Олег Глотов: Полное секвенирование геномов блокадников — это золотая мечта

Увы, нечасто новости об исследованиях российских учёных попадают в ведущие мировые научные журналы. Тем более отрадно, что в июне не где-нибудь, а в Science появилась новостная статья российских авторов, озаглавленная «Did good genes help people outlast brutal Leningrad siege?» («Хорошие гены помогли людям пережить жестокую блокаду Ленинграда?»).

Оказывается, что хотя людей, переживших блокаду, неоднократно изучали медики, до сих пор никому в голову не пришло посмотреть на блокадников с точки зрения генетики. А ведь ленинградская блокада, фактически, представляет собой чудовищный эволюционный эксперимент. За 872 блокадных дня умерло более миллиона человек, из них значительная часть — от голода. По сути, произошёл естественный отбор: выжили носители определённых генотипов, чей организм был настроен на экономный расход энергии. Такую гипотезу выдвинули российские генетики, а чтобы проверить её, провели анализ ДНК у 206 блокадников. Внимание учёных было приковано к 5 генам, регулирующим метаболизм липидов и глюкозы. Для сравнения, исследована была контрольная группа из 139 людей близкого возраста (старше 69 лет) — не живших в Ленинграде в блокаду. Каковы результаты? У группы блокадников достоверно чаще (на 30%) встречались варианты генов, связанные с экономичным метаболизмом. Вероятно, именно эти генетические особенности помогли блокадникам выжить в экстремальных условиях голода и постоянного стресса.

Мы побеседовали с одним из авторов исследования — старшим научным сотрудником НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д. О. Отта, ведущим научным сотрудником Санкт-Петербургского университета, генетиком Олегом Глотовым.

XX2 ВЕК. Олег, расскажите, как возникла идея такого исследования?

О. Глотов. Мы давно, уже лет 15, занимаемся генетикой старения, это чрезвычайно сложная и интересная тема. Мы начали изучать долгожителей, возрастом от 69 до 102 лет, анализировали их геномы и сравнивали с более молодыми людьми. Цель была — понять, в чём отличия генома долгожителей, есть ли в них логика, меняются ли с возрастом частоты аллелей различных генов. Те гены, которые мы изучали, имели отношение к риску сердечно-сосудистых заболеваний.

Надо пояснить, что основной путь продления жизни, признанный в мире, связан с ограничением калорийности питания. Есть много работ по модельным объектам, начиная с аскарид и заканчивая мышами, которые показывают: чтобы жить долго, пищи должно быть достаточно, но не в избытке. Это связано с работой генов, которые задействуют углеводный и жировой обмен, переключают обмен с медленного на быстрый и наоборот. Мы задумались над тем, что работа этих генов мало изучалась. И что есть такой уникальный объект, как блокадники, генетику которых никто не смотрел. А ведь те из них, кто до сих пор жив — они не только выжили в экстремальных, стрессовых условиях, но и стали долгожителями. Возникла гипотеза, что выжить в блокаду помогли некие генетические особенности, благодаря которым вся получаемая в течение блокады скудная пища максимально использовалась организмом. Как видите, гипотеза подтвердилась.

XX2 ВЕК. Было ли в полученных результатах что-то неожиданное, что лично Вас удивило?

О. Г. Первый момент. Мы предполагали, что в зависимости от длительности пребывания в блокадном городе у исследуемых картина будет разной. Ничего подобного! Разные по этому параметру группы генетически не отличались друг от друга. То есть, минимального срока в блокадном Ленинграде оказалось достаточно, чтобы отсеять всех со слабыми генотипами — это сделала первая же суровая зима 1942 года. Кстати, возможно Вы знаете, что удостоверение блокадника выдавали даже за минимальный срок пребывания в блокаде. Согласно нашим результатам, это справедливо и с точки зрения генетики.

И второй момент. Генетические особенности, обеспечивающие экономичный метаболизм, по идее, в нормальных условиях должны приводить к ожирению и диабету 2-го типа. Гены, которые помогают аккумулировать энергию, хороши при жизни впроголодь. А когда человек мало двигается и много ест — тут и возникает ожирение или диабет.

Так вот, оказалось, что частота диабета у блокадников не выше, чем в обычной группе. Почему? Возможно, у тех, кто несмотря ни на что дожил до наших дней, есть генетическая защита и от диабета. Обладателей избыточного веса в нашей выборке тоже немного — в основном эти люди весят 70, максимум 80 кг.

XX2 ВЕК. В Вашей статье говорится, что один из генотипов способствовал выживанию в блокаду только у женщин. Как это объяснить?

О. Г. Скорее всего это связано с тем, что у мужчин и у женщин метаболизм разный, разная жировая прослойка и т. п.

XX2 ВЕК. Ваши результаты — убедительный пример действия естественного отбора в человеческой популяции. А каковы возможные практические применения полученных результатов? Для целей долголетия, или для борьбы с избыточным весом, например…

О. Г. Как я уже говорил, изучаемые нами гены связаны с замедлением метаболизма. При наличии таких генетических особенностей, как у блокадников, у человека повышается риск ожирения и диабета. Чтобы скорректировать последствия работы этих генов, нужно вести активный образ жизни, заниматься физкультурой, и поменьше есть.

Кроме того — это интересно с точки зрения спортивной медицины — эти гены играют большую роль у спортсменов, желающих повышать скорость и силовые показатели. В зависимости от генотипа, возможны три варианта:

• либо эти показатели спортсмену не повысить никак;
• либо — употребляя углеводные энергетически напитки;
• либо употребляя биодобавки на основе жирных кислот — они будут хорошо усваиваться и дадут эффект в виде увеличения скорости и силы.

