Расшифрованная жизнь. Мой геном, моя жизнь - [153]

Гены осуществляют кодировку белков, и из перечисленных трех типов снипов наиболее интересны те, что изменяют структуру белков, меняя один из аминокислотных «кирпичиков». Они называются «несинонимическими» снипами. Если говорить о хороших новостях, то поиск мутаций в четырех генах, которые связывают с онкологическими заболеваниями (Her2, Tp53, PIK3CA и RBL2), уже привел к обнаружению в моем геноме двух несинонимичных снипов, по имеющимся данным, не связанных с онкологическими заболеваниями, и двух новых с неизвестным воздействием. Один из этих новых снипов обнаружился в гене PIK3CA в так называемой законсервированной позиции, то есть он обеспечивает синтез участка белка, отличающегося неизменностью (возможно, в силу своей важности).

Неизвестно, подвергает ли меня эта мутация повышенному риску. PIK3CA, однако, принадлежит к семейству генов, кодирующих ферменты липидкиназы, которые изменяют молекулы жиров и командуют ростом, формой и движением клеток. Известно, что мутации PIK3CA наблюдаются во многих (до 30 %) случаях рака прямой кишки, желудка и глиобластомы, а с меньшей частотой – в случаях рака груди и легких. Мутации этого гена могут также спонтанно происходить в опухолях мозга. Возможно, я еще займусь изучением этого вопроса.

Секвенирование генома конкретного человека вызвало споры, как и многое другое в геномике. Члены научно-консультативного совета выступали против идентификации любых доноров. Арт Каплан сравнивал наш проект с могилой неизвестного солдата, сама неизвестность которого священна. В то же время вся цель анализа ДНК средствами современной военно-судебной медицины состоит, в сущности, в том, чтобы в будущем никогда не оставалось «неизвестных солдат». Как и в случае многих былых спорных тем в медицинской науке, от пересадки сердца до искусственного оплодотворения, отношение общества к ним со временем резко меняется. Прекрасной иллюстрацией этому служит известие о том, что геном Джима Уотсона в настоящее время секвенируется компанией 454 Life Sciences, коммерческой фирмой, разработавшей секвенатор на основе открытий шведа Матиаса Улена, изобретателя метода пиросеквенирования.

С тех пор, как я раскрыл свое участие в проекте, меня постоянно спрашивали, что же я узнал о своем геноме. (Кстати, расшифровка всех 6 миллиардов пар оснований моего кода завершилась только в 2006 году.) Первую диплоидную геномную последовательность для Homo sapiens мы опубликовали 4 сентября 2007 года в общедоступном журнале PLoS Biology{222}. Не беспокоят ли меня эти невероятные знания? Не боялся ли я их публикации в Интернете, сделавшей их доступными для читателей всего мира? Я неизменно утверждал, в том числе и на страницах этой книги, что индивидуальные геномы дают чрезвычайно мало определенных, недвусмысленных ответов на наши вопросы, да и те, в основном, – на языке вероятностей. Только получив полное представление о значении генов (а на это уйдут десятилетия), мы сумеем выяснить, что они означают. Что касается моего генома, то тут я испытал самое большое разочарование: в 2005 году у меня обнаружили два онкологических заболевания кожи: меланому и базалиому. К счастью, оба были диагностированы достаточно рано. У меня, однако, не оказалось достаточного количества ткани для анализа генетических изменений, вызвавших опухоли, с целью выяснить, каким образом мой геном в этих клетках вышел из-под контроля, и почему моя ДНК подвела меня, заставив клетки размножаться без всякого внимания к здоровью всего организма.

Тем не менее в общем плане я представляю себе возможные выводы. Считается, что онкологические заболевания возникают за счет накопления генетических дефектов. При этом «модно» полагать, что их последствия наиболее выражены в стволовых клетках, поставляющих клетки различного типа для конкретных органов и тканей. В случае рака прямой кишки первой стадией является возникновение дефекта в гене роста под названием ras. В результате клетки размножаются с образованием полипов, то есть предраковых образований. В большинстве случаев в клетке полипа повреждается еще один ген роста, и по мере увеличения опухоли возникают новые мутации. Причиной этого является обычная теория вероятности, а также тот факт, что быстро размножающиеся клетки чаще содержат мутации и даже «мутационные» гены, повышающие число ошибок в ДНК. Эту многоаспектную модель раковых заболеваний разработал мой бывший коллега Берт Фогельштейн из Университета Джона Хопкинса, возможно, лучший на сегодняшний день онколог в мире. В Институте Вентера под руководством Боба Страусберга и в постоянном сотрудничестве с рядом известных научных коллективов (включая группу Фогельштейна) исследуются соматические изменения генов в раковых клетках. Соматические изменения вызываются внешними факторами, например токсинами или радиацией, способными вызывать мутации генов в неполовых клетках. Это может вызвать онкологическое заболевание у отдельного человека, которое, правда, не будет передаваться потомству. В результате наследственных генетических дефектов возникает всего 3–5 % онкологических заболеваний, а остальные 95–97 % вызываются соматическими изменениями генов. В то время как многие научно-исследовательские группы изучают изменения в генах, связанные с возникновением рака, мы занимаемся в основном изменениями в генах, которые могут способствовать успешному лечению опухолей. Среди важнейших белков, регулирующих рост наших клеток, – рецепторы тирозинкиназы. Новые мощные химиотерапевтические средства обладают способностью блокировать эти рецепторы, однако их действенность зачастую зависит от типа мутаций в гене рецептора. Соответственно, мы занялись секвенированием генов семейства рецепторов тиразинкиназы в поисках соматических мутаций. Далеко ходить не пришлось: мы обнаружили ряд уникальных мутаций уже в первых опытах по исследованию генов в опухолях мозга. В настоящее время мы расширили сферу этих исследований, включив в нее другие виды опухолей, в частности рак груди и рак прямой кишки.