ГЕРАДОТАВЫ НЕЎРЫ 

ГЕННЫЯ ВАНДРАВАННІ Ў ЧАСЕ

Навукоўцы з акадэмічнага Інстытута малекулярнай генетыкі (ІМГ РАН) нядаўна вярнуліся з чарговай экспедыцыі па расійскай глыбінцы - у гэты раз яны пабывалі ў адной з вёсак Валагоцкай губерні. Ужо больш 15 гадоў яны вядуць даследаванні ў вобласці этнічнай геномікі. Назапашаны матэрыял асабліва каштоўны для вывучэння рускага этнаса, якому да нядаўняга часу генетыкі не надавалі вялікай увагі, а таксама важны для аналізу схільнасці розных папуляцый да тых ці іншых спадчынных захворванняў. Кіраўнік аддзела малекулярных асноў генетыкі чалавека ІМГ РАН Святлана Лімборская:

"Наша задача - адсунуць развіццё цяжкіх спадчынных хвароб на больш працяглы тэрмін. Гэта ўжо само па сабе будзе велізарным дасягненнем: адна справа, калі захворванне пачынаецца ў 40-50 гадоў і зусім іншае - у 70" У кабінеце кіраўніка аддзела малекулярных асноў генетыкі чалавека ІМГ РАН, прафесара Святланы Лімборскай вісіць некалькі геаграфічных карт Расіі. Па іх навукоўцы вызначаюць маршруты сваіх экспедыцый, якія з зайздроснай рэгулярнасцю праводзяцца з 1993 года. На сённяшні дзень вывучана каля 50 папуляцый (з іх 20 прыналежаць да рускага этнаса), даследаванні праводзіліся ў Смаленскай, Цвярскі, Іванаўскай, Курскай і іншых абласцях. У апошні час генетыкі актыўна даследуюць раёны поўначы і паўночнага захаду Расіі, у прыватнасці, Валагоцкую вобласць. Нядаўна адтуль вярнулася чарговая экспедыцыя. Па словах Святланы Лімборскай, даследаванні праводзіліся ў сапраўднай рускай глыбінцы - сяле імя Бабуліна. Генетыкі адмыслова выбіраюць селішчы, размешчаныя ўдалечыні ад гарадоў, прамысловых цэнтраў і чыгуначных станцый, - менавіта там яшчэ можна знайсці этнічныя супольнасці карэнных жыхароў. Усталёўваючы падабенствы і адрозненні ў геномах людзей, якія жывуць цяпер, можна атрымаць звесткі пра вельмі далёкія гістарычныя падзеі, аж да моманту паходжання чалавецтва. У гэтым і складаецца ўнікальнасць і значнасць этнагеномікі. Ужо наяўныя ў распараджэнні навукоўцаў ІМГ РАН дадзеныя ставяць пад сумнеў некаторыя хрэстаматыйныя погляды, напрыклад, на ўзнікненне ўсходнеславянскіх народаў.

Адкуль пайшлі славяне?

