Быть может, это покажется неожиданным для неспециалиста, но в действительности прогресс медицины пока приводит не столько к тому, что люди заболевают реже, чем прежде, а скорее к тому, что в прошлое уходят одни болезни и чаще выявляются другие. Так, например, в ряде стран практически сняты с «повестки дня» многие паразитарные, бактериальные и вирусные инфекции, эпидемии которых еще совсем недавно были подлинным «бичом» человечества. Рациональная организация и интенсивное развитие службы общественного здравоохранения, особенно в социалистических странах, значительный прогресс в методах лечения и технологии производства лекарственных препаратов — эти и ряд других факторов привели к существенным изменениям в общей структуре заболеваемости или, проще говоря, в списке тех болезней, которые наиболее часто встречаются в населении или регистрируются в качестве основных причин смертности.

В историческом аспекте указанные изменения вполне закономерны. Действительно, все наши болезни можно грубо разделить на три основные группы. Одни из них (например, упомянутые выше инфекционные заболевания) возникают в результате действия на организм человека внешних по отношению к нему причин. Они нарушают процессы жизнедеятельности нормальных клеток и тканей организма. В эту группу входят так называемые экзогенные заболевания.

Иначе обстоит дело со второй группой, объединяющей эндогенные заболевания. В этом случае причины нарушенной жизнедеятельности клеток организма изначально заложены в них самих, в их генетическом аппарате, в их унаследованных свойствах, т. е. являются внутренними по отношению к организму как целому. Разумеется, эта «изначальность» относительна и вовсе не означает беспричинности и непознаваемости ее самой. На самом деле речь идет лишь о том, что нарушения генетического аппарата, происходящие в силу конкретных и вполне поддающихся исследованию физических, химических или биологических причин, могут сохраняться и передаваться половыми клетками (наследоваться) на протяжении нескольких или даже многих поколений в сменяющейся череде предков — потомков. (Таковы, например, различные формы наследственного малокровия, возникающие вследствие нарушений в строении или времени образования молекул главного белка красных клеток крови — гемоглобина.)

Еще более сложной по своей природе является третья группа заболеваний, которые в последние годы чаще всего называют мультифакториальными. Этим названием подчеркивается — многопричинный, или многофакторный, характер механизмов развития болезни, часть которых может быть обусловлена сложной комбинацией наследственных особенностей, обмена веществ в организме (объединяемых общим понятием «наследственного предрасположения»), тогда как другая — «провоцирующими внешними, факторами» (например, предпочтением определенной пищи, токсическим эффектом табака и алкоголя, стрессовыми нагрузками и т. п.).

Вряд ли нужно подчеркивать, что выявить и изучить роль экзогенных причин заболеваемости, по большей части проще, чем обнаружить и исследовать глубоко скрытые механизмы развития эндогенных и мультифакториальных болезней. Конечно, наука проделала длительный и сложный путь познания: прежде чем была обнаружена связь между болезнетворным микроорганизмом в загрязненной нечистотами воде и эпидемиями холеры. Но еще более сложный и трудный путь был пройден ею, пока удалось доказать связь между мельчайшими генными молекулами и тяжелыми формами наследственного малокровия или одной из форм юношеского сахарного диабета. Первая была доказана почти век назад, вторая немногим более двадцати лет назад и третья — практически только в текущем пятилетии.

Вполне понятно, что впечатляющие успехи общественного здравоохранения и медицины, достигнутые в недалеком прошлом, касались прежде всего экзогенных заболеваний. Но также ясно, что ликвидация условий для проявления одних причин заболеваемости населения еще не устраняет всех остальных. Более того, резкое снижение детской смертности и увеличение средней продолжительности жизни фактически приводят к относительно большей распространенности среди населения огромного множества наследственных и мультифакториальных заболеваний. В настоящее время своеобразным «бичом» человечества стали сердечно-сосудистые, раковые и нервно-психические заболевания.

Существуют и другие достаточно важные аспекты динамики общей структуры заболеваемости населения. Научно-технический прогресс повышает диагностические возможности практической медицины выявлять различные эндогенные и мультифакториальные заболевания. Но этот же прогресс может иметь и негативный аспект, обусловленный неконтролируемым преобразованием окружающей среды. Все расширяющийся поток синтетических лекарственных препаратов, продукция промышленной химии и радиоактивных производств в определенных условиях, в частности при отсутствии должного уровня информированности, могут оказаться факторами непосредственного воздействия на генетический аппарат половых клеток или развивающихся эмбрионов. В этом случае мы будем иметь дело уже не с относительным, а с абсолютным ростом частоты генетических нарушений и наследственных заболеваний среди населения.

