всего своей мужской хромосомой. Хромосома – это завернутая в защитные белки молекула ДНК, одна из 23 парных молекул ДНК, которые составляют наш геном. 22 пары из этих 23 представляют собой наши «телесные» хромосомы (гены на них определяют свойства нашего тела), а хромосомы 23-й пары, кроме некоторых свойств тела, определяют также наш пол: если в паре две женские хромосомы, это женское тело, если одна женская, одна мужская – тело мужское. Хотя мужская половая хромосома по размеру и числу генов много меньше женской, на ней есть один участок, который всем командует: если он есть в геноме, этого достаточно – человек является мужчиной, точка, даже если он трансвестит.

И это не всегда ему хорошо, этому человеку, потому что биологи не раз предсказывали, особенно в последнее время, что мужская половая хромосома, и без того, как я уже сказал, маленькая, с каждым веком будет становиться все меньше и, возможно, в конце концов даже вообще исчезнет. Это не значит, что исчезнут мужчины: те же ученые думают, что упомянутый «главный участок» переселится на какую-нибудь телесную хромосому, – но никто не знает, как это великое переселение пола повлияет на выработку тех гормонов (прежде всего тестостерона), которые делают мужчин мужчинами не только внешне, о чем вы сразу подумали, но также сущностно, поскольку управляют активностью клеток, заведующих выработкой спермы. Правда, в последнее время другие ученые выступили с критикой этих пессимистических представлений о будущем мужской половой хромосомы, но на смену этой тревоге тут же пришла другая, и о ней я как раз и хотел поговорить.

Есть проблема, господа. Изложу ее словами специалиста, доктора Линдемана из Новой Зеландии. Вот что он пишет: «Средний мужчина выбрасывает при эякуляции около 2,75 миллилитра спермы, примерно 180 миллионов сперматозоидов. Если это число падает ниже 20 миллионов, обычно возникают проблемы с оплодотворением. 20 миллионов сперматозоидов – это очень много, откуда же проблемы? Дело в том, что приходят к яйцеклетке очень немногие. Огромная часть вообще не достигает фаллопиевой трубы, в конце которой находится яйцеклетка, большая часть оставшихся не доходит до ее конца, дошедшие погибают в безуспешной атаке на защитную оболочку яйцеклетки. Считается, что цели достигает 1 сперматозоид из миллиона. Из этого видно, что для успешного зачатия крайне важно общее число сперматозоидов. К сожалению, по данным многих исследований, это число, которое в 1940 году составляло 380 миллионов, в 1990 году понизилось до 180 миллионов, то есть уменьшилось более чем вдвое». Конец цитаты.

Господа, нас явно хотят взять если не мытьем, так катаньем. Нам говорят, что наши сперматозоиды исчезают. Если за недавние пятьдесят лет их число уменьшилось на 200 миллионов, то легко сообразить, даже без высшего образования, что это число каждые 10 лет падает на очередные 40 миллионов. Значит, сегодня оно уже меньше 100 миллионов, а еще через двадцать лет достигнет критического минимума. Что, наши дела действительно так плохи? И если да, то почему? Кто, как говорится, виноват и что делать?

Но прежде всего не будем поддаваться панике. Двадцать лет у нас еще в запасе есть, поэтому без суеты обратимся к литературе. А она говорит нам, что цифры, приведенные доктором Линдеманом, – это цифры двадцатилетней давности. В 1992 году почтенный «Британский медицинский журнал» опубликовал анализ шестидесяти с лишним исследовательских работ, проведенных за предшествующие годы, и этот анализ показал, что за пятьдесят предшествующих лет число сперматозоидов в одном миллилитре спермы упало со 113 миллионов до 66 миллионов. Значит, 66 миллионов – это на 1992 год. А как сегодня? Исправилось положение? Увы, расслабляться рано. Судя по сегодняшним данным, «обратный отсчет» продолжался и после 1990 года. Не так давно были опубликованы результаты очень широкого (в масштабах всей страны) обследования французских мужчин (около 30 тысяч человек), охватившее 1989–2005 годы. Цифры эти были замечены всеми газетами мира и вызвали легкую дрожь в международном масштабе. Они показали, что за эти семнадцать лет количество сперматозоидов у среднего француза упало на 32,2 процента. Сегодня это число составляет 50 миллионов, а доля «доброкачественных» сперматозоидов уменьшилась с 60,9 до 52,8 процента.