"Паскрабі любога рускага, і знойдзеш татарына", - кажуць у народзе, але праўдзівасць гэтага сцвярджэння генетыкі пакуль не даказалі. "Мы спрабавалі выявіць у рускай папуляцыі татарскія "карані", але безвынікова, - кажа Святлана Лімборская. - Насупраць, у татараў відавочна прасочваюцца еўрапеоідныя асаблівасці. І гэта можна растлумачыць гістарычна: у часы татара-мангольскай няволі татары не жылі на Русі. Пры гэтым вядома, што яны забіралі да сябе рускіх дзяўчат, што і стала адной з чыннікаў з'яўлення ў іх папуляцыі еўрапеоідных характарыстак". Прафесар Святлана Лімборская можа прывесці ў прыклад не адзін дзясятак генетычных асаблівасцяў рускага этнаса. Прытым што этнагеноміка актыўна развіваецца ва ўсім свеце (добра вывучаны народы Афрыкі, карэннае насельніцтва Амерыкі, Сібіры), даследнікі доўгі час абыходзілі ўвагай этнічныя групы Ўсходне-Еўрапейскага рэгіёна, у прыватнасці рускі этнас. Менавіта таму на яго вывучэнні і вырашылі засяродзіцца супрацоўнікі аддзела малекулярных асноў генетыкі чалавека ІМГ РАН . Аддзел малекулярных асноў генетыкі чалавека адкрыўся ў Інстытуце малекулярнай генетыкі РАН амаль 25 гадоў назад. Гэта было першае падраздзяленне ў структуры Акадэміі навук, якое занялося малекулярнай генетыкай чалавека. У той час яшчэ не была створана Міжнародная арганізацыя па вывучэнню генома чалавека (HUGO), ды і сам чалавек не з'яўляўся любімым аб'ектам вывучэння малекулярнай біялогіі і генетыкі Вялікую дапамогу ў гэтых даследаваннях ім аказалі гісторыкі, геолагі, антраполагі, этнолагі. Выбіраючы маршруты для першых экспедыцый, навукоўцы арыентаваліся на карту Старажытнай Русі і імкнуліся ў першую чаргу вывучыць тыя месцы, дзе спрадвечна рассяляліся ўсходнеславянскія плямёны. Як адзначае Святлана Лімборская, для ўсіх было поўнай нечаканасцю, калі раптам стала ясна, што генетыка цесна злучана з гісторыяй, больш таго, можа служыць для яе яшчэ адной крыніцай інфармацыі. Не так даўно навукоўцы ІМГ РАН сумесна з беларускімі і ўкраінскімі калегамі вывучалі тры ўсходнеславянскіх этнаса на прыкладзе жыхароў Кіеўскай, Наўгародскай абласцей і Пінскага раёна Беларусі. Праводзілі аналіз па пяці паліморфным маркерам, вызначаючы іх спалучэнні (гаплатыпы). У прадстаўнікоў усіх трох этнічных груп выявіліся два найболей часта сустракаемых гаплатыпа, але для рускіх быў характэрны адзін, для ўкраінцаў - другі, а для беларусаў - і першы і другі практычна ў роўнай ступені. На аснове атрыманых дадзеных навукоўцы выказалі здагадку, што БЕЛАРУСЫ ПА СВАІХ ГЕНЕТЫЧНЫХ ХАРАКТАРЫСТЫКАХ БЛІЖЭЙ ІНШЫХ ЗНАХОДЗЯЦЦА ДА ТАГО ПРАЭТНАСУ, АД ЯКОГА АДБЫЛІСЯ УСХОДНІЯ СЛАВЯНЕ. (Г.А.: гэта азначае што Беларусь ёсць прарадзіма усходніх славян. Але ў папярэднім матэрыяле мы даведаліся, што сорбы, славакі і палякі мала чым адрозніваюцца ад беларусаў, то можна выказаць здагадку, што беларусы не толькі усходнія славяне, але і заходнія.) "Нашы даследаванні паказваюць, што ўсе падабенствы і адрозненні этнічных супольнасцяў з'яўляюцца следствам генетычнай "гісторыі", - кажа Святлана Лімборская. - Як ствараліся супольнасці, як яны гістарычна развіваліся, якія групы ўваходзілі ў іх склад - усё гэта адбілася ў нашай ДНК. Вядома, у асобным чалавеку гэта ўбачыць цяжка. Хоць ужо цяпер ёсць падставы меркаваць, што пры расшыфроўцы генома чалавека можна прасачыць нейкія гістарычныя падзеі. У гэтым кірунку робяцца толькі першыя крокі, таму мы параўноўваем сукупны геном папуляцый, якія адносяцца да той ці іншай этнічнай групы". Этнагеномікай супрацоўнікі Святланы Лімборскай зацікавіліся літаральна з пачатку працы аддзела малекулярных асноў генетыкі чалавека. Тады з'явіліся першыя вынікі даследаванняў адрозненняў у геномах людзей. У прыватнасці, у 1985 годзе вядомы ангельскі генетык сэр Алек Джэфірыс усталяваў, што па ўзорах крыві можна ідэнтыфікаваць людзей, стварыўшы так званы метад "генетычнай дактыласкапіі". Выяўлены варыянт геномнага палімарфізму быў запатэнтаваны, і за ліцэнзію на выкарыстанне гэтых дадзеных трэба было плаціць велізарныя грошы. Не маючы такіх сродкаў, расійскія навуковыя сталі самастойна працаваць у вобласці параўнання геномаў, у выніку змаглі выявіць яшчэ адно сямейства паслядоўнасцяў ДНК, уласцівасці якіх дазвалялі ўжыць іх у якасці маркераў, падобна метаду сэра Джэфірыса. Так, атрымалася абыйсці ўсе цяжкасці з патэнтавымі правамі і зрабіць адкрыццё, за якое аддзелу Святланы Лімборскай у суаўтарстве з навукоўцамі з Інстытута малекулярнай біялогіі (цяпер Інстытут біялогіі гена РАН) прысудзілі ў 1996 годзе Госпрэмію РФ