Изложенные выше представления о причинах и динамике заболеваемости, хорошо известные специалистам, к сожалению, редко становятся предметом подробной и доступной для широкого круга заинтересованных людей беседы. Между тем, больные различными наследственными заболеваниями, а также их родственники и близкие все чаще открывают для себя необходимость обдумывать проблему медикогенетического прогноза в пределах своей семьи, но далеко не всегда представляют, кто и где мог бы помочь им в этих размышлениях. Лечащие врачи все чаще ставят диагноз того или иного наследственного страдания и информируют об этом либо самих больных, либо их родственников, но при этом (и отнюдь нередко) сами не очень хорошо знают, как формулируется медико-генетический прогноз и какими материалами необходимо для этого располагать. Наконец, в периодических научно-популярных изданиях и широкой прессе эпизодически появляются интригующие сообщения о генах, ДНК, генетических нарушениях, которые скорее добавляют новые аспекты для размышлений, чем проясняют старые.

Предлагаемая вниманию советского читателя книга О. Милунски «Знайте свои гены» в определенной степени заполняет указанный пробел. Ее автор — ученый и врач-педиатр, специализирующийся в области наследственной патологии и практикующий в США. Остро ощутив свою ответственность как специалиста за здоровье будущих поколений, он взял на себя смелость рассмотреть под достаточно широким углом зрения многообразные и сложные проблемы, возникающие в современной медико-генетической практике. Можно с уверенностью сказать, что предпринятая им попытка заслуживает внимания.

Разумеется, как подчеркивает и сам автор, эту книгу нельзя рассматривать как учебник биологии; она является скорее научно-популярным очерком некоторых медико-генетических аспектов. Создавая книгу, Милунски преследовал единственную цель: информировать читателей о значительном расширении возможностей современной медико-генетической практики в установлении точного диагноза многих наследственных заболеваний, а также успешного лечения и предупреждения некоторых из них. Поскольку книга адресована в первую очередь читателям, не обладающим предварительными генетическими или медицинскими знаниями, автор избрал стиль изложения, близкий к собеседованию почти доверительного характера; язык книги простой и доступный, не обремененный специальной терминологией и сложной логической аргументацией. Милунски апеллирует в большей степени к эмоциональному восприятию читателя, чему немало способствуют конкретные жизненные примеры из его богатой практики врача-педиатра и консультанта.

Совершенно очевидно, что появление такой книги в большой мере стало возможным благодаря новейшим достижениям медико-генетической диагностики и некоторым успехам в области лечения ряда наследственных нарушений обмена веществ. Пожалуй, еще десятилетие назад любая книга на эту тему скорее носила бы характер констатаций фактов и приближенных статистических оценок. В настоящее время, благодаря бурному развитию методов дородового, т. е. еще на стадии эмбрионального развития в утробе матери, выявления генных и хромосомных заболеваний (так называемая пренатальная диагностика), появились вполне позитивные возможности избирательного отказа от рождения пораженного ребенка (с помощью операции аборта) и, соответственно, избирательного согласия иметь здорового ребенка, если пренатальное исследование не подтверждает наличия генетического нарушения у плода. Главы книги, посвященные подробному изложению истории вопроса, методологии этих исследований и обсуждению различных их аспектов, на наш взгляд, представляют наибольший интерес для читателей.

По ряду вопросов, затрагивающих социальные аспекты медико-генетических исследований, автор последовательно высказывает прогрессивные взгляды, и его позиция близка к представлениям советских ученых. В этой связи нельзя не отметить, что Милунски однозначно и вполне аргументировано отрицает какую-либо возможность расовых различий по умственным способностям. Он резко критикует тех, пусть не столь многих, но «очень шумных» (по выражению самого автора) псевдоученых, которые пытаются обосновать различия в отношении умственных способностей между белыми и неграми в США, пользуясь сомнительной методологией весьма приближенных психологических тестов.

Вполне четкую точку зрения высказывает автор и по вопросу о возможной роли лишней половой Y-хромосомы в проявлении преступных наклонностей при так называемом YY-синдроме у мужчин. Подобные предположения были результатом скороспелых обобщений, сделанных некоторыми западными исследователями и подхваченных не вполне разборчивой прессой. Милунски убедительно показывает, что миф о «генах преступности» в Y-хромосоме можно считать окончательно развеянным.

