Борислав Козловский /

Зачем врачу наш геном

Профессор Стэнфорда спасся от диабета благодаря знанию собственной ДНК

Иллюстрация: Getty Images/Fotobank
Иллюстрация: Getty Images/Fotobank
+T -
Поделиться:

Какую практическую пользу можно извлечь из собственного генома,расшифрованного и сохраненного на флешке? Например, можно заметить болезнь в первые дни, когда никаких видимых симптомов нет и обычные анализы показывают норму. Статью об этом опубликовал Cell, самый авторитетный журнал по вопросам биохимии и медицины. Авторы (а их аж сорок человек) заявляют, что открыли ни много ни мало эру персональной медицины, где индивидуальный геном подсказывает конкретные методы диагностики и лечения.

56-летний профессор Майкл Снайдер, глава отделения генетики в Стэнфордском университете, решил поставить на себе эксперимент. Сверившись со своим геномом, он тщательно расписал всепредрасположенности к хроническим болезням. Профессор не курил, занимался спортом и имел образцовый индекс массы тела в 23,9 — словом, любой терапевт смело отправил бы его с осмотра домой. Однако анализ ДНК показал повышенный риск рака кожи, смертельной апластической анемии и диабета второго типа.

Предрасположенность еще не болезнь, и профессор стал ждать. Время от времени коллеги брали у него пробу крови. Обычный анализ, который делают сейчас, в лучшем случае выясняет концентрацию нескольких десятков веществ, но группа генетиков из Стэнфорда, сделав 20 таких проб, внесла в свои базы данных чуть больше трех миллиардов записей.

Команду Снайдера интересовали все промежуточные продукты считывания генов — то есть молекулы РНК, которые являются точным слепком участка ДНК и служат заготовкой для будущих белков. Кроме того, ученые следили за скоростью производства белков (это мера активности генов) и всевозможными продуктами обмена веществ в крови. По аналогии с геномом эти наборы данных называют транскриптомом, протеомом и метаболомом. Если геном почти не меняется в течение жизни, то три производных «ома» чутко реагируют на состояние организма «здесь и сейчас».

На 293-й день эксперимента профессор подхватил простуду, точнее, респираторно-синцитиальный вирус. Анализ сразу показал всплеск активности у 2023 генов — это около 10% от общего их числа в человеческой ДНК. Ученые знают: усиленная работа одних генов заставляет «проснуться» другие, и какие последствия вызовет такая «цепная реакция», точно предсказать нельзя. Вот и на этот раз без последствий не обошлось: когда простуда пошла на спад, у Снайдера вырос уровень глюкозы и уровень гликозированного гемоглобина HbA1c, а это верный признак надвигающегося диабета.

Обычно диагноз ставят, когда все симптомы налицо, и часто уже поздно что-то менять. Снайдер решил не терять времени. Он вычеркнул сладкое из своего рациона и увеличил нагрузки в тренажерном зале. Спустя 7 месяцев наблюдений индекс массы тела снизился до 21,7 (он потерял 6 килограммов), а уровень глюкозы вернулся к норме.

Своему методу ученые придумали название, подозрительно похожее на будущий бренд. iPOP расшифровывается как «интегративный персональный профиль омики», где загадочная «омика» образована от слов «геном», «транскриптом», «протеом» и «метаболом». Это логическое развитие идеи проекта 23andMe: клиенты получали набор маркеров из своей ДНК с описанием, какими болезнями они ему грозят. А метод iPOP не оценивает риск заболеть в неопределенном будущем, а прямо говорит, когда именно и какой болезни следует бояться.

Комментировать Всего 26 комментариев
Диагностика вместо "констатации факта"

Борислав, спасибо за рассказ о статье Снайдера и соавторов в журнале Cell... В ней впервые продемонстрированы возможности "персональной" цифровой медицины... на конкретном примере, да еще здорового человека... То, что сегодня называют "диагностика" -- это скорее констатации того факта, что вы "попали"...  То, о чем статья... истинная диагностика, когда на основании анализа многих тысяч переменных можно судить о том, что организм только-только начал "сдвигаться" в сторону болезни... На этом этапе, как показал Снайдер и Ко, многое можно сделать, изменив образ жизни... Я думаю, что в течение десятилетия появятся и лекарства, работающие на уровне коррекции ранних генетических изменений...

Прочел статью. Сходил на свой сайт 23andme (давно не был). Увидел, что у меня может быть повышен риск Alzheimer's Disease но, чтобы узнать детали надо заплатить еще 64 доллара и подписаться на годовую программу расширенного анализа ($104). Заплатил. Подписался. Сказали, что пришлют новый Kit для сбора образцов слюны, но велели из Нью Йорка не отправлять, так как у них какие-то проблемы с законами штата. Поклялся им, что отправлю из Нью-Джерси.

Кстати, страничка выглядит так (она в несколько раз длиннее того, что влезло в экран): 

Степан, если Вы в течение следующих тридцати лет будете платить 104 доллара в год за расширенные анализы , то к 2040 году точность этих предсказаний достигнет 96, 9% . 

За тридцать лет либо эмир умрет, либо ишак, либо ...

Но если серьезно, то через тридцать лет генетика будет настолько более продвинутой наукой, что сегодня это даже представить трудно. 

Эту реплику поддерживают: Борис Беренфельд

Согласен, представить трудно, но контуры просматриваются... 

1. Генный прогноз (как в описанном тобой случае (23&Ме)

2. Сверх-ранняя диагностике "генных сдвигов" в сторону болезни

3. "Генные лекарства," которые смогут вернуть систему в "норму"

По-видимому, врач для такой диагностики не нужен... его роль может кардинально измениться. Он должен стать тренером - наставником по здоровому образу жизни... 

Эту реплику поддерживают: Евгения Кобыляцкая

Да, но все тобою описанное наступит лет через десять.

пока что разрыв между способностью диагносцировать и способностью лечить не сокращается.  сократится ли он через тридцать лет ?

Вы - врач, и мне трудно с Вами спорить, но меня это заявление удивило. 

Правда ? А мне это казалось общим местом ...

Вот возьмем диабет первого типа - аутоимунный. Геном расшифрован, опасные гены названы по именам, вся биохимия понятна; можно при желании отследить процесс снижения функции инсулин- вырабатывающих клеток с помощью достаточно простых (уже) тестов. И что же? Лечить все равно нечем, кроме старого доброго шприца с инсулином, которому в обед сто лет ...

Вот рак. Генетика, иммунология, биохимия расшифрованы очень глубоко. Дианостика - МРТ, биохимические маркеры, эндоскопии. А методы лечения ? Как дубина по сравнению с эрликоном ... 

Вот серповидно-клеточная анемия ( sickle cell) ... Миллионы больных, вся генетика и химия давно расшифрованы, диагностика легка , а лечения вообще никакого нет ...

И так во всем.

Я где-то читал (ссылку привести не могу), что ожидаемый срок жизни после лечения лейкемии сильно увеличился. Еще раз - спорить с Вами мне не гоже, но те болезни, от которых люди легко умирали 50 лет назад, сегодня перестали быть такими страшными. Тот же рак простаты. Связано ли это с успехами генетики? Не знаю.

Степан, медицина действительно развивается, но темп развития способов лечения сильно отстает от темпов развития методов исследования. 

Рак простаты очень плохой пример, поскольку большинство методов лечения этой болезни никак не влияют на продолжительность жизни пациентов.

Кроме того, большая часть больных этим раком умрет от совершенно других заболеваний. Кстати, поэтому совсем недавно отменили рекомендацию скринировать всех мужиков на этот рак.

Продолжительность жизни возможно и увеличилась при некоторых лейкемиях, но ценой  громоздкого, токсичного, дорогого и всячески отравляющее жизнь лечения.  

Еси правда оно, ну хотя бы на треть...

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов

Одного не понял - при чем тут та большая работа, которую выполнила группа ученых ? Поиск предрасположенности к той или иной болезни на основании исследования генома - уже достаточно стандартная процедура. Сделать простую биохимию крови после болезни, включая уровень гликированного гемоглобина - решение разумное, доступное всем и с геномом не связанное. Повышение этого показателя, отражающего усредненный уровень сахара в крови - действительно потенциальный признак приближения диабета. Низкогликемическая диета и снижение веса - стандартные методы снижения этого показателя. В чем новизна ?

Эту реплику поддерживают: Иосиф Раскин

Вот смотрите. 95 процентов диабетиков 2 типа имеют лишний вес и ведут малоподвижный образ жизни. Профессор был в нормальном весе и занимался спортом. По всей вероятности, если бы он весил больше и не двигался, то, при его расположенности, заболел бы диабетом лет в 45. К 56 он был в хорошей форме, по сравнению, с большинством сверстников и, статистически, к группе риска не относился. Но, к 56 годам, этой формы уже было недостаточно. Без подобного исследования, он вряд ли что-нибудь изменил бы. Эта статья послужила мне важным напоминанием - не расслабляться, поскольку у меня в роду диабетики почти все. Однако они все весили гораздо больше меня и вели малоподвижный образ жизни. В моем возрасте, у них уже был не только диабет, а и все его осложнения. A я здорова. Я делаю все возможное, чтобы, если не избежать этой участи совсем, то, хотя бы отложить ее на более поздний срок. Но, в какой-то момент, нынешних усилий будет недостаточно.

Евгения, дык я смотрю. Здоровый образ жизни - форева, но при чем тут исследования ?

Во-первых, я бы назвала подобный образ жизни не здоровым, а,

соответствующим моему геному. Но мне известна моя наследственность в плане диабета, а другим, возможно, нет. А представляете, какой кайф - узнать, что у человека нет такой склонности, и ему не страшны лишние кило, и сладкое можно есть. :-)

Ну да, а потом, какое разочарование после сомнительного кайфа - что проблемы ударили тебя с другой стороны :) Хотя конечно считать, что ты ведешь не здоровый образ жизни, а образ жизни, соответствующий твоему геному - это круто :) Только как бы в этих размышлениях не был утрачен и сам смысл жизни, тем более что он как бы и не существует :)

Или Мессия придет, и все усилия окажутся напрасными. Сергей, но мне же пока удается быть в лучшей форме, чем родня. Смысл в том, чтобы попытаться сделать все от тебя зависящее, чтобы прожить дольше в хорошей форме. А то, что от тебя не зависит, уж извините. А что, разве смысл жизни не в поиске смысла?:-)

Евгения, но вы же уже кажется сказали, что смысл жизни в том, чтобы жить дольше. И вдруг вторая концепция - смысл жизни в поисках ее смысла. Вы уж как-нибуть определитесь :)

Жить, пока интересно его искать. Вернее, попытаться жить пока интересно.

Это все хорошо, но при чем здесь столь сложная генетика ? Семейная история работает не хуже генома. Человек, знающий о своем повышенном риске,  блюдущий вес, и знакомый с первыми симптомами диабета, вооружен не хуже человека, проверяющего транскрипцию своих генов так же раз в год.

Ситуация эксперимента, когда кровь на сахар и все остальное проверяется раз в несколько недель, к повседневной жизни  отношения никакого не имеет.

Кстати, диабет ( а точнее предиабет, HbA1там был 6.4-6.6) у профессора был диагносцирован не по активации тех самых генов, а по результатам анализа сахара и этого самого гемоглобина.

Вобще у меня впечатление, что нарушение толерантности к глюкозе пришло по следам вирусной инфекции и скорее всего рассосалось бы само...

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов

А вдрууг кто не знает семейной генетики? По разным причинам.

А вдруг семейная генетика имеется, а одного потомка - чаша эта миновала?  

Да, вполне возможно, что у профессора все пришло бы в норму и без дополнительных мер.  

Пока в обычной жизни, HbA1 проверяется только, если BG повышен натощак. Во всяком случае, мне ни разу  этот параметр не заказывали.  Глюкоза нормальная - и ладно.

Возможно, в будущем, страховки станут оплачивать этот тест, если будет заключение генетической лаборатории.  

У нас кот был диабетиком как-то, мы ему даже инсулин кололи, а потом выздоровел, кстати, когда похудел. :)  А аппарат остался, и мы однажды, ради интереса, проверили сахар всей семье до еды, через час после еды и через два.  ( Ели все одно и то же, включая конфеты) .  У каждого был свой  паттерн. У меня глюкоза  поднялась выше, чем у мужа и дочки, но в пределах нормы.  Но зато понизилась быстрее, чем у мужа.  

Евгения, Вы ошибаетесь. HbA1с  по последним рекомендациям является скринирующим тестом на диабет, который можно применять вместо сахара крови.  

Я не спорю насчет того, что от геномики польза есть и будет. Я говорю о том, что приведенный пример ( по крайней мере, в изложении здесь ) вызывает у меня вопросы.. 

Ну, разве что совсем последним рекомендациям. .Хорошо, если так. Обычно он назначался при наличии других симптомов. Ладно, :-)

Мне кажется, что причины, по которым эта статья попала в  "Cell" , и причины, по которым эта новость попала в Сноб, имеют между собой мало общего. 

Работа, проведенная на одном человеке в течение 14 месяцев, по-видимиму действително дала какие-то важные и неожиданные результаты о процессах транскрибции генетической закладки под действием каких-то влияний в клиническое заболевание, на основе которых возможно когда-нибудь будет серьезное улучшение методов ранней диагностики..

В Сноб она попала из-за иллюзии, чtо завтра можно будет заплатить 104 доллара в год и Вам скажут, какого числа у Вас разовьется диабет.При условии, что Вы будете еженедельно сдавать анализы крови.

История болезни и чудесного исцеления, приведенная здесь, вызывает некоторые вопросы.

Прежде всего, существуют два типа диабета, имеющие между собой важные различия. Первый тип- развивается у молодых людей, имеет аутоимунную природу, не связан с ожирением и требует для лечения инсулин. Второй тип- у людей взрослых, с избытком веса, часто вместе с гипертонией, и действительно может улучшиться или пройти при модификации образа жизни - потеря веса, диета, физическая активность и т.д. Второй тип можно попытаться предотвратить, первый - пока невозможно.

В приведенном случае исследователям повезло - профессор подцепил простуду. Через несколько месяцев у него повысился cахар - разумно предположить, в силу какого-то аутоимунного механизма, поражающего поджелудочную железу. Но при этом ни потеря веса, ни диета, ни физическая активность не могут помочь ... скорее всего, произошло спонтанное восстановление функции инсулин-продуцирующих клеток - постоянное или временное... Имело ли при этом значение раннее установление диагноза и все его усилия ( плюс он принимал аспирин) ? Скорее всего никакого. Кроме того, только дальнейшее наблюдение может показать, избавился ли он от диабета насовсем. 

Кроме того, я полностью согласен с Любимовым. Установление генетической предрасположенности к диабету по геному - или еше дешевле - по семейной истории - а затем мониторирование старыми добрыми анализами совершенно не требует дополнительного суперсовременного "Ай-чтото-умное "  исследования. 

Эту реплику поддерживают: Сергей Любимов, Lucy Williams, Юлия Смагина