 Адзін ген абараняе ад ВІЧ, другі замінае лячыць рак

Даследаванні калектыва Святланы Лімборскай у вобласці этнічнай геномікі маюць непасрэднае стаўленне да медыцыны: вывучэнне геномаў розных этнасаў дазваляе ўсталяваць схільнасць чалавека да тых ці іншых захворванняў. Напрыклад, некаторы час назад генетыкам атрымалася вызначыць групы людзей, устойлівых да інфікавання найболей небяспечнай разнавіднасцю віруса імунадэфіцыту чалавека - ВІЧ-1. Навукоўцы высвятлілі, што ў іх адсутнічае невялікі ўчастак у гене клеткавага рэцэптара (з дапамогай яго вірус трапляе ў клетку). У выніку сінтэзуецца мутантавы бялок, вірус ВІЧ-1 не пазнае рэцэптар і не можа пракрасціся ў клетку. Аддзел Святланы Лімборскай лічыцца адным з самых маладых у інстытуце: студэнты і аспіранты вядучых ВНУ краіны выяўляюць цікавасць да даследаванняў у вобласці малекулярнай генетыкі.

На фота: аспірант Цімур Каломін дэманструе дзеянне прыбора, які выкарыстоўваецца для дыягностыкі хваробы Паркінсана. "Ў некаторых папуляцыях налічваецца каля 10-20 адсоткаў людзей з такім "няправільным" генам, - распавядае Святлана Лімборская. - Прычым калі мы сталі будаваць генна-геаграфічную карту распаўсюду гэтага асаблівага варыянту, то ўсталявалі, што найвялікая яго канцэнтрацыя ў раёне Балтыйскага мора, у тым ліку на нашай тэрыторыі. А вось сярод афрыканцаў і азіятаў ён практычна не сустракаецца. Мы змаглі даказаць, што гэта злучана з адным са знешнеасяродкавых параметраў, а менавіта гадавым радыяцыйным балансам (маецца на ўвазе сонечная радыяцыя - Аўт.). Чым далей на поўдзень, тым радзей сустракаецца гэты варыянт генетычнай устойлівасці да ВІЧ-1". Апублікаваныя вынікі даследаванняў выклікалі вялікі рэзананс, паколькі навукоўцам ІМГ РАН атрымалася матэматычна даказаць тое, што ўстойлівасць да віруса ВІЧ-1 абумоўлена ўплывам навакольнага асяроддзя. Вывучаючы ўзаемасувязь паміж асяродкавымі фактарамі і генетычнымі асаблівасцямі, можна выявіць чыннікі ўзнікнення нетыповых рэакцый на тыя ці іншыя фармацэўтычныя прэпараты ў прадстаўнікоў вызначаных этнасаў. Да прыкладу, лекары з Расійскага анкалагічнага навуковага цэнтра імя Н.Н. Блахіна паставілі перад аддзелам Святланы Лімборскай задачу высвятліць, чаму пацыенты з адным і тым жа тыпам злаякаснай пухліны зусім па-рознаму рэагуюць на прапанаваную схему лячэння. Было прыкмечана, што хіміётэрапію жыхары еўрапейскай часткі Расіі пераносяць добра, а, скажам, для якутаў яна апыняецца занадта таксічнай. Прычым загадзя прадбачыць рэакцыю пэўнага чалавека на схему лячэння нельга. Калегі Святланы Лімборскай толькі прыступілі да гэтага праекта, і яшчэ не аформілі свае назіранні ў пэўныя рэкамендацыі для медыкаў.