Последовательной и корректной позиции придерживается он также в таком сложном вопросе, как влияние религиозных убеждений на отношение к тем или иным диагностическим медико-генетическим исследованиям. По крайней мере в тех случаях, когда благодаря новейшим методам дородовой диагностики рождение будущего ребенка с тяжелой умственной отсталостью, крупными врожденными уродствами или фатальным биохимическим нарушением очевидно еще на ранней стадии его эмбрионального развития, официальное давление религиозной общины с целью отказа родителей от диагностического исследования и от последующей операции аборта вызывает у автора явное чувство протеста, к которому нельзя не присоединиться. Действительно, вряд ли оправданно обрекать своих будущих больных детей, да и самих себя, на мучительные страдания, исходя из религиозных соображений.

Достаточно высоко оценивая общий результат усилий, предпринятых автором книги «Знайте свои гены», необходимо вместе с тем обратить внимание читателя на ряд особенностей точки зрения Милунски по некоторым вопросам, а также высказать ряд критических замечаний по поводу отдельных положений.

Главная и многократно повторяемая автором мысль о том, что «каждый имеет право знать все о своих генах и о своем здоровье» в такой очень абстрактной форме сама по себе не вызывает принципиальных возражений. Однако, когда автор начинает последовательно претворять эту программу в жизнь на примере конкретных ситуаций, отдельные аспекты такого воплощения могут вызывать определенные сомнения. Дело в том, что любая научная информация, как правило, не несет в себе самой какого-либо эмоционального содержания. Качество и степень такового появляются лишь в связи с конкретными условиями информационных взаимоотношений: кто, кому, с какой целью, в какой форме, в какой ситуации и какую конкретно научную информацию передает. По-видимому, нет необходимости особо доказывать, что именно в силу исключительной сложности взаимоотношений между людьми очень часто одна, и та же информация может вызвать далеко не одинаковую по степени, а подчас и прямо противоположную желаемой эмоциональную реакцию в зависимости от конкретных условий ее передачи. Когда врач-генетик беседует с больным или его родственниками, он видит живую реакцию консультирующихся и при наличии достаточного опыта легко может ее контролировать. Тем самым ему удается добиться достижения главной цели — наиболее полно и объективно разъяснить суть проблемы. Другое дело книга на аналогичную тему — здесь имеет место очевидная односторонняя связь: автор не чувствует эмоциональной реакции конкретных читателей, в свою очередь читатель лишен возможности сразу разрешить возникающие у него сомнения в отношении его собственной судьбы. Будь это популярная книга о технических достижениях или о фундаментальных научных открытиях — беды большой в такой ситуации не было бы. Но когда речь идет о наследственных болезнях, врожденных пороках и страданиях больных и близких им людей, хотелось бы большей осторожности в отдельных замечаниях относительно конкретных болезней и их последствий. И здесь автору подчас изменяет чувство меры, он излишне последователен в своей программе «каждый имеет право знать все о своих генах». Ведь с неменьшим основанием можно утверждать, что «каждый имеет право не желать знать кое-что о своих генах». Придерживаясь именно такой трактовки, автор, книги смог бы в большей степени учесть интересы конкретных людей, а не абстрактного среднего читателя, который хотел бы абстрактно все знать.

Еще одно замечание касается того обстоятельства, что, с нашей точки зрения, Милунски — врач практически на всем протяжении книги явно подавлял Милунски-генетика. Эта особенность автора наложила определенный отпечаток на многие аспекты изложения и обсуждения вопросов медико-генетических исследований.

