Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

Нобелевская премия 2002-го года по медицине. Питание и "диетогеномика"


Передачу ведет из Нью-Йорка Евгений Муслин. Темы передачи: Нобелевская премия 2002-го года по медицине, питание и "диетогеномика", а также короткие медицинские новости.

Евгений Муслин: Премии, ежегодно присуждаемые Нобелевским комитетом за успехи в области естественных наук, являются важным событием не только научной, но и общественной жизни в широком смысле этого слова. Касается это, конечно, и премий в области физиологии, и медицины. И премированные работы, и личности ученых-лауреатов привлекают к себе всеобщее внимание. Мы попросили рассказать о премиях 2002-го года профессора Даниила Голубева.

Даниил Голубев: Надо сказать, что в отличие от Нобелевских премий за мир, присуждение которых очень часто сопровождается острыми спорами (как это было, в частности, и в этом году при присвоении звания лауреата бывшему президенту США Джимми Картеру), премии, присуждаемые Нобелевским комитетом за успехи в области естественных наук, как правило, встречают всеобщее одобрение, и споры о правомерности присуждения этих премий тому или иному ученому возникают чрезвычайно редко. Не было никаких споров и в этом году, когда стало известно, что Нобелевская премия 2002-го года в области физиологии и медицины присуждена двум британцам - профессору Сиднею Бреннеру, работающему в США, и профессору Джону Салстону, а также американцу - профессору Роберту Горвицу.

Евгений Муслин: Охарактеризуйте, пожалуйста, вкратце, в чем состоит суть работы этих ученых, получившей столь высокую оценку?

Даниил Голубев: Если кратко суммировать итоги научных исследований трех ученых-биологов, увенчанных Нобелевской премией этого года, то можно сказать, что они раскрыли природу процесса, при котором здоровая клетка заканчивает свой жизненный цикл самоубийством. Свое открытие они сделали, изучая крохотного (размером в 1 мм) земляного червя с поэтическим латинским прилагательным "элеганс", клетки которого вовлечены в процесс своего рода "запрограммированной гибели" (или "апоптоза").

Евгений Муслин: Правильно ли считать, что это сугубо теоретическая, так сказать, академическая работа?

Даниил Голубев: Поразительно, что эта, казалось бы, чисто теоретическая работа, выполненная на далекой от какой-либо практики, некоей экзотической модели, имеет прямое отношение к разгадке причин и разработке новых методов лечения целого ряда болезней человека - вирусных инфекций, рака, СПИДа, последствий инфарктов и инсультов.

Евгений Муслин: С чего началось и как протекало это исследование?

Даниил Голубев: Будущие лауреаты начали исследовать процессы регуляции жизни и смерти клеток все вместе в Кембриджском университете в начале 70-х годов. Затем их пути разошлись, но, как видим, Нобелевский комитет их вновь "объединил", присудив премию в 2002-м году всем троим. Сидней Бреннер - широко известен в научном мире как автор основополагающих работ в области молекулярной биологии. Уроженец Южной Африки, он после окончания Кембриджского университета и первых лет работы в Великобритании переехал в США, где постоянно живет и работает в Институте биологических исследований имени Солка в Сан-Диего и в созданном им Институте молекулярных исследований при Калифорнийском университете в Беркли. Совместно со знаменитым Фрэнсисом Криком доктор Бреннер раскрыл основные механизмы синтеза белка в процессе реализации генетической информации, заложенной в молекуле ДНК. Параллельно с этим он продолжал изучение развития и дифференцировки эмбриональных клеток земляного червя с момента оплодотворения и вплоть до формирования мышечной, нервной и всех других видов ткани. Эти исследования активно продолжил доктор Джон Салстон, оставаясь в Кембридже.

Проследить процесс развития клеток одного организма, в процессе клеточного размножения на модели одноклеточных организмов - бактерий, простейших - с которыми работают большинство биологов, невозможно. Невыполнимо такое исследование и на многоклеточных организмах млекопитающих в силу их сложности. Крохотный земляной червь оказался для этих целей идеальной моделью. Доктор Джон Салстон, применив тонкую микроскопическую методику, проследил весь процесс развития организма червя - от момента оплодтворения яйцеклетки и вплоть до возникновения взрослой особи, состоящей из 959 клеток. Дальнейшие исследования Бреннера и Салстона показали, что цифра - 959 - является разностью между двумя другими цифрами: 1090 и 131. Первая из них - это то количество клеток, которые фактически возникли в итоге процессе деления одной оплодотворенной яйцеклетки при индивидуальном развитии одной особи земляного червя, а вторая - это те клетки, которые были запрограммированы на гибель в процессе того же индивидуального развития. Таким образом, само это развитие включает в себя появление в общей сложности 1090 клеток, но 131 из них в соответствии с определенной программой нормального развития той же особи - должны погибнуть. И вот эту-то программу "узаконенного природой самоубийства" части клеток - во имя жизни целостного организма - и вскрыли ученые.

