Болезнь Альцгеймера – самая распространенная причина слабоумия у пожилых людей, и страдающие этой болезнью люди часто испытывают большие проблемы со сном.
То, что влияние эпигенетики на риск столь очевидно, означает, что необходимо в корне пересмотреть и изменить образ жизни и начать с питания. В перечень продуктов питания и пищевых добавок, ценность которых в снижении риска развития рака груди подтверждена, входят аспирин, кофе, зеленый чай и витамин D.
В случае с аспирином самые достоверные данные удалось получить по результатам исследования, длившегося 30 лет, в котором участвовали 130 000 человек. У тех, кто регулярно принимал аспирин (минимум 2 таблетки аспирина для взрослых в неделю), наступило улучшение в 20 % случаев рака ЖКТ и в 25 % случаев колоректального рака. По результатам исследований именно этих разновидностей рака нельзя судить о раке в целом, и участникам программы потребовалось принимать аспирин в течение 16 лет, чтобы результаты были достоверными. В случае прекращения приема аспирина на протяжении 3–4 лет прекращался и его эффект. Причина эффективности аспирина против рака связана с его противовоспалительным действием (что неудивительно) и доказанной способностью противостоять формированию новых раковых клеток.
Нам также известно, что риск развития сердечно-сосудистых заболеваний обусловлен генетической предрасположенностью и образом жизни, но, как в случае диабета и рака груди, влияние также оказывают эпигенетические изменения (метилирование), из-за которых активность некоторых генов прекращается. Одно из исследований обнаружило, что уровень содержания в крови двух видов жиров (триглицериды и липопротеин очень низкой плотности (VLDL) холестерин) связан с метилированием гена под названием карнитин-пальмитоилтрансфераза 1A (или CPT1A). Этот ген вырабатывает энзим, который необходим для сжигания жиров. Когда эпигенетические механизмы прекращают его активность, вместо того чтобы трансформироваться в энергию, жирные кислоты остаются в кровотоке, чем повышают риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. На метилирование гена CPT1A влияют питание, употребление алкоголя и курение.
Даже на алкогольную зависимость можно повлиять на эпигенетическом уровне. Алкоголизм наносит тяжелый урон не только здоровью его жертв, но и членам их семей, каждый тридцатый случай алкоголизма смертелен. Самые известные гены, связанные с алкогольной зависимостью, – алкогольдегидрогеназа (ADH) и альдегид-дегидрогеназа (ALDH). Оба вырабатывают энзимы, которые помогают расщеплять алкоголь внутри организма. Но варианты этих генов объясняют лишь небольшую степень наследуемости алкоголизма. «Утерянная наследуемость», скорее всего, обусловлена эпигенетическими изменениями, привязанными к центрам удовольствия мозга, которые и дают человеку чувство удовлетворения, когда он выпьет.
Теперь мы знаем, что эти центры удовольствия изменяются на уровне генной активности, которая начинается после употребления алкоголя. Это значит, что разные люди по-разному реагируют на потребление алкоголя в зависимости от активности их генов. У запойных алкоголиков может повыситься уровень вещества под названием гомоцистеин, что в конечном счете приведет к метилированию, которое прекращает активность определенных генов. Такая генная активность может загнать в порочный круг, в котором реакция на удовольствие и боль изменяется, появляется неудержимое желание выпить как можно больше, а удовольствия это приносит все меньше.
Помимо всего прочего, эпигенетические изменения могут быть связаны с такими психическими расстройствами, как шизофрения и биполярное расстройство. Однако попытки обнаружить наследуемые генные мутации, которыми эти заболевания обусловлены, пока имеют переменный успех. Это, опять же, указывает на возможную важность эпигенетики в заполнении утерянной наследуемости и роли образа жизни. Поступает все больше доказательств, что шизофрения и биполярное расстройство не обязательно гарантированы из-за генных мутаций, передаваемых по наследству, или зависят от них.
Подозревать во влиянии на образ жизни человека можно питание, химические токсины и воспитание, которое также влияет на эпигенетические изменения. Образ жизни может определять эпигенетические метки, которые человек приобретает с рождения, но эксперименты на мышах показали, что можно унаследовать другие эпигенетические метки. Возможно, они появляются как последствия образа жизни родителей или даже их родителей. (Пожалуйста, имейте в виду, что мы не хотим ни на кого переложить вину. Вопрос эпигенетики психических заболеваний изучен еще не вполне основательно. Еще никто не связывал А и Б при любом образе жизни, который может привести к психическим расстройствам.)
При полноэпигеномном исследовании шизофрении и биполярного расстройства предсказуемо удалось обнаружить эпигенетические метки на некоторых генах, например, на тех, которые производят нейрохимические соединения, которые и раньше связывали с психическими расстройствами. Но кое-что было менее предсказуемым. Например, активность иммунных генов в комплексе гистосовместимости (HLA) повысилась. Это позволяет предположить, что иммунная система может каким-то образом относиться к склонности к шизофрении и биполярному расстройству. Конечно же, в этом вопросе, а также в вопросе других эпигенетических сигнатур, связанных с риском, причина и следствие представляют проблему. Откуда мы можем знать, появились ли эпигенетические метки до возникновения заболевания (причина) или как его результат (следствие)? Пока что безопасно будет сказать, что эпигеномные тесты каждого отдельного заболевания станут бесценными для каждого его аспекта, от предотвращения до полного излечения.
На самом деле мы весьма оптимистично смотрим на путь, которым идет современная генетика, но реалистический взгляд нам тоже не чужд. Остается острое разногласие между двумя сферами – видимого и невидимого. Все мы живем в обеих этих сферах, и сей факт нельзя игнорировать. Когда клеточный биолог смотрит в микроскоп, он может заметить миллионы изменений в функционировании клетки, но нельзя увидеть самый основной компонент – опыт, за которым следуют эти изменения. Нефизический аспект влияет на жизнь человека каждую секунду его жизни, и мы считаем это основной причиной того, почему генетикам следует смотреть поверх материализма и оценки вероятностных шансов.