Выходит, дело действительно плохо? Нет, спешу сообщить, господа, что этим данным тоже нельзя доверять вполне. Против них говорят другие данные. К примеру, в Париже ученые выявили падение числа сперматозоидов на 2,1 процента в год, а в Тулузе вообще не оказалось никакого снижения.

Нет, я не призываю немедленно перебраться в Тулузу. Я просто хочу обратить внимание на царящий в этом вопросе разнобой и вызванные им оживленные дебаты. Некоторые специалисты считают, что все цифры врут, потому что они получены разными способами. Оказывается, в этом важном вопросе до сих пор нет общепринятой методики. Ведущие медицинские организации то и дело публикуют новые правила таких измерений. Например, Всемирная организация здравоохранения за последние тридцать лет четырежды (!) пересматривала свои указания на этот счет. А вот когда датчане недавно завершили исследование спермы своих граждан, охватившее несколько десятилетий, но с самого начала и до конца проводившееся по одной и той же методике, оно не показало особого падения числа сперматозоидов. Что еще интересней – даже авторы упомянутого выше французского исследования отмечают такой странный факт, что, несмотря на полученные ими устрашающие цифры падения количества и качества французской спермы, число бесплодных мужчин во Франции за те же годы не увеличилось.

Как же мы должны относиться к этому спору? Я полагаю, что со стоическим спокойствием. Капитаны не покидают тонущий корабль. Тем более что пока, как мы видим, еще не вполне ясно, тонет ли он вообще. Хотя, с другой стороны, есть грустные данные, что растет число врожденных дефектов яичек у новорожденных детей, а число рака яичек у взрослых мужчин увеличилось за последние тридцать лет вдвое, что – в сочетании со спадом показателей спермы – как бы указывает на существование каких-то тайных сил, ополчившихся на мужское начало. Некоторые специалисты считают, что во всем повинны химические вещества (бисфенол-А, например), проникающие в наш организм из окружающей среды, куда они массами попадают из наших пластмассовых упаковок. Но и тут данные противоречивы, и споры продолжаются. Я полагаю, что в сложившихся обстоятельствах мы должны быть прежде всего начеку. Мы обязаны пристально следить за развитием событий, а тем временем оставаться на посту и упрямо продолжать наше великое мужское дело.

3. Болезни, гены и белки

Маленькая хромосома и большие неприятности

Предметом многолетних исследований профессора Терри Элтона, директора Института сердца и легких при университете штата Огайо (США), были возможные причины сердечно-сосудистых заболеваний. Недавно эти исследования увенчались открытием, которое вызвало напряженный интерес коллег-специалистов. Группа профессора Элтона обнаружила, что в клетках сердца и мозга определенной группы больных имеет место повышенное (по сравнению с клетками здоровых людей) содержание некоего вида молекул, именуемых «малыми РНК». Вследствие этого, как показали дальнейшие исследования, в клетках сердца и мозга этих больных имеет место недопроизводство определенного белка, именуемого «МеСР2». И именно это недопроизводство, по всей видимости, является причиной болезненных изменений.

Как ни странно, это открытие профессора Элтона не относилось к той области медицины, которой он занимался многие десятилетия. Болезненные изменения, о которых идет речь, не проявлялись в виде сердечно-сосудистых заболеваний. То были изменения анатомии сердца. Что же касается клеток мозга, то там недопроизводство упомянутого белка находило выражение в нарушении когнитивных функций, проще говоря – в резко пониженном IQ, что тоже, понятно, не имеет отношения к сердечно-сосудистым болезням. Но именно это сочетание болезненных признаков как раз и вызвало интерес специалистов. Дело в том, что изменения анатомии сердца и пониженный IQ – это часть большого набора признаков, который характеризует тяжелое и неизлечимое генетическое заболевание, именуемое «болезнью Дауна».

Конечно, специалисты поняли это намного раньше, чем мы, – уже в тот момент, когда группа Элтона обнаружила, что гены, которые вызывают перепроизводство упомянутых выше «малых РНК» (в свою очередь, вызывающих белковое недопроизводство), лежат на так называемой 21-й хромосоме. Словосочетание «двадцать первая хромосома» заставляет немедленно насторожиться любого генетика или грамотного врача, потому что они давно уже знают, что как раз нарушения в передаче этой хромосомы от родителей к потомству вызывают болезнь Дауна. Долгое время этого не знали. Синдром Дауна (то есть сочетание главных характерных признаков этой болезни) был впервые описан еще в XIX веке английским врачом Лэнгдоном Дауном. Будучи одним из первых специалистов по детскому слабоумию, этот врач руководил крупнейшим в Лондоне медицинским приютом для таких детей и был, кстати, первым в Англии и настойчивым борцом за гуманное к ним отношение. В 1866 году он опубликовал классический труд «Замечания об этнической классификации слабоумия», в которой, наряду с другими надуманными «этническими идиотиями», выделил также «монголоидный вид»; под этим названием болезнь фигурировала в медицинских справочниках до 1961 года, пока ее не переименовали в болезнь Дауна. Интересно, что сын Л. Дауна – Реджинальд пошел по стопам отца, заведовал тем же приютом и внес свой вклад в изучение «монголоидизма», обнаружив специфическое для «даунов» изменение формы ладони и расположение линий на ней.