Уместно также подчеркнуть, что книга Милунски адресована прежде всего американскому читателю и поэтому отражает специфику социальных, нравственных и морально-этических концепций американского общества. Это выражается в повышенном интересе автора к обсуждению вопросов о наследственно-имущественных правах эмбриона и плода, о юридической стороне дела и плате за донорство половых клеток и т. п. В ряде случаев прагматизм автора может показаться советскому читателю чересчур откровенным. В наибольшей степени это относится к материалу гл. 29, где обсуждается вопрос о целесообразности эвтаназии в контексте намеренного бездействия в случае рождения детей с тяжелыми пороками развития, несовместимыми с жизнью или сопровождающимися глубоким умственным недоразвитием. Очевидно, автор считает проблему назревшей и, более того, обращение по этому поводу к широкому читателю до того, как этот вопрос получил ясное научное освещение в специальной литературе, — вполне уместным. Между тем естественное чувство нравственной меры, возникающее уже при первой попытке оценить всю сложность связанных с проблемой эвтаназии морально-этических, эмоционально-психологических и юридических аспектов, подсказывает, что здесь, по-видимому, большую роль в выборе темы сыграла сенсационность вопроса в глазах широкой публики. Автор пытается внушить американскому налогоплательщику, что расходы на содержание в специальных учреждениях больных с глубоким умственным недоразвитием и тяжелыми пороками составляют огромную сумму, а потому не лучше ли перераспределить эти средства для решения более актуальных медицинских проблем. Но известно, что в западных странах, как бы велики ни были расходы на общественное призрение, указанные статьи государственного бюджета отнюдь не являются самыми большими. И если уж автор ищет возможности перераспределения средств, то он скорее мог бы найти их в других статьях.

Для советских ученых-медиков, врачей и организаторов здравоохранения вопрос о средствах развития службы общественного призрения не вызывает тревогу: социалистическое государство в силу своей природы осуществляет эту нелегкую заботу и будет осуществлять ее до тех пор, пока наука не найдет гуманных средств предотвращения тяжелых генетических поражений у новорожденных. Борьба за жизнь таких младенцев и облегчение их страданий рассматриваются каждым советским врачом не просто как его профессиональная обязанность, а как общественный долг. И если в этом сложном и трудном деле, быть может, и случается (крайне редко) врачебная ошибка, то советское законодательство предусматривает в этом случае соответствующие меры наказания.

В заключение мы надеемся, что отмеченные выше особенности авторского изложения не помешают широким кругам читателей с интересом и пользой для себя и своих близких познакомиться с очень важными аспектами и достижениями современной медицинской генетики. Отметим также, что в настоящее время в большинстве крупных областных городов нашей страны открыты специализированные медико-генетические кабинеты, работающие под научно-методическим руководством Медико-генетического центра при Институте медицинской генетики АМН СССР.

В. Гиндилис

Сведения, изложенные в этой книге, — результат исследований тысяч людей. Все приведенные в ней данные научно обоснованы, и их источники легко установить. Однако я счел неуместным приводить список использованных мной сотен медицинских книг и журналов. Я отмечаю заслуги всех тех ученых, чей коллективный вклад в науку обогатил нас знаниями в области генетики, которые мы можем повседневно применять в заботе о нашем здоровье.

Пользуясь случаем, выражаю свою благодарность моему секретарю, миссис Кармеле М. Райан, которая столь основательно потрудилась уже над второй моей книгой. Вынужденная прервать работу на самой середине, она тем не менее, как всегда умело и спокойно, закончила ее своевременно.

Я очень обязан мисс Джуди Хек, своей ассистентке в исследовательской работе, за ее старательный труд. Особой оценки заслуживает ее находчивость.

Благодарю д-ра Л. Эткинса за фотографии хромосом.

Выражаю также признательность миссис Герте Проссер за помощь в издании этой книги. И моя особая благодарность Дэвиду Харрису и Остину Оулни за их мудрые советы, которые во многом облегчили мне достижение цели.

На протяжении всей работы моя жена Бабетта оказывала мне неоценимую помощь. На страницах этой книги нашли отражение многие из её предложений. Выражаю ей искреннюю признательность за преданность и дельные советы.

«Если бы я только знал!» — жалоба, которую слишком часто приходится слышать врачам. Она сопровождает рождение ребенка с серьезным дефектом, наследственной болезнью или умственной отсталостью — несчастье, которое могло бы быть предотвращено. Это же говорится по поводу собственного болезненного состояния и осложнений, связанных с наследственной болезнью, которых можно было избежать либо излечить.

В наши дни новейшие достижения медицины позволяют предупреждать трагедии, в частности, еще до рождения ребенка с неизлечимыми физическими или умственными аномалиями. Более того, не требуется обладать обширными познаниями в биологии или генетике, чтобы представить себе, чем вы рискуете в той или иной ситуации, какие исследования и анализы следует проделать и какие существуют возможности выбора. Я убежден, что каждый имеет право знать все о своих генах и должен быть свободен в своем выборе.

