Что такое секвенирование генома, на что способна современная генетика, какие вредные привычки наиболее опасны для казахстанцев и какой особенный ген есть в казахском генотипе? Об этом и многих других вопросах нам удалось поговорить с профессором, доктором медицинских наук, международным специалистом по молекулярной генетике и геномной медицине Гульнарой Святовой.

Люди часто говорят фразу «у меня такая генетика», когда речь идет о попытках похудеть или каких-то особенностях внешности. «Он выглядит так потому, что у него такая генетика». И еще сейчас у всех на слуху словосочетание «секвенирование генома». Расскажите, что это такое и для чего нужно.

Секвенирование генома, если проще объяснять, это подробное считывание генетической информации с нашей ДНК. У нас в стране сложилось такое отношение, что все непонятное, что, как предполагается, имеет отношение к генетике, подлежит единственному генетическому анализу – секвенированию. Секвенирование – это комплекс методов. И назначать, и определять их последовательность должен только врач-генетик. У нас же любой врач, любой специальности, для того чтобы исключить какую-то генетическую проблему, отправляет на секвенирование генома. То есть считывание всей информации. И экзоны, где находятся функционирующие гены, и интроны, где находятся полиморфные варианты генов… То есть все. Это абсолютно неправильно, потому что тем самым они лишают пациента правильного диагноза. Там слишком много информации, в том числе и той, которая не имеет отношения вообще ни к каким заболеваниям. Секвенирование имеет очень значимые ограничения, например не считывает делеции, что лишает диагноза пациентов со спинальной мышечной атрофией или миодистрофией Дюшенна. Таких примеров много. Это растягивает диагностическую одиссею, удлиняет время от появления симптомов до окончательного генетического диагноза. Или же вообще лишает пациента правильного диагноза и, следовательно, эффективного лечения.

Отличается ли чем-то наша казахстанская генетика? На какие исследования делают упор наши специалисты? Или все идет в мировом тренде?

Спасибо, это очень интересный вопрос. Это вопрос, который волнует всех – и просто обывателей, и врачей-специалистов, занимающихся конкретными заболеваниями. 

Мы все люди, мы имеем одинаковое строение ДНК. Но в силу различных причин, связанных с миграциями, с процессами эволюции, даже с географическим расположением того или иного этноса, в каждой национальной группе складывается своя частота мутаций. И мутации вызывают определенную частоту и спектр наследственных болезней. То же самое с особенностями так называемого полиморфизма, которые приводят к неблагоприятным генотипам и предрасположенности к каким-то заболеваниям, например к сахарному диабету, онкологии, сердечно-сосудистым заболеваниям и так далее.

Казахи географически расположены между Европой и Азией. Поэтому мы испытывали смешение и, соответственно, влияние как европейского, так и азиатского генофонда. И по основным заболеваниях мы имеем промежуточную частоту, и это сказывается на определенном спектре мутаций, на спектре полиморфизмов. И те мутации, которые значимы, например, для европейцев, могут быть для нас очень редкими для того, чтобы оказывать какое-то влияние на наше генетическое здоровье. И наоборот. То есть каждая этническая группа должна знать свой собственный спектр мутаций, чтобы направить усилия практического здравоохранения именно на борьбу и профилактику конкретных болезней.

Хочу перейти к «бытовым», обывательским вопросам. Действительно ли влияет наша генетика на наш вес и отношение к физкультуре? То есть аргументировано ли научно утверждение «у меня такая генетика»?

Да, я постоянно говорю и своим подписчикам в Instagram, и пациентам, что существуют специальные генные предрасположенности к типу метаболизма, тому или иному виду спорта. Но мы, врачи-генетики, называем это направление «развлекательная генетика». Потому что это не имеет отношения к болезням. Да, это имеет право на существование, потому что тоже связано с неблагоприятными генотипами, которые влияют на какие-то конкретные физиологические процессы. И это действительно существует. Но насколько это применимо, допустим, в практике врача? Я думаю, у нас еще достаточно более жизненно важных вопросов в медицинской генетике, которые требуют незамедлительного разрешения. А это пока не столь важно.

То есть еще не прорабатываются такие вопросы, как, например, диеты или рекомендованные продукты в соответствии с генотипом?

Это все прорабатывается. Но это все не является функционалом врача-генетика. Что касается особенностей метаболизма казахского генофонда… У нас был совместный проект с Актюбинским медицинским университетом по генам, предрасполагающим к метаболическому синдрому. Ну, грубо говоря, – к ожирению. И было доказано, что в целом у нас нормальные частоты. Как показал анализ Геномной базы биобанка ДНК казахов «Мирас», по частоте носительства неблагоприятных генотипов, предрасполагающих к ожирению, казахи занимают промежуточное положение между европейцами и азиатами. Поэтому ожирение у казахов встречается чаще, чем у азиатов, но реже, чем в европейской популяции.

Так как мы ищем всевозможные пути снижения вреда для здоровья, нас очень интересует вопрос о вредных привычках. Существуют ли вредные привычки, которые более губительны для того или иного генотипа? Например, народы Крайнего Севера имеют низкую сопротивляемость к алкоголизму. А существуют ли вредные привычки, наиболее опасные для казахстанцев?

Конечно. У нас повышенная чувствительность к наркотикам, в первую очередь к алкоголю, генетически обусловлена. То есть мы имеем гораздо большую частоту неблагоприятных полиморфизмов, генов, которые кодируют фермент алкогольдегидрогеназу, помогающую усваивать алкоголь. Поэтому непереносимость алкоголя у казахов выше, чем в других популяциях. Тяжелая реакция на алкоголь препятствует развитию алкоголизма, так что это не наша национальная проблема. К сожалению, по курению таких данных пока нет.

