«Плюнь в пробирку — и узнаешь о себе все!» Что не так с генетическими тестами?

Генетические тесты стали популярными, относительно доступными по цене и широко рекламируемыми. Складывается ощущение: это панацея. Сдаешь тест ДНК — и узнаешь, из какой части света произошел род, к каким видам спорта у тебя есть предрасположенность и в каком из искусств больше шансов преуспеть — в музыке или в живописи, как надо питаться, и главное — о здоровье, своем и детей.

Врач-генетик высшей категории клиники «УГМК-здоровье» Мария Сумина и доктор медицинских наук, профессор, зав. отделением лабораторной диагностики медицинского центра «Гармония» Екатерина Ворошилина рассказали, на какие данные ДНК-тестов действительно можно положиться, а на какие пока нельзя, и о ситуациях, когда такой анализ действительно необходим.

В отношении какого количества генов известно, за что они отвечают?

Екатерина Ворошилина: В ходе реализации проекта «Геном человека» удалось секвенировать (то есть определить аминокислотную и нуклеотидную последовательность) порядка 99,9% ДНК человека. Однако работы по расшифровке функций отдельных генов далеки от завершения. На сегодняшний день мы знаем, за что отвечает порядка 1,5% всех генов.

Марина Сумина: Если сравнить геном человека с книгой, то сегодня мы можем прочитать в ней все слова, однако смысл прочитанного нам понятен примерно на одну треть. Мы знаем, что в геноме человека около 20 тыс. генов, но только примерно 7 тыс. на сегодняшний день удалось связать с конкретными заболеваниями или признаками человека. Еще меньше нам известно о функциях белков, за которые отвечают эти гены. Однако объем знаний в этой сфере увеличивается в геометрической прогрессии. Генетика — одна из самых быстро развивающихся наук.  

Какова вероятность, что «поломка» в гене приведет к возникновению заболевания, к примеру, рака или болезни Альцгеймера?

М. С.: Все болезни человека можно разделить на три группы:

1. Генетические — их всего 3–4% от общего числа заболеваний. Они возникают с очень высокой вероятностью (часто приближающейся к 100%) при нарушении в гене или хромосоме. В их числе спинальная мышечная атрофия, муковисцидоз, некоторые наследственные онкологические синдромы, миодистрофия Дюшенна и пр. С развитием генетики эта группа становится больше — выясняется, что болезни, этиология которых ранее была неизвестна, имеют генетическую природу. Например, мы до сих пор не знаем причину развития 90% случаев рака молочной железы. Но уже доказано, что примерно в 10% его вызывают мутации в определенных генах. У носителя такой мутации риск заболеть раком на протяжении жизни гораздо выше, чем у людей, ее не имеющих. 

2. Мультифакторные. К этой группе принадлежит большинство болезней: атеросклероз, гипертония, сахарный диабет, большая часть онкологических заболеваний. Генетические нарушения могут создавать повышенный риск развития такой болезни. Однако поломка в генах не означает, что она возникнет у человека в течение его жизни. Большой вклад в реализацию этого риска вносят факторы внешней среды — образ жизни, питание, профессиональная деятельность, перенесенные инфекции, а также влияние других генов. Например, поломка в одном гене может быть нейтрализована какой-то особенностью в другом. В отношении этой группы генетические анализы имеют относительную ценность, поскольку мы знаем о взаимодействии генов между собой и окружающей средой далеко не все. На основании генетического анализа не всегда можно дать четкий прогноз, зачастую его результат лишь необоснованно повышает тревожность человека.

3. Болезни, возникающие практически исключительно в результате внешне средовых факторов, например, инфекции или травмы. Хотя и при этих заболеваниях особенности генов играют роль. Сейчас активно изучаются генетические особенности строения рецепторов клеток, к которым прикрепляется коронавирус — существует гипотеза, что часть людей защищена от проникновения вируса и развития тяжелой формы инфекции благодаря особенностям в определенных генах.

Е. В.: Принято выделять несколько групп наследственных заболеваний. Моногенное заболевание (возникает из-за мутации в одном гене) можно «унаследовать», а можно не «унаследовать». К примеру, в семье, где есть больной муковисцидозом, вероятность рождения здорового ребенка составляет 75%.  

Мультифакторные заболевания могут возникнуть в результате «взаимодействия» генетических мутаций и «внешней среды», в том числе образа жизни. Так, при носительстве мутаций в гене BRCA, связанных с раком молочной железы и яичников, вероятность, что человек заболеет, достигает 85%. Однако доля генетически обусловленного рака молочной железы статистически не так велика. В то же время отсутствие у вас мутаций в гене BRCA не отменяет необходимость регулярно обследовать молочные железы.