Каждый из нас является носителем известного количества вредных генов и подвержен риску генетического нарушения или возможности передать какие-либо из этих генов своим детям. Любая болезнь либо вызывается генетической причиной, либо частично связана с ее влиянием. В качестве примера можно назвать такие широко распространенные болезни, как инфаркт миокарда, гипертония, рак, диабет и аллергии. Даже продолжительность жизни генетически обусловлена.

Книга «Знайте свои гены» написана в первую очередь для тех, кто страдает наследственной болезнью, у кого есть или были пораженные дети или родственники, кто выбирает себе жену (или мужа) или решает завести детей, а также для тех, кто озабочен своим здоровьем и здоровьем близких ему людей.

Если эта книга поможет хотя бы немногим семьям предотвратить отнюдь не неизбежные мучения, страх и страдания, я буду считать свой труд оправданным. Ведь это поистине счастье — реже встречаться с людьми, тяжко переживающими наследственные болезни — как собственные, так и своих детей, грустно думая при этом: «Да, это так, но допускать того мы были не должны».

Бостон, январь 1977 г.

Обри Милунски

Вы — носитель от четырех до восьми различных наследственных болезней![1] И таковы мы все! Поскольку вы, несомненно, обладаете определенными вредными генами, у вас, быть может, уже развилась или может развиться в будущем какая-то наследственная (генетически обусловленная) болезнь. Но и тогда, когда на ваше собственное здоровье вредные гены не оказывают заметного влияния, они делают вас носителем, способным передавать эти гены детям. Возможно, вы даже не подозреваете о своей потенциальной способности передавать или проявить наследственную болезнь и не представляете себе всего значения проблемы, связанной с широкой распространенностью наследственных болезней, врожденных аномалий или умственной отсталости.

«Но почему именно у нас? Что еще за хромосомы? Почему именно у нашего ребенка лишняя? Перешла от кого-то из нас? Не повторится ли это?»

Такие вопросы неизменно задают растерянные, обезумевшие от горя молодые родители, впервые пришедшие ко мне на консультацию и еще не преодолевшие тяжелого и мрачного недоверия, ощущения чего-то нереального, возникшего у них в результате поставленного мной диагноза, едва они обретают способность говорить.

Снова и снова супруги признаются, что они и понятия не имеют о хромосомах, не знают, чем хромосомы отличаются от генов или даже в чем разница между врожденными и наследственными дефектами.

Я пытаюсь ответить на подобные вопросы как можно проще и яснее, убеждая их, что для понимания этого никаких предварительных знаний биологии не требуется: достаточно нескольких иллюстраций и фотографий. Начнем, с клетки.

КЛЕТКИ

Наше тело состоит из миллиардов клеток, многие из которых выполняют весьма специфические функции. Так, клетки мозга служат для памяти и умственной деятельности, клетки сердца — для ритмического сокращения, клетки кишечника — для вырабатывания слизи[6] и т. д. Продолжительность жизни клеток нашего тела зависит от того, какому органу они принадлежат. В то время как клетки мозга не восстанавливаются (в действительности мы постоянно, по мере старения, их теряем), клетки, выстилающие кишечник, погибают и полностью возмещаются каждые 24 часа или около того. Подсчитано, что в нашем теле каждую секунду умирает около 50 млн. клеток, но они быстро возмещаются новыми почти в таком же количестве. Клетки спермы в семенниках могут жить лишь несколько месяцев, в то время как яйцеклетки в яичнике живут дольше 50 лет. Одной из возможных причин врожденных аномалий у ребенка является тот факт, что женские яйцеклетки подвержены влиянию факторов окружающей среды, таких, как рентгеновские лучи или медикаменты, начиная с раннего детства женщины и вплоть до конца детородного периода ее жизни.

Несмотря на то что разные клетки организма выполняют специфические функции, их основные составные части сходны. Центром клеточной активности является ядро. Оно не только контролирует функции клетки, но и содержит всю генетическую информацию о развитии организма в целом, унаследованную нами от родителей[7]. Ядро содержит нитевидные химические структуры, называемые хромосомами, наиболее важным компонентом которых является ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота).

НОРМАЛЬНЫЕ ХРОМОСОМЫ

Уже почти целое столетие мы знаем, что если в определенный момент существования клетки ввести в нее специальный краситель, то эти нитевидные структуры вберут в себя красящее вещество и станут более доступными для наблюдения. По этой причине их и назвали хромосомами (от греческих слов «хрома» — краска и «сома» — тело). С конца прошлого столетия ученые стали предполагать, что хромосомы — носители наследственных факторов.