Евгений Муслин: А каков вклад в эту работу третьего лауреата - американского профессора Горвица?

Даниил Голубев: Горвиц выяснил генетический механизм этого запрограммированного самоубийства. Первый шаг в этом направлении был сделан еще в 1974-м году доктором Бреннером, когда он обнаружил, что химический мутаген "этил-метан-сульфат" производит изменения в геноме земляного червя, и что эти изменения влияют на интенсивность клеточного деления и гибели клеток. В дальнейшем это направление было активно развито уроженцем Чикаго доктором Робертом Горвицем, работающим в Массачусетском Технологическом Институте в Бостоне. Доктор Горвиц открыл и идентифицировал 2 особых гена, определяющих и регулирующих процесс "клеточного самоубийства": "Сед-3" и "Сед-4". Кроме того, им был выявлен и особый "ген-антагонист" этих генов - "Сед-9", который контролирует их деятельность и препятствует чрезмерно активному клеточному "самоубийству". И, наконец, пожалуй, самое важное: из двух вновь открытых генов, определяющих смерть клеток модельного "элегантного" червя, один оказался абсолютно идентичным соответствующему человеческому гену, а механизмы регуляции развития и смерти клеток червя и человека оказались очень схожими. Нобелевский комитет объединил работы всех этих троих ученых, присудив им премию за открытие механизмов генетического регулирования роста и развития органов и процесса запрограммированной клеточной смерти.

Евгений Муслин: Ну, а каким образом эта работа связана с реальной медициной?

Даниил Голубев: В решении Нобелевского комитета отмечается, что в результате проделанной работы становится понятным, каким именно образом вирусы и бактерии проникают в клетки человека, как они парализуют их деятельность и как их убивают. Становится ясным, почему раковые клетки не гибнут, а, напротив, приобретают способность беспрестанно делиться, и почему при СПИДе, инфаркте и инсульте клетки претерпевают необратимые изменения, и перестают выполнять свои функции, что приводит к необратимым последствиям. Открытие - профессоров Бреннера, Салстона и Горвица открывает прямой путь к созданию нового поколения лекарств, прицельно направленных на конкретные гены, регулирующие важнейшие функции дифференциации, развития и смерти клеток и позволяющие с новых позиций, и на иной основе бороться с тяжелейшими, а подчас и неизлечимыми болезнями современного человечества. Возникает реальная возможность влиять на судьбу клеточной популяции в целостном организме, продлевая или, напротив, укорачивая продолжительность жизни отдельных клеток - в зависимости от того, больные они или здоровые.

Евгений Муслин: И все это благодаря крохотному земляному червю?

Даниил Голубев: В общем-то, да. Червь оказался очень удобной моделью для изучения запрограммированной смерти клеток. Впрочем, это не единственный пример того, что некоторые биологические особи самим фактом своего существования оказывают огромную услугу человечеству. Такова, в частности, плодовая мушка дрозофила - бесценный объект для проведения генетических исследований, несмотря на издевательское отношение к ней мракобесов-лысенковцев; ценнейшей моделью для микробиологического анализа является кишечная палочка, для нейрофизиологических исследований - лягушка, ну а роль собаки как объекта для проведения физиологических исследований столь велика, что великий физиолог Павлов поставил ей в Санкт-Петербурге памятник. Он так и называется: "Памятник павловской собаке". Так что "элегантный" земляной червь не одинок в своем служении людям.

Лилия Шукаева: Не все любители вкусно поесть обязательно расплачиваются за свое обжорство. Многие из них поедают горы бифштексов и отбивных, и густо намазывают себе бутерброды сливочным маслом. И - ничего: они не толстеют, и холестерин остается у них в полном порядке. Другие же только и думают о диете, потребляют невкусные обезжиренные продукты и все равно не могут ни сбросить вес, ни избавиться от повышенного риска сердечных болезней. Увы, реакция нашего организма на пищу в значительной мере определяется его генетической структурой, а генетика часто несправедлива.

Но тут ничего не поделаешь. Так что, единственный разумный подход - учитывать генетическую реальность при выборе для каждого человека индивидуальной оптимальной диеты. Именно это и пытаются осуществить специалисты по питанию, пионеры нового, так сказать, генетического направления в диететике - "диетогеномики".

Диетогеномика позволит более точно изучить влияние отдельных продуктов питания на здоровье. По-видимому, в недалеком будущем многие продукты массового потребления, такие, как, например, каша "корнфлекс", будут выпускаться в нескольких разновидностях, причем каждая разновидность будет подгоняться к генетическим особенностям своей группы потребителей. Аналогичным образом диетические рекомендации Министерства здравоохранения и медицинских ассоциаций также будут учитывать генетические различия между людьми.

