Генетик рассказала об особенностях ДНК казахов

127352

Реакция на лекарственные препараты, склонность к алкоголизму и наследственные болезни — что заложено в генах?

Гульнара Святова
Гульнара Святова
ФОТО: Жанна Омарова

Есть ли у казахов ген ожирения? Можно ли быть на 4% скандинавом, а на 15% – вьетнамцем? И как вообще изучают гены человека? Forbes.kz задал эти вопросы казахстанскому генетику Гульнаре Святовой.

Помимо прочих должностей и регалий (доктор медицинских наук, профессор, президент Ассоциации медицинских генетиков Казахстана, президент Евразийской ассоциации медицинских генетиков), Гульнара Салаватовна является руководителем Республиканской медико-генетической консультации Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии. Этот центр участвовал в масштабном генетическом исследовании, и теперь у ученых есть биобанк и геномная база из 10 тысяч секвенированных («расшифрованных») геномов казахов. Секвенирование, если говорить очень упрощенно, - это определение порядка элементов (их называют нуклеотидами) в ДНК, как бы расшифровка генов.

Что секвенирование геномов казахов дало науке и что — простому человеку, Гульнара Святова и объяснила в интервью.

F: Гульнара Салаватовна, что такое секвенирование генома и зачем оно нужно?

- Секвенирование — название многих методов, которые позволяют считать генетическую информацию с ДНК и установить последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК.

Самый простой метод секвенирования – это секвенирование одного гена. Его производят, когда, например, точно известна болезнь и ген, мутация в котором ее вызывает. Допустим, при фенилкетонурии происходит мутация в гене фенилаланин дегидрогеназы (организм не может расщеплять одно из веществ, поступающих с пищей, - фенилаланин, из-за этого у больного накапливаются опасные соединения, которые отравляют нервную систему - F). Мы считываем нуклеотиды в одном гене и определяем мутации.

Второе по сложности — секвенирование «панели генов»: когда мы знаем, что заболевание относится, скажем, к нарушениям обмена, но не знаем, какое именно (а этих заболеваний более 800). 

Третье — секвенирование экзома. Экзомы — это определенные участки хромосом, где находятся гены.

Четвертое – секвенирование интрона. В экзомах находятся гены, а в интронах — полиморфизмы, которые предрасполагают к заболеваниям.

И пятый, любимый метод у нас в Казахстане — секвенирование генома. Такой метод должен использоваться для диагностики в редчайших случаях, так как дает очень много информации, где истинная причина болезни может потеряться.

Гульнара Святова
Гульнара Святова
ФОТО: Жанна Омарова

Подчеркиваю, назначать любой генетический анализ может только врач-генетик. По клинической картине генетик либо ставит пациенту предварительный диагноз, либо предполагает, к какой группе заболеваний он относится, и назначает оправданный метод секвенирования.

F: Вы занимались изучением генома в рамках международного проекта. Как это происходило?

- На базе Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии был создан биобанк ДНК, который мы назвали «Мирас». Эта геномная база разработана в рамках международного проекта «Гены предрасположенности к преэклампсии в центральноазиатской и европейской популяциях». Преэклампсия - тяжелейшее осложнение беременности, основная причина материнской и младенческой заболеваемости и смертности, проблема для всего мира.

В этом проекте объединились 12 международных геномных центров, самых известных. До сих пор не верю, что мы туда попали! Благодаря этому проекту наш «Мирас» насчитывает 10 тысяч образцов ДНК казахов, из них 3600 — своего рода контрольная группа. И на каждого из 3600 имеется информация на 2,5 млн полиморфизмов. Это означает, что все данные, о котором мы говорим, доказаны, имеют научную основу, прошли все виды контроля и являются действительно достоверными.

F: Но имеет ли смысл изучать геном определенного этноса? Ведь вряд ли существует какой-то «чистокровный» представитель.

- Конечно, таких представителей на самом деле нет, но изучать генетику этноса нужно обязательно. Для чего? Чтобы знать генетическую ситуацию, генетическую основу для более высоких или более низких частот наследственных болезней и генов предрасположенности к заболеваниям, таким как рак, сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет и др.

Каждый этнос в силу исторических, географических условий, миграций, определенной системы браков накапливает специфичный генофонд со своей частотой мутаций и полиморфизмов. Но если у казахов часто встречаются какие-то генотипы, это не значит, что они не встречаются у русских или у африканцев. Встречаются, но с другой частотой.

Например, казахи были кочевниками, у нас не приветствовались кровно-родственные браки, и поэтому мы не накапливали специфические мутации или полиморфизмы, которые предрасполагают к определенным заболеваниям. А то, что Казахстан находится между Европой и Азией, определило, что по большинству мутаций казахи имеют промежуточные частоты.