Вся необходимая информация, которая требуется для управления формированием и функционированием человеческого существа — или любого другого живого организма от бактерии и растения до слона, — содержится в этих сложных тонких нитях. Хромосомы же в свою очередь состоят из генов, которые являются единицами наследственности. Сами по себе гены столь малы, что их невозможно рассмотреть даже в электронный микроскоп.

Половину нашего хромосомного набора мы получаем от отца и половину — от матери. Гены, образующие хромосомы, точно так же в равной степени передаются нам каждым из родителей. В свою очередь мы передадим половину наших хромосом и генов каждому из наших собственных детей. Рассмотрение того, что происходит с хромосомами в норме при передаче их родителями ребенку, поможет нам понять и то, что происходит с ними, когда бывают отклонения.

Число, размер и пол

Число хромосом и их структура у разных живых организмов весьма сильно отличаются, колеблясь от 4 до 500 хромосом в каждой клетке. В клетке шимпанзе и горилл 48 хромосом. В 1956 г. было установлено, что в каждой клетке человека (исключая сперматозоиды и яйцеклетки) содержится 46 хромосом, а не 48, как первоначально думали. Хромосомы в клетке можно наблюдать в микроскоп и фотографировать; они выглядят, как показано на рис. 1.

Рис. 1. Хромосомы внутри клетки, наблюдаемые в микроскоп.

Каждую хромосому из фотографии можно вырезать, наклеить на картон, расположив по порядку, начиная с самых больших по размеру. Как показано на рис. 2, 22 пары хромосом[8] (всего 44) располагают в порядке убывания их длины. В каждой паре одна хромосома отцовская, другая — материнская.

Рис. 2. Нормальные хромосомы в клетке человека, расположенные в порядке убывающей величины.

Оставшиеся две хромосомы в каждой клетке называются половыми, поскольку они содержат информацию, определяющую пол будущего индивида. Заметьте, что на рис. 2 две половые хромосомы помещены отдельно. Каждый родитель передает своему потомку только одну из половых хромосом. Половые хромосомы женщин обозначаются символом XX, а мужчин — XY. Если зародыш, получивший от женщины одну Х-хромосому, получит от мужчины также Х-хромосому, то родится девочка (XX). Если же мужчина передает зародышу Y-хромосому, то комбинация ее с женской хромосомой (X) приводит к рождению мальчика (XY). Присутствие хромосомы Y всегда определяет мужской пол новорожденного (даже при хромосомных нарушениях, когда наряду с Y-хромосомой в клетках присутствуют две или более Х-хромосомы).

Хромосомы можно различать и более точно, чем только по их размеру. Использование новой техники окрашивания позволяет обнаружить на каждой хромосоме поперечные полосы (рис. 3). И, по-видимому, так же, как отпечатки пальцев, своеобразие рисунка полос на хромосомах уникально и характерно только для данного индивида[9]. Этот новый метод окраски обусловил значительный прогресс в медицине, так как сделал возможным обнаружение мельчайших дефектов хромосом, которые при применении старой техники оставались незамеченными.

Рис. 3. Нормальные хромосомы в клетке человека, расположенные в порядке убывающей величины и окрашенные с целью показать поперечные полосы.

Сперматозоиды и яйцеклетки

При образовании как сперматозоида, так и яйцеклетки обычное для остальных клеток число хромосом — 46 — уменьшается вдвое, до 23 хромосом. Сливаясь при оплодотворении, они образуют одну клетку, содержащую опять же 46 хромосом. Почему зародышевые клетки содержат только по 23 хромосомы?

И как после оплодотворения происходит разделение хромосом и в процессе роста и развития от единственной живой клетки возникает человеческий организм? Последовательность событий лучше всего проследить, внимательно рассматривая рис. 4.

Рис. 4. Поэтапное деление хромосомы (мейоз).

Начнем с ядра клетки в семенниках мужчины (тот же процесс происходит и в яичниках женщины). Для простоты проследим только то, что происходит с одной из 23 пар хромосом в этом клеточном ядре. Аналогичный процесс, называемый мейозом, происходит с каждой из 23 хромосомных пар в каждой клетке, из которой возникают сперматозоиды и яйцеклетки.

Первый этап: видна одна клетка с парой хромосом.

Второй этап: хромосомы расщепляются продольно и начинают разделяться.

Третий этап: клеточное ядро начинает делиться.