Эта особенность не исчерпывает список симптомов болезни. Болезнь Дауна характеризуется целым рядом физических изменений: низкий рост, короткая шея, особая округлость лица, узкий подбородок и плоская переносица, «монголоидная» складка кожи в углу глаз (эпикантус), выступающий изо рта язык (из-за малых размеров ротовой полости и утолщения корня языка), необычно широкое расстояние между большим и указательным пальцами ноги, пониженный мышечный тонус и т. д. Но конечно, главным и самым тяжелым являются уже упомянутые изменения анатомии сердца и умственная отсталость, которая колеблется в пределах от малой (IQ 35–50) до умеренной (IQ 50–70), а также нарушения функций щитовидной железы. Больные дети спокойны, добродушны, даже веселы, и некоторые из них впоследствии становятся «почти нормальными» людьми, есть даже список «прославленных „даунов“» (в котором, увы, фигурируют только артисты мюзик-холлов и кино); но, в принципе, они обречены – средний срок жизни таких больных не превышает 40–45 лет, они часто умирают от лейкемии или рака яичек (хотя, что интересно и загадочно, не болеют никакими другими видами рака), а также от раннего Альцгеймера; мужчины-«дауны», как правило, бесплодны, а женщины если имеют детей, то почти всегда «даунов».

Болезнь Дауна, как уже сказано, вызвана генетическими причинами; это значит, что ребенок меняется уже на этапе зародышевого развития, и опознать это можно еще во время беременности (хотя даже после родов зачастую трудно сразу сказать, какова будет тяжесть болезни). Частота ее появления у детей резко зависит от возраста матери – от 1 к 2300 в двадцать лет до 1 к 100 в сорок лет. Для родителей это, как говорится, тяжелый крест, поэтому матерям, у которых обнаружен зародыш-«даун», сразу сообщают об этом. Многие матери отказываются при этом от аборта, обрекая себя (и ребенка) на пожизненную трагедию, потому что лечить генетические заболевания медицина пока еще не умеет. Понятно, что любой намек на продвижение в вопросе о таком лечении вызывает большой интерес (и не только среди врачей), что и произошло в случае недавнего открытия профессора Элтона, которое, говоря предельно осторожно, как будто бы указывает на возможность нового терапевтического подхода к болезни Дауна. Однако прежде чем рассказать, в чем состоит этот новый подход, следует объяснить, какое же конкретно генетическое нарушение вызывает эту болезнь.

Напомним для начала, что молекула ДНК, на которой находятся все наши 20–25 тысяч генов, распределена в каждой из наших телесных клеток по 23 парам отрезков, именуемых хромосомами. Ученые дали им номера в зависимости от длины: хромосомы пары номер 1 – самые длинные, в паре 2 они чуть поменьше, и так далее, до 22-й пары (23-я пара – это половые хромосомы, и мы сейчас говорить о них не будем). Раньше думали, что самые маленькие хромосомы – в 22-й паре, но потом выяснилось, что это не так и что 21-я хромосома короче, однако номер уже был присвоен, увы. Итак, обе хромосомы 21-й пары – самые маленькие из всех: они содержат всего по 300–400 генов, состоят из 47 миллионов химических звеньев каждая и составляют лишь 1,5 процента общей длины нашей ДНК (то есть всех хромосом). Тем не менее некоторые гены на них очень важны – например, ген АПОЕ, управляющий производством белка, который, как считается сегодня, вызывает (когда спутывается в клубок) болезнь Альцгеймера. Гены представлены в ДНК несколькими копиями, и вот установлено, что чем больше копий этого гена в 21-й хромосоме, тем раньше возникает у человека болезнь Альцгеймера. В этом месте вы наверняка вспомнили сказанное выше о ранней болезни Альцгеймера у «даунов», и правильно вспомнили: при этой болезни в клетках имеется лишняя копия 21-й хромосомы. Этот факт обнаружил в 1959 году другой замечательный врач, француз Жером Лежен, который посвятил свою жизнь изучению болезней, вызванных разными хромосомными аномалиями, и поиском их лечения (он, в частности, говорил, что найти лекарство против болезни Дауна будет легче, чем отправить человека на Луну), и папа Иоанн-Павел II в 1994 году назначил его первым президентом Папской «Академии Жизни», буквально накануне – ирония судьбы – смерти Лежена от рака.

