«Набор генов в организме конкретного человека одинаков и неизменен» – патофизиолог Василий Нагибин

«Набор генов в организме конкретного человека одинаков и неизменен» – патофизиолог Василий Нагибин

Какие две группы факторов влияют на зарождение и течение заболеваний? По какой причине одни и те же условия внешней среды по-разному сказываются на здоровье людей? Что такое некодирующие РНК и каковы перспективы их использования в биохакинге? На эти и другие вопросы в интервью для Biohacking Conference Kyiv 2020 рассказал специалист по патофизиологии Василий Нагибин.

Василий – кандидат медицинских наук. Старший научный сотрудник отдела общей и молекулярной патофизиологии Института физиологии им. А. А. Богомольца НАН Украины.

Подробнее о роли генов в развитии заболеваний, проблемах генной терапии и особенностях некодирующих РНК – далее в интервью.

Интервьюер: Biohacking Conference Kyiv (BCK)

Респондент: Василий Нагибин (В. Н.)


BCK: Какие факторы влияют на зарождение и развитие заболеваний? Можно ли их полностью устранить и почему?

В. Н.: На зарождение и протекание любого заболевания влияют две основные группы причин: факторы внешней среды и особенности человека (генетические и приобретенные), формирующие его предрасположенность к тем или иным заболеваниям. В этой связи все заболевания можно разделить на две условные группы: те, где преобладают факторы внешней среды (травмы, инфекции), и те, где преобладают особенности человека (наследственные патологии). Между этими двумя группами находятся те заболевания, явной причины которых, на первый взгляд, не видно. Тем не менее они самые распространенные и забирают на себя львиную долю ресурсов человечества: сахарный диабет, гипертония, атеросклероз, алкоголизм, расстройства психики, опухоли, аутоиммунные заболевания.

Опыт и логика подсказывают, что полное устранение из обихода углеводов или вина едва ли поможет окончательно побороть сахарный диабет и алкоголизм. Так же, как и в борьбе с инфекциями, очень эффективным оказалось вакцинирование, а не только простое истребление бактерий и их переносчиков.

Кому-то очевидным кажется то, что многих потенциально опасных факторов внешней среды можно успешно избегать. Но кому-то другому с той же убедительностью кажется верным факт, что человек таким уже родился. Важно также и то, что определенные особенности индивидуума не всегда врожденные. Они формируются под влиянием внешней среды так же, как и среда, например, человек формирует круг общения под себя в зависимости от генетически определенных потребностей.

Таким образом, любое заболевание – это тесно переплетенная, динамическая совокупность множества факторов обеих групп. Бороться с болезнями, устраняя какой-то один фактор – путь безуспешный.


BCK: Что считается основой человеческого здоровья?

В. Н.: Основой здоровья человека и его способностей поддерживать это здоровье считается диапазон и степень проявления реакций на внешние факторы. Набор этих реакций одинаков у всех: от общебиологических реакций (типичные патологические процессы) до сугубо человеческих (изменения высшей нервной деятельности).

Неживая природа не имеет реакций и, как следствие, не может болеть. Все реакции так или иначе реализуются за счет сложных взаимодействий разнообразных химических веществ, в первую очередь белков, информация о которых хранится в наших генах.


BCK: Как гены влияют на здоровье человека и его способности?

В. Н.: Набор генов в организме конкретного человека одинаков и неизменен. Однако в популяции людей генов, отвечающих за один и тот же белок (признак, свойство, реакцию), много, и за счет их комбинации каждый отдельный человек неповторим, хотя и обладает всеми свойствами человека. За счет этого разнообразия стандартные и типичные реакции людей на факторы внешней среды у каждого имеют разную силу выраженности, скорость развития, диапазон проявления и другие особенности. В силу этой комбинаторики каждый человек имеет свойства, дающие ему выгоду в одних внешних условиях, но ведущие его к заболеванию в других. По этой причине то, что неопасно для одного, оказывается ядом для другого.

Если не брать во внимание генетические заболевания в чистом виде (наследственные аномалии), то здоровье – это набор реакций на внешние факторы, адекватных данной среде по силе, скорости и пластичности и обладающих достаточным запасом прочности для адаптации к широкому диапазону изменений среды. Если какая-то реакция оказывается слабой или чрезмерной в данных условиях, то она может вести к развитию заболевания. В других условиях она не проявляется болезненно, и тогда можно говорить о наследственной предрасположенности.

В случае с такой предрасположенностью, как и в случае с любым генетически обусловленным признаком, можно говорить не только о его наличии, но и о его развитости (тренированности). В процессе жизни реакции развиваются или, наоборот, деградируют под влиянием все тех же факторов внешней среды, образа жизни, окружения и т. д. Образ жизни и окружение, а, следовательно, и факторы внешней среды могут изменяться человеком при поиске комфортных условий жизни, соответствующих его потребностям. И так по кругу. Другими словами, этот процесс динамический и, как правило, ведет к уменьшению функциональной нагрузки на одни системы и практически максимальной нагрузке на другие.

Гены формируют наличие у человека всех необходимых для существования реакций, их функциональную широту, способность изменяться (пластичность) и различную степень выраженности одних реакций по сравнению с другими. За пределы генов не выпрыгнуть, а современная наука только на подходе к разработке методов изменения генов человека в медицинских целях.


BCK: Насколько перспективна генная терапия? Какие заболевания можно лечить с ее помощью?