XX2 ВЕК. В Вашей статье говорится о том, что, согласно результатам исследования, определённый ген «начинает способствовать долголетию после преодоления «возрастного порога» 90 лет»…

О. Г. Ещё до исследования блокадников, изучая долгожителей, мы пришли к выводу, что у человека существует 2 возрастных рубежа — 75 и 90 лет. Что это за рубежи?

Если у человека есть склонность к сердечно-сосудистым заболеваниям, скажем, повышенный риск инфаркта, и человек при этом успешно дожил до 75 лет, преодолел этот рубеж — те гены, которые были до этого вредны, повышали риск инфаркта, теперь становятся полезными. Если до 75 лет он не умер от них, теперь они способствуют долгой жизни! А дальше — впереди ещё один возрастной рубеж, до которого он не должен умереть от онкологии. И если данный человек преодолел рубеж в 90 лет — то гены, которые увеличивали риск онкологии, тоже становятся залогом его дальнейшего долголетия. Такой удивительный факт: полезное становится вредным, вредное полезным. Найти основательную гипотезу для объяснения этого явления пока не удалось, но не только мы пришли к таким выводам, у коллег, занимающихся данной темой, аналогичные результаты.

XX2 ВЕК. Учитывались ли при исследовании иные характеристики исследуемых, кроме их пола и возраста? Например, их социальный статус… Наверняка на выживаемость в блокаду влияли не только генетические факторы. Например, кто-то получал паёк получше, кто-то похуже…

О. Г. Конечно, то что Вы говорите, могло сказаться на выживаемости. Учесть это не так просто. Хочу сказать, что мы старались учитывать те данные, которые есть в нашей базе данных по блокадникам (на основании анкеты, которую заполняли исследуемые люди). В базе есть время пребывания в блокадном Ленинграде, возраст, болезни, вес, рост, профессия, вредные привычки. Но не всё можно узнать. Спрашивать каждого, какой паёк он получал? Некрасиво.

Конечно, в планах учесть как можно больше факторов, посчитать их вклад в выживание.

XX2 ВЕК. Ленинградская блокада — один из самых страшных «экспериментов», поставленных жизнью в XX веке. C каждым годом блокадников становится всё меньше — скоро изучать будет некого. Какие ещё исследования можно провести с этой уникальной группой людей? Какие ещё данные можно получить?

О. Г. Да, блокадников осталось очень мало — даже из тех, кого мы исследовали в 2006 году, сейчас уже большинства нет в живых.

Поэтому нам надо спешить. Конечно, даже если блокадников совсем не останется, можно будет изучать их детей — мы это тоже делаем. Дети блокадников тоже очень интересны, от своих родителей они унаследовали особенности обмена вещества. И у них, например, отличаются частоты некоторых заболеваний.

Полное секвенирование геномов блокадников — это золотая мечта, очень надеюсь, что она осуществится. Если посмотреть не отдельные гены, а весь геном, можно было бы прояснить многие важные вопросы. Но на это нужны крупные суммы…

XX2 ВЕК. Вроде бы, полный сиквенс стоит сейчас 1000 долларов?

О. Г. Если бы! Это в Америке, причём это только цена реактивов. А у нас в стране реактивы будут стоить 400 тысяч рублей, на одного человека. И это «голый» файл, с которым затем ещё нужно работать. Это сложный и трудоёмкий процесс.

Ресурсы мы, надеюсь, найдём. Главное, собрать оставшихся блокадников и максимально их обследовать. Мы ведь приостановили исследование. Хотелось бы возобновить его на более современном уровне, собрать материал по новым стандартам и привлечь новых участников, не 200, а хотя бы 1000 человек. И ещё их детей, внуков, правнуков, всю родословную — всех кого можно обследовать.

Мы обратились за комментарием и к научному журналисту Юлии Смирновой, чьими стараниями новость попала на страницы Science. Вот что рассказала Юлия:

Ю. Смирнова. О том, что Олег Глотов вместе с коллегами занимается генетическими исследованиями блокадников, я узнала несколько месяцев назад. Когда у меня и моей коллеги Ангелины Давыдовой появилась возможность предложить журналу Science несколько тем для статьи о российских исследованиях, то первое о чем я подумала, это была работа Олега, потому что это важное исследование не только с научной, но и с социальной точки зрения. И, видя, какой резонанс эта публикация имеет в отечественной и зарубежной прессе, я понимаю, что выбор был сделан правильно. К счастью, редактор, с которым мы сотрудничали, заинтересовался именно этой темой.

После этого началась большая работа, мы несколько раз встречались с Олегом, прочитали немало дополнительной литературы, связались с экспертами, которые поделились своим мнением по данному вопросу, не обошлось и без критики! Вообще опыт работы с одним из самых престижных научных журналов дорогого стоит, это совершенно другой уровень, другой и куда более ответственный подход к фактам и их изложению, нежели это принято во многих российских СМИ.

Есть и грустный момент. Казалось бы, только в прошлом году мы отметили 70-летие снятия Блокады, и к этой дате выходило немало публикаций, было очень много информации. Задумывая эту статью в Science, я думала о том, что таким образом можно будет рассказать западному читателю о том, что ленинградцы пережили в те страшные годы. Но прочитав несколько отечественных публикаций, которые появились после выхода статьи, стало понятно, что далеко не все журналисты понимают, о чем они пишут. И дело не в генетике, а в том, что касается самых общих данных о Блокаде Ленинграда.