• Очень немногие из этих причин предопределены. В редких случаях мы марионетки под контролем своих генов.
• Весь комплекс причин склонен меняться.
Эти выводы крайне важны. Облако меняет форму, когда ветер меняет направление, температура воздуха повышается и понижается, атмосферные фронты двигаются, уровень влажности становится выше и ниже. В любой момент облака у вас над головой реагируют не на одно из этих воздействий, а на несколько. Попытка проанализировать одно из них не даст существенных результатов, а иногда окажется невозможна. Примерно как если вы попытаетесь вычислить температуру воздуха в своей комнате, когда там работают пять температурных реле, каждое из которых подключено к автономному источнику питания.
Даже в самых худших условиях, например, под воздействием тяжелого стресса или в военное время, геном человека всегда найдет преимущество. Во время дефицита продовольствия в Голландии врачи местных больниц отметили улучшения у детей, которых госпитализировали с редким кишечным расстройством – целиакией. О причине этого расстройства еще не знали, хотя существовало предположение, что оно связано с питанием, в частности с потреблением пшеницы. Голландский педиатр, д-р Виллем Дике, исследовал эту связь. Когда больные дети почти не получали хлеба, они шли на поправку. Когда продовольственное снабжение возобновилось и больным детям привезли хлеб, состояние пациентов с целиакией снова ухудшилось. Так впервые выяснилась связь с пшеницей. Сейчас известно, что целиакия – аутоиммунное расстройство с генетической предрасположенностью, из-за которой возникает аллергия на клейковинный белок (глиадин), который и обнаружился в пшенице. Эту реакцию также вызывают и другие клейковинные белки, которые содержатся в других злаках.
Подобным же образом в Голландии и Бельгии, в рационе населения которых было много сливочного масла и сыра, во время войны произошло заметное снижение количества сердечных заболеваний. Причиной этого считается резкое снижение калорийности рациона за счет недостатка в нем молока, масла и сыра в период нацистской оккупации. Через несколько десятков лет снижение веса и серьезное ограничение дневного потребления жиров стало частью программ здравоохранения, целью которых было снижение уровня заболеваний сердца.
Облако – не самый подходящий пример для науки и совсем не подходящий для достижения результатов в области медицины. Врачи слишком привязаны к линейным моделям с причинно-следственными связями в основе. Причина А ведет в расстройству Б, и врач выписывает препарат В, чтобы вылечить его. Но что, если пример облаков корректен и неизбежен? Ни в чьей гостиной нет пяти температурных реле, подключенных к автономным источникам питания, но у каждого из нас есть организм с собственными многочисленными биологическими часами, биоритмами и генетическими планами. Именно поэтому у нас в разное время выпадают молочные зубы, наступает половое созревание, проявляется первый приступ артрита, а также происходит еще множество процессов, время которых всегда индивидуально. Все вокруг нас движется подобно делениям на подвижной шкале.
В этой связи возникает вопрос: как же тогда человеческое тело может регулировать себя настолько точно, что синхронизирует все свои биологические часы вплоть до последней молекулы гормонов, пептидов, энзимов, белков и т. д.? Подобно облакам, мы движемся в любом направлении, но, в отличие от облаков, наш организм крайне сложен и достигает невероятной степени контроля.
Теперь, когда у вас сложилось представление о последовательности ДНК человеческого генома, вам станет проще найти гены и мутации, связанные с риском того или иного заболевания. Найдены тысячи генов, которые вызывают широкий спектр болезней, в том числе рак, диабет, сердечные недуги, дегенеративные заболевания мозга в пожилом возрасте. Руди обнаружил несколько генов и мутаций, которые вызывают болезнь Альцгеймера или ее риск (включая первый подобный ген) и другие коварные неврологические заболевания, например, болезнь Вильсона – редкое состояние, при котором в клетках организма накапливается медь, что вызывает серьезные неврологические проблемы, психические расстройства и прочие неприятные последствия. Поскольку ученые открывают все большее количество генов, вызывающих заболевания, мы узнали, что приблизительно 5 % генных мутаций гарантируют развитие болезней, но подавляющее большинство всего лишь повышает склонность и работает только в совокупности с факторами окружающей среды и аспектами образа жизни. В двух словах, человек – это сложный комплекс признаков, прямые генетические причины которых еще не обнаружили и вряд ли смогут обнаружить. Более реалистичный подход к наследованию заболеваний рассматривает ДНК как первоначальный план для строительства, вид и функционал которого постепенно меняется при необходимости.
В Голландии и Бельгии, в рационе населения которых было много сливочного масла и сыра, во время войны произошло заметное снижение количества сердечных заболеваний.
Некоторые верят в то, что достаточно знать, для чего нужен каждый ген, чтобы понять всю картину заболевания, а затем, когда эти связи подтверждаются, для генетически обусловленного заболевания можно назначать лечение. Но существует причина, почему этот шаг до сих пор не сделали, за исключением небольшого количества заболеваний. Нельзя выяснить, что делает тот или иной ген, если не знать, как запустить или остановить его активность (как обычный выключатель), усилить ее или приглушить (как температурное реле) и как исправить его и получить определенные разновидности белков. Не важно, насколько идеален порядок расположения электронных схем компьютера, он мертв, пока его не включат. То же самое верно и для ДНК. Механизм, запускающий активность генов, был загадкой, которая открыла дорогу второй генетической революции.