Строго говоря, первой обнаружила лишнюю хромосому в клетках «даунов» молодой врач Марта Гутье, которой почему-то пришло в голову посчитать число хромосом у больных детей. А Лежен затем выявил, что эта лишняя хромосома – именно 21-я. Такая аномалия – три 21-х хромосомы вместо двух – получила название «трисомии 21». Вообще говоря, бывают и другие виды трисомии: иногда зародыш имеет три 13-е, или три 18-е, или три 22-е и т. п. хромосомы (о половых хромосомах мы здесь не говорим), но все такие случаи кончаются либо спонтанным абортом, либо смертью ребенка в первые же дни жизни. Выживают только дети с трисомией 21, но и они живут, как мы уже говорили, в среднем не более 45 лет. Видимо, дело в размерах лишних хромосом. Лишняя 13-я или 18-я хромосома слишком сильно нарушает биохимический баланс клеток, и организм гибнет; лишняя 21-я хромосома тоже его нарушает – вспомним страшный список симптомов болезни Дауна, – но, будучи самой маленькой, видимо, только нарушает, но не разрушает.

Как возникает такая трисомия? По прихоти биологического случая. Зародыш образуется из зародышевой клетки, получившейся при слиянии отцовского сперматозоида и материнской яйцеклетки, в которых каждая хромосома представлена в единичном экземпляре (чтобы при слиянии получилась нормальная телесная клетка, в которой всех хромосом будет, как и нужно, по паре). Но иногда случается, что в одну из этих половых клеток попадает не одна, а две 21-х хромосомы, и тогда при слиянии с половой клеткой противоположного пола (имеющей, как и положено, только одну 21-ю хромосому) зародышевая клетка получает три 21-е хромосомы: так возникает трисомия 21 и, как следствие, болезнь Дауна. В 90 процентах случаев половой клеткой с парой 21-х хромосом является женская яйцеклетка, на что указывает уже отмеченная выше зависимость вероятности заболевания от возраста матери.

Бывают и другого рода скверные случайности. Например, когда в одной половой клетке одна 21-я хромосома, а в другой – полторы, вместе 2,5! А то еще бывает, что одна из 21-х хромосом прибывает к зародышу лишь частично, к тому же сцепившись с хромосомой какого-то другого порядкового номера. И каждая такая аномалия сопровождается своими генетическими болезнями – например, в последнем варианте, если кусок 21-й хромосомы сцепляется с хромосомой номер 12, ребенок имеет повышенную вероятность заболеть острой лейкемией. Напротив, если такое сцепление произойдет с хромосомой номер 14, ребенок родится вполне нормальным, не подверженным особым опасностям, но его потомок будет иметь повышенную вероятность оказаться «дауном». Я же сказал – скверные игры.

Самая интересная с точки зрения биологии ситуация возникает, когда нарушение числа хромосом в клетке происходит не в момент слияния двух половых клеток, а несколько позже, уже на начальных стадиях развития зародыша. В этом случае часть телесных клеток получает три или две с половиной 21-х хромосом, а другая часть – нормальную пару, причем мера аномалии меняется от клетки к клетке. Такой вид трисомии 21 называется «мозаичным» и тоже сопровождается признаками болезни Дауна, хотя самой разной степени тяжести, от минимальной до тяжелой (впрочем, IQ таких детей в среднем на 10–30 пунктов выше IQ детей с трисомией 21 во всех клетках тела). Вот такие неприятные истории, и всё – из-за загадочных свойств 21-й хромосомы.

