Мальчик, который не переставал расти… и другие истории про гены и людей - [18]
Не знаю, что они ожидали найти, но обнаружили они нечто ужасающее>{16}. Вот иллюстрация из статьи[26].
На этой картинке представлен 1 кв. см кожи. Каждый кружочек — это область, заполненная клетками с мутациями, потенциально способными вызывать рак. Каждый кружочек появился из одной клетки, которая размножалась, пока ее дочерние клетки не заполнили обозначенное пространство. Перекрывающиеся кружочки обозначают, что в клетках имеется больше одной мутации, вызывающей рак. Пять ключевых генов или комбинаций генов обозначены разными цветами, а остальные 67 генов — неокрашенными кружочками.
Если это вас несколько напугало (мне, безусловно, стало не по себе, когда я впервые прочитал эту статью), то там есть и моменты, которые могут вас утешить. Кожа была загорелой, и мутации были в основном те, что возникают из-за ультрафиолетового излучения[27]. К тому же пациентам было от 55 до 73 лет. Ничего подобного вы бы не увидели, скажем, в образце мышечной ткани 20-летнего человека. С другой стороны, все они — жители Британских островов. Ну какое же там солнце?
Так почему же мы все до сих пор не умерли? Во-первых, необходимо, чтобы череда поломок неудачно для нас совпала в одной и той же клетке. Во-вторых, наша иммунная система неплохо умеет избавляться от раковых клеток — всякая раковая опухоль, чтобы прижиться и начать расти, должна вначале избежать клеточной полиции. По этой причине у людей с недостаточным иммунитетом наблюдается повышенный риск развития рака.
Есть еще одна группа людей с повышенным риском онкологических заболеваний. Некоторым не повезло унаследовать от одного из родителей сломанный ген-тормоз или ген-акселератор. Если мутация изначально присутствует во всех клетках, потенциальный рак получает фору. Так появляются династии больных раком кишечника, раком груди и яичников и т. п. В таких семьях рак можно диагностировать намного раньше, чем во всех остальных, потому что раковые клетки формируются в более раннем возрасте. Поэтому, когда нам попадается семья, в которой много больных с определенными видами рака, связанными, по нашим данным, с конкретными генами (например, рак груди и яичников), и притом заболевание часто диагностируется в молодости, мы подозреваем, что в семье присутствует какая-то из этих мутаций.
Таких мутаций на удивление много, но по большей части они встречаются крайне редко. На данный момент самые распространенные из них связаны с высоким риском (преимущественно) рака кишечника и высоким риском (преимущественно) рака груди либо яичников. Выявить семьи с подобными мутациями не всегда так просто, как кажется. Рак встречается часто, и можно нажить заболевание, сходное с наследственной формой рака, просто по несчастливому совпадению. В то же время «повышенный риск» не означает предопределенности, и многие люди, унаследовавшие тот или иной поломанный ген, до конца своих дней так и не заболеют раком. Ко всему прочему, мужчины, унаследовавшие мутацию в одном из генов, связанных с раком груди, BRCA1 или BRCA2, заболевают раком гораздо реже, чем женщины. У них бывает рак груди, причем чаще, чем в среднем у всего населения, но все-таки достаточно редко. У них также повышается риск других раковых заболеваний, но закономерности не столь отчетливы. Все это означает, что родословная не всегда нам помогает и разобраться в ней порой бывает непросто.
С этой трудностью среди прочего столкнулись первые ученые, пытавшиеся выявить эти гены. Теперь связь между наследственным заболеванием и конкретным геном можно установить, изучив совсем небольшое число больных. Все это стало возможно благодаря доступу к расшифрованному геному человека и могуществу новых технологий секвенирования. Например, моя бывшая аспирантка Эмма Палмер занимается изучением эпилептической энцефалопатии — так называется группа тяжелых неврологических расстройств, поражающих младенцев. Еще учась в аспирантуре, она внесла важный вклад в открытие того факта, что эпилептическую энцефалопатию могут вызывать поломки как минимум в четырех различных генах. Хотя Эмма — замечательная исследовательница, еще несколько лет назад такая работа была бы непосильным подвигом для одного аспиранта.
В период с конца 1980-х и до середины 1990-х гг., когда были обнаружены гены BRCA1 и BRCA2, подобные открытия были делом длительным и трудоемким. BRCA1 и BRCA2 — гены-тормоза, и мутации в этих генах как бы заставляют клетку немного отпустить тормозную педаль. Вот уже несколько десятилетий известно, что некоторые семьи страдают наследственной формой рака груди и яичников, и заболевание в таких случаях диагностируется в среднем намного раньше, чем у остального населения. Исследователи много лет искали генетические маркеры, по которым можно было бы найти сами гены. Вспомните мушиные карты из предыдущей главы. Только вместо сцепки внешних признаков, таких как желтая окраска туловища и белые глаза, ученые искали связь изменчивых участков ДНК с частотой заболеваемости раком. Чем ближе они подбирались к цели, тем явственнее становилась эта связь.
В работе были задействованы сотни исследователей и огромное множество семей, члены которых вызвались стать объектами изучения. В 1990 г. группа ученых под руководством Мэри-Клэр Кинг из Калифорнийского университета в Беркли объявила, что им удалось сузить предполагаемое местонахождение гена