Передаются ли по наследству вредные привычки? Существует народное убеждение, что если родители злоупотребляют алкоголем, то и у детей высокие шансы стать алкоголиками. На самом деле этот вопрос связан с генами?

Все то, о чем мы с вами говорили, – ожирение, алкоголизм, особая чувствительность к наркотикам – это состояния мультифакторов. То есть это состояния, которые зависят от неблагоприятных генотипов, которые мы получаем от родителей и от факторов внешней среды. Грубо говоря, дети, рожденные от родителей-алкоголиков, действительно имеют генную предрасположенность к алкоголизму. Но если они будут воспитываться в нормальной среде, совсем необязательно, что эта вредная привычка реализуется. Для этого нужно, чтобы все сошлось в одной точке: и гены, и неблагоприятная социальная среда. Поэтому плохая наследственность – это совсем не фатально. Необязательно у алкоголиков рождаются алкоголики, у толстых родителей – толстые дети. Мы не можем воздействовать на свои гены, мы их уже получили. Но мы можем изменить факторы окружающей среды. Соблюдение диет, правильный режим дня, воспитание – это поможет избежать возникновения этих состояний.

Если так, то и наследственные заболевания – это не приговор? Например, если контролировать свои вредные привычки, снижать вред от них, поможет ли это избежать проявления наследственных болезней?

Этот момент нужно поделить на две части. Есть конкретные наследственные болезни, которые вызываются мутациями в одном гене. Если мутация доминантная, то она обязательно проявится, даже если она есть в одном варианте. И есть так называемые «мультифакторные заболевания» – это все, чем занимается практическая медицина: это диабет, онкология и так далее – с ними мы можем бороться, воздействовать на них, в том числе образом жизни. 

А наследственные болезни – это те болезни, которые можно и нужно прогнозировать либо до рождения ребенка, либо сразу после рождения. Потому что при многих заболеваниях ситуация ухудшается буквально с каждым днем, требуется неотложная патогенетическая терапия. То есть терапия, направленная на замену функций того фермента, который «выпал» и не работает в результате мутации.

Имеют ли генетические заболевания региональное распределение? Какие самые распространенные генетические заболевания у нас в Казахстане?

Мы как раз это обсуждали с коллегами. У нас в Казахстане скрининг новорожденных проводится с 2007 года. Он является бесплатным, с высоким охватом всех абсолютно регионов, составляет 97%. Но его проводят только на два заболевания. Это фенилкетонурия – наследственное заболевание и врожденный гипотиреоз. И частота фенилкетонурии, например, в России 1 на 6000 тысяч. 

Это заболевание не относится к орфанным (редким). Орфанные – это редкие заболевания – 1 на 10 000. Это тяжелые заболевания, летальные, которые без лечения приведут к быстрой смерти пациента либо тяжелейшей инвалидизации. Это те заболевания, которые вызваны мутациями в одном из генов и для которых появляется сейчас уже геннотерапевтическое лечение.

Обидно то, что мы многие заболевания не диагностируем. А есть лечение, которое полностью восстанавливает здоровье пациента, делает его полноценным членом нашего общества.

То есть существует терапия, направленная непосредственно на «лечение» генов, я правильно понимаю? То есть возможно «починить» гены, полученные от родителей?

Направленная на замену гена. Конечно! Есть лечение. И если диагноз поставлен вовремя, а не так, как у нас в стране, когда диагноз ставится по клиническим проявлениям, – человек будет абсолютно нормальным.

Так вот, у нас, например, частота фенилкетонурии 1 на 24 000. У нас она автоматически попала под орфанные заболевания (для сравнения: в России частота 1 к 6000).

Если такая относительно низкая заболеваемость, можно ли говорить о том, что наш генотип более стойкий к этому заболеванию?

Да, можно сказать, что для нашей страны это заболевание низкоактуально. К тому же существует такое лечение, после которого дети полностью выздоравливают и становятся нормальными. Ходят в обычную школу, оканчивают университет. Этим детям буквально подарили жизни.

Но проводить неонатальный скрининг только на два заболевания не только экономически очень затратно (ведь для этого создана целая государственная служба), но и социально не оправдано.

А на какое количество заболеваний должен проводиться скрининг в идеале?

Ну, например, в России с 1 января 2023 года скрининг проводится на 38 наследственных заболеваний (для сравнения: в Казахстане – всего на два заболевания. – Прим. ред.). Мы провели пилотный проект и сейчас готовы определять 49 болезней. Это спасло бы жизнь десяткам и сотням детей, которые в настоящее время либо умирают, не дожив даже до одного года (а зачастую и в первые недели жизни), либо становятся тяжелыми инвалидами.

Последний вопрос медицинско-этический. О генетической коррекции эмбрионов. Если в будущем мы придем к тому, что все дети будут выращиваться «в пробирках» с обязательной коррекцией генов. Будет ли это хорошо? Это приведет к появлению популяции улучшенных «сверхлюдей» без недостатков и болезней? Или такое глобальное вмешательство в человеческую природу может привести к каким-то опасным перекосам?

Я не специалист именно в этой области. Но, как врач-генетик, я говорю, что возможно делать отбор эмбрионов по принципу, есть ли у этого эмбриона мутации. Это реально, это возможно, это называется преимплантационная генетическая диагностика. И это уже проводится в программах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), проводится скрининг на хромосомные патологии. И мы работаем над более широким внедрением преимплантационной диагностики, чтобы идти уже дальше.