На первый взгляд даже непонятно, о каком лечении может тут идти речь. В клетках ребенка имеется аномальное число 21-х хромосом – нельзя же влезть в каждую клетку и извлечь или добавить хромосомы до нормы. Но в действительности дело ведь не в самих хромосомах, а в тех белках, которые производятся по программам генов этих хромосом. В случае болезни Дауна – в тех белках, которые производятся по программам генов 21-й хромосомы. Можно думать – и так думали до последнего времени, – что наличие в «дауновских» клетках трех 21-х хромосом вместо нормальных двух ведет к перепроизводству соответствующих белков, что и является основной причиной нарушения биохимического баланса. Открытие профессора Элтона подорвало эту догму – и теперь мы можем понять его значение. Элтон показал, что некоторые белки в «дауновских» клетках не перепроизводятся, а, наоборот, недопроизводятся, и именно это недопроизводство (а не перепроизводство, как ранее считалось) является причиной по крайней мере некоторых когнитивных нарушений, характерных для болезни Дауна.

Может показаться, что тут есть логическое противоречие: как же так, хромосом не две, а три, стало быть, генов этих хромосом тоже больше, а белков производится меньше? Объяснение этого кажущегося парадокса состоит в том, что не все гены заведуют производством белков. Некоторые из них управляют производством разных других молекул, тоже необходимых клетке, в том числе тех «малых РНК», о которых мы говорили в начале этой заметки. Это верно и для генов 21-й хромосомы. И Элтон действительно обнаружил, если вы помните, что в «дауновских» клетках имеет место перепроизводство этих «малых РНК», чего и следовало ожидать при избытке 21-х хромосом. А то, что в результате перепроизводства «малых РНК» некоторого белка (МеСР2) в тех же клетках становится меньше, объясняется особенностями «малых РНК». Эти маленькие молекулы (вся их длина – 20–22 химических звена) выполняют в клетках несколько различных важных функций, в том числе функции регулировщиков генной активности. Когда программа развития диктует уменьшить эту активность, то есть уменьшить количество белка, соответствующего данному гену, сразу появляется увеличенное количество «малых РНК», которые разрушают те молекулы, что переносят от генов в клетку программы строительства белков, – и количество этих белков тотчас уменьшается. Именно это происходит в клетках «дауна». Так что никакого парадокса тут нет. Напротив – все логично. А поскольку эти белки управляют активностью генов, которые связаны с развитием нервной системы зародыша, то получается, что недопроизводство МеСР2 отражается на когнитивных способностях будущего ребенка.

Как мы теперь понимаем, ключом ко всей этой цепи событий являются «малые РНК». С их перепроизводства все начинается. И это влечет за собой вопрос – нельзя ли повлиять на этот процесс? Оказывается, можно. Элтон ввел мышам, имевшим мышиный аналог болезни Дауна, новый препарат антагомир, который подавляет работу «малых РНК». И уже через семь дней после инъекции уровень нужного белка в мозгу больных мышей повысился до его уровня у мышей здоровых. Эти результаты указывают на принципиальную возможность предотвращать болезнь Дауна, что называется, «в самом зародыше» до того, как в мозгу и теле будущего ребенка произойдут необратимые изменения, – через подавление малых РНК.

Еще более вдохновляющий результат был недавно опубликован профессором Джин Лоуренс и ее коллегами из Медицинской школы университета штата Массачусетс (США). Чтобы понять его, нужно сделать небольшое отступление. Выше мы говорили о трисомиях – тех печальных случаях, когда наличие лишней хромосомы, вызывая производство лишних белков, ведет к тяжелым заболеваниям. Но оказывается, что лишнее количество того или иного белка может производиться и нормальными клетками, имеющими две, а не три одинаковые хромосомы. Именно это может произойти в любом женском организме. Дело в том, что у каждого человека есть две так называемые половые хромосомы, «женская» X и «мужская» Y. Они называются половыми, потому что определяют пол человека: если эта пара у него разная (X и Y) – это мужчина, а если обе хромосомы пары одинаковы (X и X) – женщина. И в последнем случае, поскольку хромосома X очень велика и содержит много генов, наличие у женщины двух таких хромосом может привести к избыточному производству многих белков, что зачастую вредно для организма. Как говорит поговорка, «все, что слишком, то чересчур», и вот в ходе эволюции были отобраны только такие женщины, у прародительницы которых когда-то случайно возникла защита против этой аномалии. Вот в чем она состоит. Уже на ранних стадиях беременности во всех клетках женского зародыша образуется особая молекула (ученые обозначают ее XIST), которая тотчас обволакивает одну из Х-хромосом и полностью, на всю дальнейшую жизнь, выключает ее из работы. Тем самым опасность «лишних белков» оказывается исключенной. И вот теперь группа Джин Лоуренс показала, что та же молекула способна обволакивать и выключать из работы не только вторую X у женщин, но и ту лишнюю хромосому, которая в трисомии 21 вызывает болезнь Дауна.