Страница 10 из 11
С момента открытия профессора Джеффриса прошло три с лишним десятка лет. Методы анализа невероятно усовершенствовались, но по сути процедура осталась прежней: ДНК секвенируют, то есть устанавливают, точную последовательность миллионов генетических «букв». Для этого молекулу выделяют, затем многократно копируют и после нарезают на небольшие фрагменты, пригодные для «чтения». Более продвинутые методы секвенирования чем-то похожи на компьютерную томографию: нить ДНК пропускают через особую нанопору, компьютер фиксирует изменения ионного тока за единицу времени и с помощью этого распознаёт каждый кусок генетического кода. Самая современная техника умеет одновременно «читать» сразу несколько участков ДНК и получать часть информации в автоматическом режиме. Это несколько ускорило процесс: если раньше на обработку одного анализа могло уйти несколько недель, то сегодня стандартные сроки готовности – от 5 до 10 дней, хотя при действительно сложном и всеобъемлющем исследовании можно прождать до 3 месяцев.
Ну и нельзя не признать, что сам отъём материала для анализа заметно упростился. Сегодня для этого достаточно предоставить врачу небольшой мазок со слизистой оболочки на внутренней поверхности щеки, который берётся стерильной ватной палочкой.
Многим такой способ кажется слишком легкомысленным: специалисты в разных клиниках постоянно сталкиваются с пациентами, которые просят вместо слюны взять у них кровь из вены – «чтобы результаты были надёжнее». На уговоры, что разницы по нынешним временам никакой, такие редко поддаются. Тем более что венозную кровь доктора продолжают брать, по 10–20 мл, во всех случаях, когда другие способы не годятся. И это, между прочим, тоже прогресс: скажем, ещё несколько лет назад при анализе ДНК, который проводили в целях перинатальной диагностики, приходилось брать пробу околоплодных вод – не самая безопасная и приятная процедура ни для матери, ни для ребёнка.
Наконец, удалось заметно снизить цену исследования. В своё время, в самом начале 90-х, в США было модно устанавливать отцовство при помощи анализа ДНК. Но мода распространялась исключительно среди состоятельных американцев, поскольку один тест обходился в среднем в 5000 долларов. Сегодня эта несложная процедура стоит существенных, но не запредельных денег: в современных российских клиниках вполне можно найти предложение за 10 тысяч рублей. Дешевизну ей обеспечивает, конечно, и тот факт, что для установления отцовства не требуется расшифровывать генетический материал, достаточно простого сравнения нужных участков ДНК, которое сегодня чаще всего осуществляет компьютерная программа. Гораздо сложнее – и интереснее – вчитываться в ту информацию, которую предоставляют уникальные сочетания нуклеотидов, и извлекать из них полезную информацию.
И вот здесь усреднённое представление об этом процессе обычного человека далеко от реального положения вещей из-за отсутствия достоверной информации. А, как известно, недостаток научных знаний прекрасно питает веру в псевдонаучные фантазии. И люди верят, что в лабораториях давно найден «ген пьянства», при наличии которого якобы целые народности становятся алкоголиками через месяц регулярного употребления спиртного, или дополнительная национальная хромосома, что придаёт её носителям особые качества, недоступные всяким прочим. И уж точно склонны верить любой информации, якобы выуженной из их генов, если её произносит человек в белом халате, который отрекомендовался доктором, даже если он несёт явную ахинею. Про «ген пьянства» мы говорили в отдельной главе, насчёт лишней хромосомы лучше вообще промолчим, а вот с тем, что на самом деле способны извлечь из анализа ДНК настоящие специалисты, разобраться вполне реально.
Главное – не питать иллюзий об их всемогуществе. Подробный портрет подозреваемого, включающий его привычки, особенности поведения и ежедневные маршруты, который изготавливают в лабораториях спецслужб на основании слюны с укушенного гамбургера, как был фантастикой в 90-е, так ею и остался.