Улучшая воспоминания
Самое большое достижение за 2,8 миллиарда лет эволюции на Земле – это не человеческая ДНК и даже не зарождение жизни из безжизненных молекул, плавающих в лужицах богатой химическими веществами воды вокруг разломов, в которых находились гейзеры. Величайший триумф эволюции – это память. Память сделала жизнь возможной. Это достаточно ясно. Антитела вашей иммунной системы содержат память обо всех болезнях, которые когда-либо переносило человечество. Новорожденный ребенок сопротивляется заболеваниям, полагаясь на иммунную систему матери, которой он пользуется. Потом у ребенка в зобной железе развивается собственная иммунная система – хранилище памяти о прошлых сражениях против бактерий и вирусов – и начинает вырабатывать антитела. Зобная железа растет и достигает полного функционала к подростковому возрасту, а затем, к достижению человеком двадцати одного года, уменьшается, поскольку ее задача выполнена.
Даже если сосредоточиться только на этом процессе, роль памяти крайне важна. Гены вашего рода определяют, какие антитела появятся у вас. Это лишь небольшой отросток ветви человеческой эволюции. Эта ветвь ведет нас к стволу дерева, в котором хранится в первую очередь память о том, как вырабатывать антитела. Корни дерева – это способность ДНК запоминать опыт и зашифровывать его для будущих поколений. Та к что в следующий раз, когда вы не подхватите простуду, которая косит всех вокруг, помните, что этим вы обязаны самой первой молекуле ДНК.
Эпигенетика предполагает, что клетки нашего организма могут по-своему «запоминать» все, что мы когда-либо пережили. Но предположение еще не доказательство. Есть разница между воспоминаниями о праздновании вашего десятилетия и работой ученого, который исследует генетические изменения, образующие шифр памяти. Эта разница напоминает огромную пропасть. Представьте себя телеграфистом, который регулярно получает потоки точек и тире. Код может быть у вас в руках, вы можете пересчитать все сигналы на бумажной ленте, но если вы не знаете английского, вы не сможете прочитать эти сообщения. Сегодня мы знаем код, но не знаем языка сообщений. Это язык всего человеческого опыта, и он намного сложнее английского.
Ужасная судьба – оказаться во власти своих воспоминаний, но в ней оказывается почти каждый из нас. Старые страхи, раны, травматический опыт и пережитые несчастные случаи засоряют сознание, возникают самопроизвольно и искажают наше видение настоящего. Если у вас агорафобия и вы испытываете страх открытых пространств, вы не можете выйти из дома и не ощущать при этом тревожности. Ваш страх сделал вас рабом собственной памяти. Все мы в большей или меньшей степени рабы событий, которые давно уже миновали и забыты. Чтобы быть в полной мере живым, вы должны научиться использовать свою память, а не наоборот.
Это упражнение слегка неудобно, но присядьте на минуту и позвольте плохому воспоминанию вернуться. Это может быть все, что угодно, независимо от содержания. Не вызывайте свежие болезненные воспоминания. Вместо этого обратитесь к событиям вашего детства. Например, как вы упали с качелей или потерялись в магазине. Что заметили? Во-первых, воспоминание существует, во-вторых, вы можете его оживить. В зависимости от того, насколько сильное это воспоминание, вы сможете почувствовать, что жизнь повторяет сама себя. Та часть зрительной коры головного мозга, которая видит крушение поезда или сцену боя, задействуется и при визуализации крушения или боя, когда человек вспоминает их.
Все, что вы замечаете, отражается в вашем эпигеноме. А теперь давайте сделаем шаг вперед. Когда у детей, которых вынашивали во время голода в Голландии, появилась склонность к ожирению, диабету и заболеваниям сердца, память об этом вела к опыту полуголодной жизни их матерей. Дети не могли вызвать воспоминания об этом в своем сознании, но все же унаследовали молекулярную память. Поразительные результаты исследования 2014 г. стали еще одним доказательством воздействия памяти на ДНК, только в этом случае определяющим фактором было не питание, а страх. Описание эксперимента было опубликовано в солидном журнале «
От ударов тока у мышей развилась реакция стресса, которую можно было наблюдать по их поведению – мыши дрожали и вели себя беспокойно. Через некоторое время необходимость бить мышей током отпала. Для стрессовой реакции было достаточно одного запаха ацетофенона. Создатели фильмов ужасов могут добиться подобного эффекта, если покажут зрителю темную комнату, в которой раздастся скрип двери. Глаза героини расширяются от ужаса, и что происходит со зрителями? Безобидные картинки и звуки производят такое впечатление, как будто должно случиться что-то ужасное. У большинства зрителей проявится стрессовая реакция.
Но исследование на мышах пошло дальше ассоциации безобидного запаха с ударами током. Этот приобретенный во взрослом возрасте страх унаследовало следующее поколение мышей и даже поколение после них. Дети и внуки мышей, которых держали в страхе, никогда не знали запаха ацетофенона, но начинали дрожать, как только его чувствовали, просто потому, что предыдущее поколение заставили связывать этот запах с болью. Исследователи рассмотрели ген, который образует белковый рецептор, необходимый для распознавания запахов химических соединений, и обнаружили, что в нем произошли эпигенетические изменения за счет метилирования.
Об этом явлении знали всегда, и оно нашло свое отражение в народной мудрости, например, в простом изречении Марка Твена: «Если кошка посидела на горячей печке, она больше не сядет на горячую печку. Она и на холодную-то не сядет». Мудрое замечание о том, что необходимо тут же снова сесть на лошадь, если ты с нее упал, основано на инстинктивном понимании, что страх действует долго, если не перебороть его немедленно. Конечно, условия такого типа создаются посредством памяти, которую вы получаете от нейросетей в вашем мозге. Тот же опыт может на химическом уровне изменить ваш геном и создать параллельную «молекулярную память».