Неестественный отбор. Генная инженерия и человек будущего - Торилл Корнфельт Страница 42

Среда, разумеется, влияет, но главным управляет генетика: у высоких родителей рождаются высокие дети. Вариабельность роста примерно на 80 % зависит от генома ^[148]. Но хотя теперь нам известно число влияющих на рост генов, мы по-прежнему мало что можем объяснить. Возможно, задействованных генов еще больше, а их значение для нашего роста без каблуков еще меньше. И это наглядная иллюстрация того факта, что явно наследуемое и генетически предопределенное качество – в данном случае рост – определяется огромным числом генов. Мы не горох Менделя, мы сложное блюдо длительного приготовления, и его вкусовой букет создается множеством специй, которые нельзя отделить друг от друга.

Исследователи также обнаружили, что на рост воздействуют и другие малые части генома – те, которые управляют выбором активных или неактивных генов. Значит, важны и рецепты, предписывающие, какие ингредиенты и в каких количествах брать из кладовой. Помимо генов, на рост влияют и эти крохотные клубки, исчисляемые сотнями тысяч. Такие данные получены благодаря современным компьютерным моделям, все еще довольно грубым. Цифры будут гарантированно расти – и количество самих генов, и число клубков с инструкциями.

Здесь возникает еще одна проблема. У нас всего 20 000 генов, и 700 из них не могут иметь отношение только к росту. Каждый из этих 700, вероятно, вместе с сотнями тысяч клубков-инструкций, влияет не только на рост, но и на множество других аспектов.

Образно говоря, тот же самый имбирь, что используется для нашего сложного блюда, одновременно придает оттенок вкуса говядине по-бургундски, которая готовится где-то в другом месте нашего организма. Именно это и объясняет странные подчас связи, к примеру, ген предрасположенности к раку молочной железы одновременно определяет консистенцию (твердую или мягкую) ушной серы ^{A) in the human ABC transporter ABCC11 gene determine earwax type?» Toyoda et al. FASEB Journal. 21 апреля 2009 г. (https://www.fasebj.org/doi/abs/10.1096/fj.09-129098).">[149]}. Словом, распутать весь клубок будет далеко не просто ^[150].

Ученые пришли к выводу, что в некоторых случаях такие качества, как рост или интеллект, определяются множеством генов, а возможно, и полным геномом, всеми составляющими ДНК.

Но кто-то может возразить: ведь есть очень высокие и очень маленькие люди. Это зависит от генов, значит, все-таки именно гены определяют рост?

Отчасти верно. Существует набор мутаций и генетических дефектов, которые могут стать причиной слишком малого или слишком высокого роста. Часть из них известна и хорошо изучена. Но речь тут идет о повреждениях одного гена, причем повреждениях настолько выраженных, что они воздействуют на весь организм. Например, организм не прекращает производить гормон роста или развитие скелета останавливается слишком рано. Со всей очевидностью на рост могут существенно повлиять поврежденные гены, но у большинства людей таких мутаций нет, и рост зависит от одних генов не больше, чем от других.

Это довольно распространенная схема. Если все работает исправно, каждый ген оказывает на организм свое небольшое влияние; но повреждение одного гена может иметь огромные последствия для всего организма. На сегодняшний день ученые и врачи знают порядка 6000 заболеваний, вызываемых повреждением одного гена. Это может быть доминантный либо рецессивный ген или же ген, расположенный на половой хромосоме, в результате чего от болезни будет страдать только один пол, чаще мужчины, как в случае с гемофилией, диагнозом европейских монархов.

Именно в этой области скрыты главные надежды разработчиков CRISPR и других генных технологий. Если болезнь или проблема вызвана единственной мутацией или единственным повреждением, высока вероятность успешного лечения или коррекции отклонения с помощью одного генетического изменения.

Большинство заболеваний сложны, их вызывает не один, а множество генов, а также взаимодействие генома и среды. Но даже если генетические технологии не могут вылечить такие болезни, они все равно дарят надежду. В развитии заболевания большую роль часто играет конкретная мутация или конкретный вариант гена, и его редактирование может улучшить ситуацию, пусть и не полностью устранив все риски.

Проблемными остаются все те сложные качества, на которые воздействуют сотни генов и тысячи других частей генома. Нам необходимо понять все взаимосвязи и найти строго те участки, где изменения гарантированно приведут к излечению и спасению жизни.

Вот здесь сравнение с кладовой повара или компьютерным кодом, часто используемое при описании действия генома, начинает прихрамывать. Потому что геном, в отличие от кулинарии и компьютерного производства, создавался не извне – у него не было и нет повара или программиста, который его планирует и структурирует. Это был полностью случайный процесс, который вместе с естественным отбором привел к образованию одних генов и исчезновению других. Что, в свою очередь, означает, что в генетике нет ни дисциплины, ни простоты, да и логики особой тоже нет.

Представить особенности генома довольно сложно, потому что мы сопоставляем его с тем, что нами же придумано и сконструировано. Но наиболее адекватным будет, пожалуй, сравнение с экосистемой: тропическим лесом или коралловым рифом. В подобной экосистеме множество различных животных и растений влияют друг на друга и образуют целое. В подобной системе подчас проявляются неожиданные связи. Например, вымирание определенного вида муравьев может поставить под угрозу существование конкретного вида птиц, поскольку муравей не давал вредным насекомым поедать фрукты, которыми питаются птицы, и т. д. Однако узнать заранее, что случится после того, как муравей исчезнет, невозможно. Так же и с генами: найти и осознать все связи между ними крайне трудно.