"Мы приближаемся к новой эре, - говорит Мин Хури, директор отдела геномики и медицинской профилактики в Федеральном центре предупреждения заболеваний, - к эре, когда единообразная для всех граждан стратегия здравоохранения станет больше неприменимой".

Некоторые американские фармацевтические компании уже начали работы в аналогичной сфере, получившей название фармакогеномики, работы, направленные на создание специфических, так сказать, персональных лекарств. Такие лекарства часто необходимы. Известно немало случаев, когда людям с некоторыми генетическими вариациями не помогают определенные болеутоляющие препараты или когда у одних больных возникают тяжелые побочные явления от противораковых лекарств, хорошо помогающих другим.

"Диетогеномика позволит распространить идею индивидуализированного лечения на сферу общего потребления, - говорит доктор Рэймон Родригес, профессор молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Дэвисе, - позволит резко расширить использование достижений медицинской генетики, ограниченное до сих пор стенами больниц, и распространить приносимые ею блага на другие области нашей жизни".

В качестве примера удачного применения диетогеномики можно привести эффективный метод профилактики фенилкетонурии - редкого наследственного заболевания, приводящего к слабоумию. Как оказалось, эту опасность можно предотвратить специальной диетой с низким содержанием протеинов. Известно также, что люди с вариационным изменением определенного гена неспособны переваривать молоко.

Наступление эры потребительской генетики внушает, правда, и некоторые опасения. Несколько небольших американских компаний начали уже предлагать потребителям наборы витаминов и диететические рекомендации, основанные на результатах генетических тестов. Для этих тестов клиенты сдают в лабораторию мазки из своей ротовой полости, служащие источником их наследственного вещества - ДНК.

Многие специалисты, однако, считают, что уровень наших знаний для дачи обоснованных диететических рекомендаций пока недостаточен. "Учитывая сегодняшний уровень наших знаний в области диетогеномики, - говорит доктор Рональд Краус, исследователь из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и бывший председатель Комиссии по диететическому питанию в Американской кардиологической ассоциации, - я сильно сомневаюсь в том, что такие рекомендации принесут кому-нибудь пользу".

Но коммерческие компании не соглашаются с такой точкой зрения. "Наши тесты и рекомендации научно вполне обоснованы", - говорит Джон де-Филиппо, руководитель нью-джерсийской компании Gene Link, занимающейся продажей витаминов и средств ухода за кожей, выбираемых на основании генетических тестов. Такой тест и месячный набор витаминов обходятся клиенту в 300 долларов.

Сотрудники компании не сообщают, какие именно гены они проверяют, но известно, что один из них связан с так называемым окислительным стрессом. Доктор Пиккарди, основатель Gene Link и профессор микробиологии Пенсильванского университета, показал, что менее эффективные вариации этого гена повышают риск заболеть раком груди, болезнью Паркинсона и некоторыми другими заболеваниями.

Людям с такими генами прописываются витамины с повышенными дозами антиоксидантов. "С нашей точки зрения, -говорит профессор Пиккарди, - это вполне рациональный подход к выбору диеты и пищевых добавок. Ведь сейчас многие люди принимают кучу витаминов и микроэлементных препаратов просто наугад".

Британская компания Sciona выдает индивидуализированные диететические рекомендации примерно за 200 долларов. При этом сотрудники компании проверяют 19 возможных вариаций в 9 генах, из которых 6 генов связаны с удалением токсинов из организма. Клиентам, у которых имеются вариации, замедляющие этот процесс, компания рекомендует, например, избегать хорошо прожаренного красного мяса, в котором содержится много определенных токсинов.

Другой тест проверяет ген, который продуцирует энзим, связанный с усвоением такого важного витамина, как фолиевая кислота. Людям с менее эффективной версией такого гена компания рекомендует потреблять больше печенки, капусты брокколи и других пищевых продуктов, богатых этим витамином.

Независимые эксперты подтверждают, что в научных работах определенные заболевания действительно связываются с генетическими вариациями и с диетой. Но при этом они добавляют, что в такую взаимосвязь могут быть вовлечены сотни различных генов и что в некоторых случаях данные, касающиеся генетических вариаций, могут носить противоречивый характер.

Кроме того, говорят они, никто пока еще не доказал, что какие-то рекомендованные диеты и витамины могут изменить положение к лучшему. Так, например, доктор Хури из Федерального центра предупреждения заболеваний в Атланте сомневается, что людям с малоэффективным энзимом требуется больше фолиевой кислоты, чем они обычно получают с пищей.

"В истолковании генетических тестов, - говорит он, - имеется слишком много неопределенностей. Сейчас мы ограничиваемся советами о важности физической активности, сбалансированного питания с ограниченным потреблением жира, наличия в пище клетчатки и так далее. И всем нам не повредит немного больше брокколи. Так что какой-либо дополнительной клинической пользы от генетических тестов я лично не вижу".