ФОТО: Жанна Омарова

Мы анализируем информацию и выявляем специфические генетические маркеры для риска развития заболевания, а также протективные маркеры, которые защищают нас. Это дает нам возможность прогнозировать заболевание заблаговременно, до его клинических проявлений. У нас система здравоохранения с ее диспансеризацией и профосмотрами направлена на то, чтобы выявить изменения в организме — в анализах или на снимках. Но это уже поздно, заболевание уже есть, и можно только принять меры, чтобы болезнь не привела к летальному исходу или не дала тяжелых осложнений. А мы, генетики, анализируя генотипы, даем возможность задолго до начала болезни прогнозировать ее развитие и действительно принять эффективные меры - по образу жизни, питанию, регулярности обследований. Даже если мы не сможем предотвратить развитие заболевания, то оно появится позже или будет протекать не так тяжело. Это принципиальное отличие генетических маркеров от тех маркеров, которые использует система здравоохранения.

F: Как вы относитесь к «ДНК-тестам», где в результатах пишут, например, что человек на 17% - македонец, на 3% - датчанин и т.д.?

- Мы называем это развлекательная генетика: анализы на этническую принадлежность, на гениальность ребенка или на способности к какому-то виду спорта. Это не имеет отношения к науке и отвлекает от настоящих проблем, которые нужно решать, и решать на государственном уровне.

ФОТО: Жанна Омарова

У нас столько проблем с нашим генофондом! Например, с реакцией на лекарственные препараты. Существуют гены, семейство цитохромов, которые отвечают за выведение ксенобиотиков — чужеродных для организма веществ, к ним относятся и лекарства. В зависимости от генотипов все люди делятся на три типа: медленные метаболизаторы (медленно всасывают, медленно выводят ксенобиотики из организма), быстрые метаболизаторы (быстро всасывают, быстро выводят) и нормальные метаболизаторы.

У медленных метаболизаторов накапливается на 30-60% больше лекарственных веществ в организме, что приводит к нежелательным реакциям и осложнениям. Для таких пациентов доза препаратов должна быть на 30-70% ниже стандартной.

У быстрых метаболизаторов вещества быстро выводятся и не успевает накапливаться лечебная концентрация, поэтому рекомендуемая доза лекарственного препарата должна быть 135-180% от стандартной.

Но в Казахстане нигде, ни в каких протоколах или формулярах это не прописано. Например, больным шизофренией годами назначают антипсихотики, но при этом один пациент заторможен, а другой при такой же дозе агрессивен.

F: И что выяснилось по вашей геномной базе по метаболизму лекарств?

- Нормальные метаболизаторы обычно составляют от 80 до 90%, но не у казахов. У нас медленных метаболизаторов очень много - 16%, это в два раза выше, чем у европейских популяций, и в три раза выше, чем у некоторых азиатских популяций. Нормальных метаболизаторов у нас достоверно меньше, чем в других популяциях, и это необходимо учитывать!

На основе исследования мы сформировали национальную панель фармако-генетического тестирования, куда входит анализ на тип метаболизатора, и предлагаем ее внедрить.

F: Что мы про болезни да про болезни, давайте поговорим о чем-нибудь позитивном, например о еде. Изучение генома может дать какие-то данные для рекомендаций по питанию, образу жизни представителей народа? Есть ли какие-то особенности у казахов в этом отношении?

- У нас было совместное с Актюбинским медуниверситетом научное исследование по ожирению, мы изучали гены предрасположенности к повышению индекса массы тела у казахов. По геномной базе отобрали семь наиболее значимых полиморфизмов в пяти генах, проверили по контролю. Оказалось, что казахи занимают промежуточное положение между описанными в проекте 1000 геномов популяций Европы и Азии. Мы имеем более низкую предрасположенность к ожирению по сравнению с европейцами, но более значимую - по сравнению с коренным населением Восточной и Южной Азии.

ФОТО: Жанна Омарова

Но есть и плохая новость: мы обнаружили полиморфизм, то есть неблагоприятный генотип, у 27% казахов, что намного выше, чем у изученной тысячи геномов по всему миру. Этот ген проявляет свою активность в тканях мозга и отвечает за транспорт белков, которые регулируют аппетит. За счёт этого почти треть казахов насыщаются позже, чем представители других этносов, и именно этот фактор является ведущим при развитии ожирения у казахов.

F: А что насчет предрасположенности к алкоголизму?

- Казахи вносят низкий генетический вклад в развитие алкоголизма. У нас фермент — алкогольдегидрогеназа — работает лучше, чем у азиатов, но хуже, чем у европейцев. Так, в Восточной Азии этот полиморфизм обнаружен у 17,4%, В Японии – у 24%, поэтому они так быстро пьянеют.

Но нами — о счастье! - обнаружен протективный генотип, то есть генотип, который защищает казахов от развития алкоголизма. У носителей этого генотипа риск развития алкоголизма намного ниже. Частота носительства этого протективного аллеля в казахской популяции составила 1,31%, что оказалось достоверно выше аналогичных частот в популяциях у африканцев – 0,2% и американцев – 0,3%.

Могу сказать, что в целом полученные нами результаты позволяют предложить новые направления для диагностики и лечения, а также формирования групп риска с учетом этнической принадлежности пациентов.

   Если вы обнаружили ошибку или опечатку, выделите фрагмент текста с ошибкой и нажмите CTRL+Enter

Орфографическая ошибка в тексте:

Отмена Отправить