Насуперак спадчыннасці

Нароўні з этнагеномікай, яшчэ адным прыярытэтным кірункам даследаванняў у аддзеле малекулярных асноў генетыкі чалавека ІМГ РАН з'яўляецца вывучэнне спадчынных захворванняў, у прыватнасці, інсульту і хваробы Паркінсана. Яшчэ напачатку 1980-х гадоў навукоўцы зацікавіліся генамі, якія ўплываюць на дзейнасць мозгу. Па словах Святланы Лімборскай, ім у нейкай ступені павезло: нягледзячы на цвёрдую канкурэнцыю ў гэтай вобласці (тады ўжо поўным ходам ішла расшыфроўка генома чалавека), ім атрымалася знайсці новыя, не апісаныя раней гены, якія актыўна экспрэсіруюцца ў клетках мозгу. На працягу некалькіх гадоў навукоўцы аддзела малекулярных асноў генетыкі чалавека вывучалі прыроду хваробы Паркінсана. Развіваецца яна звычайна ў людзей старэй 60 гадоў і прыводзіць да адмірання нервовых клетак у адной са структур галаўнога мозгу. Праблема ў тым, што першыя прыкметы захворвання выяўляюцца занадта позна, калі гіне больш паловы нейронаў і вылечыць пацыента ўжо немагчыма. Таму лекарам так важна вызначыць пачатак развіцця хваробы Паркінсана і прыступіць да лячэння пацыента да таго, як у яго з'явяцца відавочныя клінічныя прыкметы. Навукоўцам атрымалася не толькі вывучыць разнастайны спектр мутацый гена бялку паркіна, якія прыводзяць да развіцця хваробы, але і прапанаваць новы, прагрэсіўны дыягнастычны метад. Ён зводзіцца да наступнага: у пацыента бярэцца ўзор крыві, вылучаецца з яго ДНК, з дапамогай палімеразнай ланцужной рэакцыі ў рэальным часе аналізуюцца ўсе участкі гена паркіна і вызначаюцца ў яго структуры мутацыі. Прастата новага метаду дыягностыкі дазваляе ўжываць яго нават у абласных медцэнтрах, а таксама выкарыстоўваць у прагнастычных мэтах, у прыватнасці, выяўляць схільнасць да дадзенай хваробы у прадстаўнікоў груп рызыкі, да іх у першую чаргу ставяцца людзі, чые сваякі пакутавалі гэтай хваробай. Прычым малекулярна-генетычны аналіз можна рабіць у любым узросце: ДНК чалавека практычна не змяняецца з гадамі. Спыняцца на дасягнутым навукоўцы не маюць намер. У іх планах удасканаленне методыкі і стварэнне ДНК-чыпа, з дапамогай якога можна будзе эфектыўна аналізаваць усе вядомыя мутацыі і ў іншых генах, якія прыводзяць да хваробы Паркінсана. Калі гэта атрымаецца, будзе здзейснены сапраўдны прарыў у даследаванні дадзенага захворвання. У даследаванні генетычных фактараў схільнасці да інсульту навукоўцам ужо атрымалася вызначыць шэраг характарыстак, ад якіх залежыць памер агменю паразы пры гэтым захворванні. Гэтыя працы навукоўцы ІМГ РАН праводзяць сумесна з клініцыстамі з Расійскага дзяржаўнага медыцынскага універсітэта, у прыватнасці, супрацоўнікамі кафедры, якую ўзначальвае чалец-карэспандэнт РАМН Вераніка Скварцова. У даследнікаў маецца вялікая калекцыя генных узораў (дадзеныя па тысячы пацыентаў), прааналізаваўшы якую, яны плануюць у далейшым правесці геномнае маркіраванне хворых. Калегі Святланы Лімборскай спадзяюцца, што даследаванні прыроды інсульту атрымаецца аформіць у праект, рэалізаваць які можна будзе па кантракту ў рамках ФЦП. "Грошай патрабуецца шмат: каб прааналізаваць калекцыю ўзораў ДНК, выявіць у іх вызначаныя заканамернасці, патрэбен не адзін мільён рублёў. Малекулярная генетыка па выдатках ужо набліжаецца да той вобласці фізікі, дзе даследаванні праводзяцца на найскладаным абсталяванні - накшталт сінхрафазатрона, - тлумачыць прафесар Лімборская. Даследчыя праекты аддзела малекулярных асноў генетыкі чалавека ІМГ РАН у нейкай меры супастаўныя са стварэннем "машыны часу". Прычым калі набліжэнне па "шляхах генаў" да пачатку гісторыі народаў дазваляе толькі фіксаваць нейкія моманты іх мінулага, то вывучэнне першапрычын цяжкіх спадчынных хвароб дапаможа не толькі прагназаваць будучыню пэўнага чалавека, але і, магчыма, змяняць яе. Марына Мураўёва, STRF.ru Фота: Вікенцій Кавалеўскі, для STRF.ru