В. Н.: Из вышесказанного следует, что перспективы генной терапии огромны. Изменяя гены, мы можем создать максимально широкий диапазон реакций человека на факторы внешней среды, который обеспечит адаптацию к самым разным условиям и не будет приводить к развитию заболеваний в идеале в любой приемлемой для жизни среде.

С помощью генной терапии возможно будет предупреждать именно те заболевания, которые наиболее распространены в современных цивилизованных странах – болезни с наследственной предрасположенностью. Безусловно, это не защитит, например, от нападения тигра, но такая причина заболеваний – это случайный и чрезмерный по силе фактор внешней среды. К счастью, она возникает все реже, особенно если придерживаться мер безопасности, правил дорожного движения и других.

Некоторым ограничением на пути широкого применения генной терапии считается сложность предсказания внешних условий. Это связано с тем, что преимущества существования в одной среде могут быть потенциальными угрозами для жизни в другой. Особенно заметно это на примере деятельности наиболее пластичных систем нашего организма – центральной нервной и иммунной.


BCK: Какие проблемы могут возникать при использовании генотерапии?

В. Н.: Одна из главных проблем генной терапии – невозможность ее использования у взрослого человека. В этом случае менять последовательность нуклеотидов необходимо во всех его клетках или хотя бы во всех его стволовых клетках, а это невозможно.

Поэтому важной целью современной науки считается разработка таких методов влияния на генетическую программу человека, которые будут эффективны и у взрослого сформировавшегося индивидуума. При этом исчезает необходимость угадывания возможных факторов внешней среды, которые встретятся человеку на протяжении жизни. В идеале можно было бы изменить реализацию той или иной генетически детерминированной функции в одних клетках, не трогая другие, а потом, когда изменятся факторы внешней среды, вернуть все как было.


BCK: Какую роль некодирующие РНК могут играть в развитии заболеваний?

В. Н.: Именно для таких целей могут быть использованы некодирующие РНК и другие эпигенетические механизмы.

Некодирующие РНК – это молекулы РНК, которые не несут информацию о первичной структуре белков, а выполняют вспомогательные и регуляторные функции. Знания про их основную роль долгое время ограничивались лишь представлениями о транспортировке аминокислот к рибосомам при синтезе новых белков. Позже их значение было изучено при внутриклеточном ответе на вирусы. И вот с этого момента стало очевидным, насколько мощным инструментом не переделывания генов, а именно точечной регуляции их экспрессии, могут быть некодирующие РНК. Одни из них косвенно регулируют количество молекул белка, образующихся с данного гена в данный момент, другие влияют на саму возможность гена быть считанным, третьи регулируют количество других некодирующих РНК или же «выключают» сразу целую хромосому.


BCK: Каким образом некодирующие РНК могут использоваться для диагностики, прогнозирования и лечения болезней?

В. Н.: Любое изменение жизнедеятельности клетки влечет за собой изменение профиля считывания генов. Одни начнут активно экспрессироваться, другие перестанут. С одних будет считано много молекул белка, а с других мало. Одни будут в активном состоянии долгое время, другие лишь очень короткий срок. Эти изменения неизбежно отразятся на качественном и количественном составе внутриклеточных РНК, включая и регуляторные некодирующие молекулы РНК, которые в дальнейшем могут различными механизмами попасть во внеклеточное пространство и биологические жидкости. Там их можно найти и оценить.

На данный момент некодирующие РНК крови, мочи, экскрементов уже используются для ранней и высокочувствительной диагностики онкологических заболеваний, в разработке методов оценки эффективности терапии и прогноза заболевания.

Помимо чувствительности, методы, основанные на определении некодирующих РНК, в частности микроРНК, имеют такие преимущества, как неинвазивность, относительная дешевизна, возможность динамического наблюдения и быстрота наблюдаемых изменений во времени, индивидуализация прогноза и практически неисчерпаемый спектр параметров, которые можно контролировать с их помощью.

На сегодня главный недостаток этого метода – неизученность и отсутствие систематизации всех некодирующих РНК: их количество воистину впечатляет, и основные открытия и работы по систематизации еще впереди.


BCK: Возможно ли с помощью диет, спорта, приема БАДов, коррекции микрофлоры и других биохакерских подходов увеличить длительность жизни?

В. Н.: Безусловно, возможно. Этот факт уже налицо: продолжительность человеческой жизни никогда не была такой длительной, как сейчас, невзирая на все войны и пандемии. И это результат не только гигиены, изобретения антибиотиков и эволюции медицинских приборов. Это также и следствие повышения осознанности людей в вопросах личного здоровья, сознательного изменения образа жизни, коррекции рациона и просто внимательного отношения к себе.

Некодирующие РНК представляют собой новый и очень перспективный объект для биохакинга. Поиск по возможности простых и доступных методов влияния на некодирующие РНК может стать без преувеличения новой вехой биохакинга наряду с пониманием важности диеты или пониманием возможности коррекции привычек.


BCK: Возможно ли достичь бессмертия с биологической точки зрения и почему?

В. Н.: Нет, потому что один и тот же организм, как и любая материя, не может существовать вечно. Такое станет возможным, если мы научимся переносить сознание и опыт из одних биологических тел в другие, но это уже не совсем биологическое бессмертие.


11 ноября Василий выступил на Biohacking Conference Kyiv 2020. Он раскрыл тему «Некодирующий геном: классификация, особенности и перспективы применения».

Оцените, пожалуйста новость:
(88 голоса, среднее 4.31 из 5.)

Купить билет
Подпишитесь и узнайте первым о топовых спикерах и главных новостях конференции