Для таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, оценить вклад именно генетики сложнее, поскольку решающее значение играет скорее образ жизни и наличие сопутствующей патологии.

Фармакогенетика (область, отвечающая за знание, какие препараты эффективны и безопасны и наоборот для конкретного пациента) — фейк или передовой инструмент, который необходим в лечении?

М. С.: Фармакогенетика — точно не фейк, а одна из наиболее прогрессивных и перспективных отраслей современной медицины. Это основа так называемой персонализированной медицины, то есть индивидуального подхода в лечении и профилактике различных заболеваний. Так, наиболее эффективные средства от ряда онкологических заболеваний созданы именно с учетом генетических особенностей опухолевой ткани в каждом конкретном случае (так называемая таргетная терапия). Их применение позволяет добиться очень хороших результатов при лечении тех форм рака, которые еще недавно были неизлечимыми.

Исследование генетических особенностей реакции организма на различные препараты также успешно применяется в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, атеросклероза. Скорее всего, благодаря развитию фармакогенетики многие болезни перейдут из разряда неизлечимых в разряд контролируемых, удастся принципиально увеличить продолжительность жизни человека.

Е. В.: Мы периодически сталкиваемся с отсутствием эффекта терапии у пациентов, и в некоторых случаях подбор препаратов на основе генетических особенностей человека абсолютно оправдан. Использование данных фармакогенетики повышает эффективность и безопасность терапии.

Исследования также позволяют обнаружить гены устойчивости к антибиотикам у бактерий, которые выделяются из организма. На основе этих данных врачи подбирают эффективные антимикробные средства при ряде инфекций. Таким образом, не только особенности генома человека, но и бактерии, которые его населяют, могут дать ценную информацию для лечения.

>>> Читайте также на DK.RU: Новые штаммы коронавируса борются за субстрат — тех, кто не привит, — Константин Северинов

Генетический анализ помогает определить сильные стороны человека, его таланты и склонности — к математике, занятиям определенным видам спорта, музыкальную одаренность и пр.?

М. С.: Нет, подобные тесты носят скорее развлекательный характер, я бы не относилась к ним всерьез, по крайней мере, на данном этапе развития генетики.

Существуют ли «поведенческие» гены? Например, есть ли генетическая предрасположенность к депрессиям или к неукротимому жизнелюбию, а также к разного рода зависимостям? 

М. С.: Тип темперамента — однозначно врожденный признак, который может в том числе наследоваться детьми от родителей. Не уверена, что на сегодняшний день расшифрованы все гены, отвечающие за тип темперамента, но, думаю, что они точно существуют. Человек вряд ли может изменить свой тип темперамента, но в процессе воспитания и социальной жизни он может его замаскировать или адаптировать к желаемому поведению. А вот гены, отвечающие за депрессию и различные виды зависимостей, известны. Определенные особенности в этих генах приводят к высокому риску возникновения таких состояний в течение жизни их носителя, а также могут передаваться потомству.

Влияют ли гены на наше пищевое поведение, невосприимчивость к конкретным продуктам? Есть ли научная база у диет, формируемых на основе генетического анализа?

М. С.: Да, влияют. Наиболее отчетливо это проявляется при наследственных болезнях обмена веществ, когда в силу мутаций в определенных генах организм оказывается неспособным правильно усваивать какой-либо компонент пищи, и он становится для человека ядом, вызывая целый спектр тяжелых клинических проявлений.

Например, при заболевании фенилкетонурия нарушен обмен аминокислоты фенилаланин, которая входит во все белки нашей пищи. Если не выявить это заболевание вовремя, то у ребенка развивается тяжелая умственная отсталость. Но если поставить диагноз очень рано, сразу после рождения, и ограничить белковую пищу в рационе, то ребенок вырастет абсолютно здоровым. Именно с фенилкетонурии начался скрининг новорожденных детей на наследственные заболевания, и сейчас только в Свердловской области более трехсот человек с фенилкетонурией выросли или подрастают абсолютно здоровыми благодаря тому, что их пищевой рацион был изменен вовремя.

Но фенилкетонурия — редкое заболевание, с ним сталкивается один человек из 7 тысяч, а вот другое генетически обусловленное состояние — лактазная недостаточность — встречается у каждого третьего. В результате определенной особенности в регуляторной части гена лактазы у трети людей в молодом или среднем возрасте происходит блокирование работы этого гена. В результате продукт гена — фермент лактаза, расщепляющий молочный сахар лактозу, перестает образовываться. Поэтому многие люди замечают во взрослом возрасте, что испытывают дискомфорт при употреблении молочных продуктов, и отказываются от их употребления.    

