Многое было сделано для того, чтобы выяснить, какое влияние оказывают гены на здоровье человека. Потрясающие достижения в области технологии секвенирования генов, наряду с резким снижением финансовых затрат на их использование, привлекли интерес многих ученых к изучению генома (набор генов, содержащийся в каждой клетке тела) с целью предсказания здоровья людей в будущем.
Эти исследования позволили обнаружить, что за некоторыми исключениями, очень немногие индивидуальные генетические особенности способствуют развитию конкретных заболеваний.
Идея заключалась в том, что если секвенировать чей-нибудь геном, то можно предсказать, какие болезни ожидают человека через 50 лет. Но, несмотря на то, что вариации генома определенно играют роль в развитии некоторых заболеваний, выяснилось, что иммунная система чрезвычайно хорошо адаптируется, чтобы справляться с неожиданными инфекциями, травмами и даже с образованием опухолей.
Наследственность и среда
В отличие от беспородных лабораторных мышей, наследственность человека богата. И исследуя иммунные системы людей, ученые зачастую обнаруживают огромные различия между ними. Поэтому, они заинтересовались, является ли это следствием генетических различий. Однако выяснилось, что в большинстве случаев, включая реакцию на стандартную вакцину против гриппа и прочие разновидности иммунологической реактивности, гены не оказывают практически никакого влияния и, по-видимому, окружающая среда и воздействие бесчисленных микробов являются основной движущей силой формирования иммунитета.
Чтобы выяснить относительный вклад наследственности и среды в формирование иммунитета человека, ученые прибегли к испытанному временем методу. Они сравнили пары однояйцевых (идентичных) и разнояйцевых близнецов.
Однояйцевые близнецы наследуют один и тот же набор генов. Несмотря на неизбежные ошибки копирования при делении клеток, которые приводят к незначительным генетическим отличиям между однояйцевыми близнецами, они остаются практически на сто процентов генетически идентичными. Разнояйцевые близнецы генетически схожи друг с другом не больше, чем обычные братья и сестры, и в среднем делят друг с другом не более 50% генов.
Поскольку оба типа близнецов находятся в одной и той же среде в утробе матери и, как правило, в детстве, они представляют собой отличных подопытных для выявления воздействия наследственности и окружающей среды.
Итак, из реестра близнецов, который в настоящее время включает в себя около 2000 пар, для исследования были отобраны 78 пар однояйцевых и 27 пар разнояйцевых близнецов. У каждого члена каждой пары близнецов был взяты образцы крови (3 раза за 3 отдельных визита). Далее образцы крови были подвергнуты сложным лабораторным анализам для изучения более 200 иммунных компонентов и реакций.
Мощь окружающей среды и наследственность человека
Проанализировав образцы крови, ученые пришли к выводу, что влияние ненаследственных факторов, таких как предыдущее воздействие микробов или токсических веществ, прививки, питание и гигиена полости рта, превалирует над наследственными факторами, когда речь идет о различиях между иммунными системами близнецов. Доминирование ненаследственных факторов было более выраженным у пожилых идентичных близнецов (в возрасте 60 и более лет), чем у молодых (младше 20 лет).
Ученые также наблюдали значительное влияние окружающей среды на количество антител у близнецов, привитых от гриппа в отдельном исследовании. Хотя многочисленные предыдущие исследования выявили сильное влияние генов на отзывчивость к вакцине, в них обычно наблюдались очень маленькие дети, которые еще не подверглись длительному воздействию со стороны окружающей среды.
Одним из ярких примеров того, насколько пластична иммунная система и наследственность человека, является воздействие одной хронической вирусной инфекции. 9 из 10 человек в большинстве развивающихся стран являются носителями цитомегаловируса, представляющего опасность для людей со слабым иммунитетом, для остальных же вполне безопасен. Так вот, в 16 парах однояйцевых близнецов всего лишь один из членов пары был носителем цитомегаловируса.
Ненаследственные факторы, в частности микробы, по-видимому, играют огромную роль в появлении различий между иммунными системами близнецов и уж тем более всех остальных людей. В течение первых двадцати лет жизни, когда иммунитет еще только зреет, эта поразительная система способна адаптироваться к любым изменениям условий окружающей среды. Здоровый иммунитет постоянно адаптируется к атакующим его патогенам, дружественным кишечным бактериям, компонентам и пищи и т. п., затмевая влияние подавляющего количества наследственных факторов.