Но руководитель компании Scion доктор Крис Мартин считает, что хотя некоторые из даваемых рекомендаций и сводятся к простому здравому смыслу, их индивидуализированный характер заставляет людей отнестись к ним более серьезно, чем к обычным советам медиков. Доктор Мартин сказал, что его компания уже получила заказы на 600 генетических тестов.

Специалисты предупреждают широкую публику, что генетические тесты пока не подвергаются строгому контролю американских медицинских властей, так что рекламирующие их компании не обязаны строго доказывать, например, наличие связи между генетическими вариациями и определенными болезнями из-за пониженной способности усваивать тот или иной витамин. Да и вообще на пищевые добавки и косметические средства органы здравоохранения смотрят пока сквозь пальцы.

Еще одна потенциальная неприятность, связанная с массовым генетическим тестированием, заключается в том, что сведения о риске серьезных заболеваний, угрожающих тому или иному индивидууму, могут стать известными страховым компаниям и повлечь за собой отказы в страховке, в приеме на определенные должности и так далее.

Но, несмотря на все негативные моменты и на скептическое отношение части медиков к первым практическим применениям, интерес к массовому генетическому тестированию растет. Таким тестированием уже занимается множество вновь возникших лабораторий в Калифорнии, Мэриленде, Иллинойсе, Миссури и других штатах.

Такие крупные пищевые фирмы, как КРАФТ, и НЕСТЛЕ, и как производитель косметики и бытовой химии ЮНИЛЕВЕР, также начинают интересоваться этой областью. Компания Interleukin Genetics, изучающая вариации генов, связанных с воспалительными процессами, недавно объявила, что ведет переговоры с "крупнейшими производителями бытовых продуктов" о разработке пищевых добавок и косметических средств по уходу за кожей на основе генетической информации.

Конечно, исследователи занимаются не только разработкой индивидуальных диет и специализированной косметики. В частности, они пытаются разгадать с помощью генетических методов, как действуют на организм определенные пищевые ингредиенты. "Мы хотели бы понять молекулярный механизм усвоения питательных веществ", - говорит доктор Янг Ким, ведущий сотрудник Национального института рака, в котором недавно проводилась специальная конференция, посвященная диетогеномике и профилактике раковых заболеваний.

Исследователям университета Джонса Гопкинса в Балтиморе удалось выяснить, какие именно гены активируются сульфорафаном, этим химическим соединением, которое содержится в капусте брокколи и помогает предотвратить рак. Доктор Лен Аугенлихт, профессор медицины и клеточной биологии, работающий в Онкологическом центре имени Альберта Эйнштейна в Бронксе, обнаружил, что у мышей, которых держали на мышином эквиваленте нездоровой западной диеты, активировались совершенно другие гены по сравнению с мышами, потреблявшими здоровую пищу.

Доктор Хозе Ордовас, руководящий отделом генетики в Исследовательском центре по проблемам питания Министерства сельского хозяйства США, заявил, что официальные диететические рекомендации в ближайшее время необходимо будет привести в соответствие с генетическими профилями основных потребительских групп. "Некоторые люди с высоким риском кардиологических заболеваний, - говорит он, - еще более повышают свой риск, следуя сегодняшним рекомендациям".

Так, например, считается, что умеренное потребление алкоголя снижает риск сердечных болезней, говорит доктор Ордовас. Но у людей, имеющих ген Эй-Пи-О-И-4, связанный с болезнью Альцгеймера, алкоголь повышает уровень плохого холестерина. А людям с определенной разновидностью гена Эй-Пи-О-Эй-1 следует потреблять больше полиненасыщенных жиров, чем это предусмотрено нашими рекомендациями.

Евгений Муслин: И в заключение нашей передачи парадоксальное сообщение о самых больших опасностях, подстерегающих среднего человека в жизни.

Как показывает медицинская статистика, одним из самых опасных мест для человека является его собственный дом или квартира. В США, например, в 1998-м году в результате несчастных случаев, происшедших дома, погибли 20 тысяч человек, а 7 миллионов американцев получили травмы.

Исследование, посвященное этой проблеме и основанное на изучении данных о причинах смертности и на больничной документации, было проделано Центром по предотвращению несчастных случаев при университете Северной Каролины под руководством доктора Кэрол Раньян.

Наиболее частая причина домашних несчастий - это падения, а на втором месте стоят отравления. Люди гибнут также от пожаров, от вдыхания опасных испарений, они задыхаются и тонут. От отравлений умирают не только дети, проглатывающие ядовитые вещества, но и взрослые, путающие иногда лекарства или потребляющие противозаконные наркотики.

XS
SM
MD
LG