На вопрос, есть ли научная база у диет, формируемых на основе генетического анализа, отвечу так: все зависит от того, что за генетический анализ сдан, какие показания к нему были, сдавал ли анализ здоровый человек либо человек, имеющий серьезные проблемы со здоровьем, а также какие изменения выявлены в самом анализе, какой специалист будет интерпретировать анализ и давать рекомендации.

Е. В.: Пищевое поведение человека — результат множества факторов, возможно, есть и генетическая составляющая, однако нет достаточной научной базы по этой теме. Но есть генетически обусловленная непереносимость некоторых продуктов, в частности молочного сахара — лактозы. Причина лактазной недостаточности — неспособность человека продуцировать фермент лактазу в тонком кишечнике. Истинная лактазная недостаточность возникает после периода грудного вскармливания. Ген «перестает» работать при переходе на взрослый рацион питания, когда ребенок не нуждается в материнском молоке. Данная особенность — не могу ее назвать болезнью — очень распространена в ряде этнических групп и требует не лечения, а корректировки рациона питания.

Что касается диет, основанных на генетическом анализе, то это скорее из области развлекательной генетики, доказательной базы на эту тему не накоплено.

>>> Читайте также на DK.RU: Ждет ли нас цифровое слабоумие из-за гаджетов — Андрей Курпатов

Можно ли по образцу ДНК определить внешние данные человека — рост, цвет глаз, волос и пр.? С какой достоверностью?

Е. В.: По образцу ДНК можно с уверенностью определить только пол. Остальные параметры либо невозможно определить, либо результат будет далек от 100%.

М. С.: Часть признаков, как и болезней, обусловлены конкретным геном. Например, цвет глаз, количество пальцев, способность сворачивать язык в трубочку, способность различать красный и зеленый цвета и многие другие. В этом случае, действительно, анализ ДНК может указать на конкретный признак. Однако очень многие признаки человека обусловлены влиянием множества генов, их взаимодействием между собой, например, рост. В этом случае анализ ДНК может дать примерный прогноз, но мы до сих пор не умеем стопроцентно правильно интерпретировать сложные взаимодействия множества генов. А такой признак как, например, масса тела очень сильно зависит от внешне средовых факторов, и результат исследования ДНК в большинстве случаев не будет информативным для прогнозирования этого признака. 

В каких ситуациях генетическое тестирование действительно необходимо?

Е. В.: Планирование беременности — это всегда важный и волнующий этап в жизни пары, понятно желание все предусмотреть и «подстелить соломку». Есть ситуации, когда генетическое тестирование однозначно показано: заключается близкородственный брак, либо в семье были случаи рождения ребенка с моногенными заболеваниями. К ним относятся муковисцидоз, спинальная мышечная атрофия, наследственная нейросенсорная тугоухость, наследственные миопатии.

Лечение этих заболеваний либо отсутствует, либо не позволяет полностью восстановить здоровье. В то же время рождения ребенка с подобными патологиями можно избежать: вспомогательные репродуктивные технологии (ВРТ) и предимплантационная диагностика (ПГД) позволяют выбрать генетически здоровый эмбрион.

Генетическое обследование оправдано при бесплодии, но в этих случаях необходимо исключать не моногенные заболеваниях, а хромосомные аномалии, которые приводят к нарушению фертильности.

Из-за полиморфизмов в ряде генов, определяющих работу свертывающей системы и обмен фолиевой кислоты, возможна потеря беременности и развитие внутриутробной патологии плода. Поэтому женщинам, планирующим беременность, показано соответствующее обследование, особенно при наличии в анамнезе невынашивания. При выявлении такого риска вовремя назначенная терапия позволит избежать осложнений.

М. С.: Рекомендации генетика однозначно необходимы, когда выявленное нарушение в генах/хромосомах сопровождается высоким риском развития заболевания у самого человека, его родственников или потомства.

Генетические исследования однозначно важны при подозрении на наследственное заболевание у человека или его близких родственников, при некоторых репродуктивных проблемах, для всех людей, планирующих деторождение, даже если в их семьях никогда не было случаев генетической патологии, при некоторых онкологических и других заболеваниях для подбора наиболее эффективной терапии. 

Во всех остальных случаях клиническая ценность генетических исследований на сегодняшний день достаточно низка. Однако они представляют научный и общечеловеческий интерес к познанию самого себя.

Я часто сталкиваюсь с ситуациями, когда люди самостоятельно выбирают генетические тесты на основании рекламы или прейскуранта лаборатории, и их результаты оказываются в лучшем случае бесполезными, а иногда и трагическими. Поэтому считаю, что генетический анализ должен назначать врач-генетик либо специалист, хорошо разбирающийся в особенностях таких анализов, после детального обсуждения показаний к исследованию и рисков, связанных с его выполнением.  

>>> Читайте также на DK.RU: «Суперзадача жизни — передать гены, а любовь — это бонус, красивая упаковка»