Успешное окончание расшифровки человеческого генома, о котором объявили ещё в 2003-м, означает, что все молекулы ДНК, расположенные в 23 парах человеческих хромосом, посчитаны и нанесены на некую условную «генетическую карту». Но мы только начали накапливать данные о том, за что отвечают отдельные гены и как работают их сочетания.
До написания полной характеристики всех генов ещё довольно далеко, но каждый месяц знания пополняются, и следить за этим процессом чрезвычайно увлекательно.
Правда, новость новости рознь. На первые страницы изданий по понятным причинам чаще всего попадают броские и многообещающие известия. Например, в начале лета 2017 года многие обсуждали первые клинические испытания одной из версий «жидкой биопсии» – универсального теста на все виды опухолей, который разрабатывает американский стартап с говорящим названием Grail («Грааль»). Финальным видом разработки должен стать анализ стоимостью не более 200 долларов, который можно было бы проводить с помощью автоматической лаборатории и который мог бы выявить признаки злокачественного образования за 10 лет до появления первых симптомов! А всё потому, что, как уверяют авторы, их технология может отыскивать следы ДНК опухоли в крови пациента, изучая 508 отдельных генов и сканируя каждый участок генома около 60 тысяч раз. Пока же процедура обходится в 1000 долларов, и независимые специалисты проверяют её на пригодность к определению уже имеющейся опухоли. В ходе испытаний, которые стартап проводил вместе с онкологическим центром Sloan Kettering, тест правильно диагностировал опухоль у 89 % участников из 124 человек с раком лёгких, груди и простаты, причём рак груди тест определил правильно в 97 % случаев. До обещанной сверхранней диагностики эти результаты, к сожалению, ещё далеки, и у разработки «Грааля» довольно дурная слава среди практикующих онкологов – многие из них считают методы стартапа антинаучными. Но согласитесь, заявления в духе «через два года универсальный тест на все формы рака будет у каждого терапевта» выглядят несколько более завлекательно, чем фраза «количество известных генов, достоверно связанных с интеллектом, увеличилось с 12 до 52». А между тем это прекрасные новости для всех генетиков (подробности читайте в номере журнала Nature Genetics за май 2017-го). Если же коротко – довольно обширная группа авторов, взяв за основу 13 более ранних исследований, изучила данные геномов 78 тысяч человек, и работа шла на уровне отличий в последовательности ДНК размером в один нуклеотид однонуклеотидных полиморфизмов. Первоначальный поиск помог выделить 336 значимых ОНП. Но большинство найденных последовательностей оказались своего рода техническими участками или, на жаргоне генетиков, находились в «некодирующих областях»: указывали на часть ДНК, которая может регулировать экспрессию генов, но никакого указания на сам регулируемый ген – главный объект интереса исследователей – установить не удалось. Поэтому авторы применили дополнительный ассоциативный метаанализ, с помощью которого более точно увязали ОНП и конкретные участки ДНК. Любопытно, что гены, чье влияние посчитали самым выраженным в процессе формирования интеллекта, оказались важной частью регуляции развития нервной системы в целом и одновременно апоптоза – механизма программируемой гибели клеток.
Но это всё высокосложные опыты, которые, чаще всего, преследуют строго научные цели. А что может получить от анализа ДНК обычный человек? Тоже немало, как выясняется.
Помимо установления родственных связей всех уровней, современные тесты способны с высокой точностью расшифровать, какие именно народы оставили свой след в генах пациента – это называется «установление этнической принадлежности».
Существует два разных анализа для мужчин и для женщин. Первые могут выяснить свою генетическую родословную что по отцу, что по матери за одно тестирование своей Y-хромосомы. У женщин чуть сложнее: материнскую линию исследуют при помощи митохондриальной ДНК, которую получают из собственного генетического материала, а вот для отцовской придётся разжиться персональным образцом отца и провести отдельное исследование всё той же Y-хромосомы, то есть фактически сделать два анализа. В обоих случаях в качестве материала чаще всего фигурирует слюна. Стоимость установления этнической принадлежности колеблется от 10 до 20 тысяч и даёт много поводов задуматься – в том числе о том, как причудливо тасуется генетическая колода. Например, статистика гласит: