Даже самые ярые приверженцы газет, продающихся в пригородных электричках, в курсе того, что мы живем в постгеномную эру (хотя самое меньшее, с чем столкнется в этой электричке произнесший такое непопулярное слово, это вращательный жест пальцем около виска) [1]. В наши дни прочесть полную геномную последовательность человека лишь немногим сложнее, чем во времена Остапа Бендера — подделать советский паспорт, учитывая развитие печатного дела на Западе [2]. Однако нельзя не отметить, что при современном развитии геномного дела на Западе, технология пока намного опережает свои потенциальные применения: прочесть-то геном можно, но вот извлечь из него полезную информацию едва ли кому удавалось, если говорить о такой растиражированной в СМИ пользе, как персонализованная медицина.

Это, конечно, не значит, что среди достижений геномики нет таких, которые были бы понятны самой широкой аудитории: ведь генетический анализ выявил наследственные компоненты не только многих заболеваний, но и таких, казалось бы, отнюдь не механистических вещей, как поведение [4] (в том числе преступное [5]!) или вредные привычки [6].

Однако того, чего общественность ожидает от развития геномных проектов больше всего — а именно, персонализованной медицины (индивидуального прогноза заболеваемости и индивидуального лечения), — пока не видно. И дело не только в том, что секвенирование генома стоит пока отнюдь не копейки, а соответствующие стандарты в здравоохранении отсутствуют. Проблема в том, что ученые не могут «отделить зерна от плевел» и получить ту несложную, в общем-то, информацию, которой все и ждут: болен ли человек и грозит ли ему какое-то заболевание в будущем? Ведь лечить запущенные заболевания сложнее многократно, а, значит, ранний диагноз — это одно из наиболее революционных новшеств в здравоохранении, которые сулит персональная геномика.

Когда «персональная» геномика станет персональной

По-настоящему персональной геномика стать все никак не может. Пока что приходится довольствоваться исследованиями по генетической ассоциации, где на основе анализа генома сотен или тысяч пациентов делаются довольно-таки скромные выводы о том, что такое-то заболевание в 5% случаев сцеплено с частотой такого-то генетического аллеля [7].

Но вот запахло ветром перемен — по крайней мере, западные СМИ заговорили о первой работе, являющейся примером действительно персональной геномики. Консорциум американских молекулярных биологов, анализировавший не только геном, но и большой массив других молекулярных данных одного пациента, позволил выявить у него сахарный диабет 2 типа в очень ранней стадии, что дает ему реальный шанс сохранить здоровье до старости, несмотря на неизлечимость этого заболевания [8].

Остроты истории добавляет то, что пациентом (называемым в статье скромно добровольцем IRB-8629) был руководитель исследования — Майкл Снайдер (Michael Snyder), генетик с медицинского факультета Стэнфорда (Калифорния, США). За то, что группа под руководством Снайдера настолько пристально исследовала самого Снайдера, один остроумный генетик окрестил подход «нарциссомикой», намекая на древнегреческий миф о Нарциссе.

Когда один важнее, чем много

Как уже было сказано, от исследования генетической ассоциации (Genome-wide association study) не так уж много толку, когда речь идет о здоровье конкретного человека. Так что сила работы Снайдера именно в том, что помочь удалось конкретному человеку, вовремя вооружив его информацией о грозящей болезни.

Ученые назвали использованный ими подход iPOP (integrative personal omics profile) — интегративный персональный профиль «-омик» . Он включает в себя определение полной последовательности ДНК, матричных и микро-РНК, а также уровня синтеза белков, различных метаболитов и аутоантител (рис. 1). Этот профиль определяли 20 раз в течение 14-месячного периода, в начале которого научный руководитель работы еще считал себя безукоризненно здоровым. В результате анализа сотен гигабайт собранной информации Снайдеру был преподнесен сюрприз: предрасположенность к несахарному диабету (диабет 2-го типа), хотя никто из его родственников не страдает и не страдал от этой болезни.

Под «-омиками» в англоязычной научной литературе понимают научно-технологические подходы, позволяющие исследовать какой-либо молекулярный аспект целиком, например: геномика, протеомика, транскриптомика, липидомика, метаболомика и т.д.

И действительно: не успели 400 дней исследования подойти к концу, как концентрация сахара в крови Снайдера начала повышаться, с чем он успешно справился, резко изменив образ жизни, начав соблюдать диету и сбросив вес. Всем бы так.

Конечно, есть и более простые способы диагноза диабета (возраст за 40 и полнота уже являются факторами риска), но здесь важно другое: ученые получили возможность наблюдать на молекулярном уровне самое начало заболевания, и сумели связать его с неизвестным ранее изменением активности генов и активацией биохимических путей.

Другой американский специалист по молекулярной генетике — Джордж Чёрч (George Church), инициатор и участник проекта «100 тысяч геномов», — уверен, что исследования в этом направлении необходимо продолжать: «В медицине есть принцип: „лечить не болезнь, а пациента“. И нам стоит ориентироваться на то же» [9].

Снайдер уверен, что времена, когда в листке с анализами значится 5–10, редко больше, показателей, постепенно отходят в прошлое. Современные технологии могут анализировать намного более широкий спектр данных — в его случае, речь идет условно о трех миллиардах молекулярных «измерений». Предприимчивые ученые уже открыли в Пало-Альто компанию Personalis, которая займется внедрением концепции в жизнь.

Предупрежден — значит вооружен

Страховая компания Снайдера, как только узнала о том, что у него диабет (Cell они прочли, что ли?), немедленно подняла ему взносы. Но тот не в обиде, потому что справедливо считает, что дешево отделался. С тех пор, как эти результаты начали докладываться на конференциях, Снайдеру надавали массу советов, как жить с диабетом припеваючи, так что он еще поработает.

Литература

1. Геном человека: как это было и как это будет;
2. Перевалило за тысячу: третья фаза геномики человека;
3. Код жизни: прочесть не значит понять;
4. Слово о генетике поведения;
5. В тюрьму за гены;
6. Спасибо, дорогой Минздрав, что предупредил!;
7. Загадочная генетика «загадочной болезни кожи» — витилиго;
8. Rui Chen, George I. Mias, Jennifer Li-Pook-Than, Lihua Jiang, Hugo Y.K. Lam, et. al.. (2012). Personal Omics Profiling Reveals Dynamic Molecular and Medical Phenotypes. Cell. 148, 1293-1307;
9. Carina Dennis. (2012). The rise of the 'narciss-ome'. Nature.