В будущем найдутся данные, которые смогут подкрепить столь радикальную смену перспективы, но куда более важно сформулировать идеи, которые подтвердят эти данные, – это и есть цель нашей книги, и мы сделали в этом направлении несколько гигантских шагов. Вы знаете о динамической природе своего генома даже больше, чем знали генетики двадцать или тридцать лет назад. Однако особенно важно применить эти знания для улучшения активности своих генов. Прежде чем сделать это, необходимо представить еще гору генетической информации, которая исходит из источника, от которого никто этого не ожидал.
Великий парадокс ДНК
Эпигенетика – сложный вопрос, который мы рассмотрим более подробно позже. Но вы уже уловили основную мысль – активность генов можно начать и прекратить, усилить и ослабить. Переключение, которое ведет к триллионам возможных комбинаций, и есть то, как опыт повседневной жизни передается каждой клетке. Но при этом немедленно возникает тревожный вопрос. Почему некоторая часть этого опыта так пагубно влияет на организм? Почему единственной целью ДНК не может быть сохранение жизни?
Это великий парадокс ДНК, и на нем основана следующая часть нашей истории. ДНК дает возможность жизни, но в то же время обладает потенциалом для губительных действий, которые жизнь отнимают. ДНК – это бомба, которая знает, как себя обезвредить и как взорвать. Что именно она выберет? Почему код жизни должен создавать и смерть? Это ключевой момент парадокса. У всех нас есть гены, из-за которых возникает рак (преонкогены), и гены, которые борются с раком (гены-онкосупрессоры). Это кажется необъяснимым до тех пор, пока не начинаешь понимать, что ДНК отражает каждый аспект существования.
Вместо того чтобы выбирать стороны, ДНК объединяет их все и охватывает все возможности. У вируса и бактерии, из-за которых возникает болезнь, есть своя генетическая сигнатура, которую они стараются сохранить в целости любым способом, и ровно то же самое делают клетки иммунной системы вашего организма, которые противостоят бактериям и вирусам. Когда появляются новые клетки, они наследуют генетическую программу своей смерти. По сути, ДНК разыгрывает пьесу, в которой она сама главный герой, главный злодей, агрессор, защитник, хранитель и разрушитель жизни.
Недавние исследования широкого спектра заболеваний предполагают, что у каждой болезни существуют признаки, которые можно отследить за десятки лет жизни человека, начиная с самого раннего детства.
Главный вызов заключается в том, чтобы активировать те стороны ДНК, которые ориентированы на поддержание жизни. На данный момент вы увидели, что нам удалось основательно продвинуться в этом направлении. Вы начали смотреть на жизнь с точки зрения клетки. Недавние исследования широкого спектра заболеваний, среди которых сердечно-сосудистые заболевания, аутизм, шизофрения, ожирение и болезнь Альцгеймера, предполагают, что у каждой болезни существуют признаки, которые можно отследить за десятки лет жизни человека, начиная от самого раннего детства. Это открытие стало ошеломляющим, поскольку оно идет вразрез с традиционным представлением о том, как люди заболевают. Обычно мы считаем, что любое заболевание возникает по тому же принципу, что и обычная простуда. В самолете вы сидите рядом с кем-то, кто кашляет и чихает. Через три дня вы заболеваете простудой этого человека. Существует простая причинно-следственная связь и определенная точка начала инфекции.
На самом деле по этому принципу возникают многие острые заболевания, но оказывается, что он не распространяется на хронические заболевания, а именно они в большинстве своем влияют на смертность в современном обществе. Как организовать программу профилактики заболевания за десятки лет до того, как проявятся его первые симптомы? Ошеломительный пример этой дилеммы проявился во время войны в Корее при вскрытии тел погибших в бою молодых солдат. У мужчин в возрасте до 25 лет в коронарных артериях обнаружились жировые бляшки, из-за которых происходит большая часть сердечных приступов. Как же у таких молодых людей эти бляшки появились в таком количестве, что стоило начать беспокоиться о возможном сердечном приступе? Медицина не могла дать ответ, да и сейчас происхождение артериальных бляшек остается неясным. Также непонятно, почему эти люди не страдали от сердечных приступов в юном возрасте, притом что преждевременные сердечные приступы обычно начинаются с сорока лет? Даже при отсутствии сколько-нибудь удовлетворительных ответов существовала подсказка из 1950-х, которая состоит в том, что хроническое заболевание предшествует появлению симптомов и много лет его проявления можно заметить лишь на микроскопическом уровне.
Но у этой загадки есть и обнадеживающая сторона. За этими признаками скрывается наилучшая возможность предотвращения и лечения хронических заболеваний, поскольку когда бы в организме ни наступил дисбаланс, чем раньше этот дисбаланс удается отследить, тем проще его вылечить. Миллионы людей следуют этому принципу и принимают цинк при первых признаках простуды и аспирин при первых симптомах головной боли. Однако этот же принцип можно распространить и дальше, именно поэтому эффективны прививки. Они заранее защищают организм от полиомиелита, кори или гриппа в этом году еще до того, как у болезни появился шанс возникнуть.
В сущности, прививка в некотором смысле учит организм новому. Организм слушает (т. е. гены реагируют по-новому) и учится на новом опыте. «Вот так выглядит корь. Вооружайся». Прививки от всех человеческих болезней не будет никогда (даже у современных вакцин есть свои проблемы, и их критикуют). Вместо этого мы предлагаем новую модель ухода за собой, и в центре этой модели революционный взгляд на отношение к своим генам.