Четвертый этап: клеточное ядро (и клетка, в которой оно находится) разделилось на два новых ядра, содержащих каждое по паре хромосом.

Пятый этап: две хромосомы в каждом из новых ядер, по мере того как клетка и ее ядро делятся, начинают расходиться.

Шестой этап: образовались новые клетки с ядрами, содержащими только по одной хромосоме из предшествующей клетки. Мы можем видеть, что из первоначальной клетки с двумя хромосомами получились четыре клетки с одной-единственной хромосомой в каждой. Так образуются сперматозоиды и яйцеклетки, и они содержат по 23 хромосомы, половину первоначального числа. Когда эти зародышевые клетки при оплодотворении соединяются друг с другом, возникает одна клетка с 46 хромосомами. Следовательно, мы получили половину наших хромосом (а тем самым и генов) от отца, а половину — от матери.

«Умножение» путем деления

Мы вошли в жизнь, как это показано здесь, единственной живой клеткой с 46 хромосомами. Проследим же развитие этой клетки (рис. 5) — ее деление (процесс, называемый митозом) — на модели клетки, содержащей для простоты одну-единственную пару хромосом.

Рис. 5. Поэтапное деление клетки (митоз).

Первый этап: видна единственная клетка с парой хромосом, развитие которых мы собираемся проследить.

Второй этап: каждая хромосома расщепляется продольно, и таким образом возникают две пары.

Третий этап: в каждой паре хромосомы отделяются одна от другой; ядро клетки и сама клетка начинают делиться.

Четвертый этап: партнеры из каждой пары находятся теперь в двух новых клетках. Мы видим, что из одной первоначальной образовались две клетки. Весь процесс деления клетки повторяется бесконечно и в итоге приводит к образованию всех клеток в человеческом теле.

Нормальный процесс деления клетки может быть нарушен, хромосомы яйцеклетки или сперматозоида могут быть аномальными уже во время оплодотворения. И в том и в другом случае последствия почти всегда бывают весьма печальными. Поскольку теперь дефекты хромосом в достаточной мере известны, рассмотрим проистекающие отсюда отклонения несколько подробнее.

АНОМАЛЬНЫЕ ХРОМОСОМЫ

Установлена связь некоторых врожденных дефектов или их сочетаний (синдромов) с определенными аномалиями отдельных хромосом. Хромосомные нарушения встречаются примерно у 1 из 200 живорожденных детей. В одних только Соединенных Штатах Америки ежегодно рождается около 20 000 детей с хромосомными аномалиями. Эта цифра охватывает такие случаи, как болезнь Дауна, синдромы, обусловь ленные нарушениями в половых хромосомах и структурными дефектами хромосом.

Конечно, хромосомные аномалии, которые встречаются в абортированных эмбрионах и плодах, чаще всего очень серьезны. Беременности с такими аномалиями приводят к рождению младенцев с тяжелыми врожденными дефектами: очень маленькая голова (черепно-лицевые деформации), катаракта, заячья губа и волчья пасть, одна ноздря, ненормальные уши, недоразвитая нижняя челюсть и пороки сердца — вот только немногие из аномалий[10]. При этом следует помнить, что в сущности любая распознаваемая хромосомная аномалия может быть диагносцирована на раннем сроке беременности, когда родителям еще не поздно принять решение об аборте (см. гл. 15).

Выкидыши

Частота хромосомных аномалий у самопроизвольно абортированных плодов (выкидышей) и эмбрионов значительно выше, чем у новорожденных. Большинство (около 45 %) хромосомно ненормальных плодов, исследованных после самопроизвольного аборта, имеют в каждой клетке лишнюю хромосому. Кроме того, около 20 % выкидышей из той же группы оказываются лишенными одной Х-хромосомы — состояние, которое называется синдромом Тёрнера (см. гл. 3). Поскольку подавляющее большинство выкидышей происходит в первые три месяца беременности и столь многие из эмбрионов и плодов оказываются дефектными, часто говорится, что выкидыши на этой стадии благо, «все к лучшему». Видимо, природа действует так, чтобы избавить нас от больших уродств.

Пилюли

Женщины, принимающие противозачаточные пилюли, должны побеспокоиться не только о собственном здоровье, но и о судьбе своего будущего ребенка еще до его зачатия. Во время исследований, посвященных этому вопросу, канадский ученый, профессор Д. X. Карр заметил, что у эмбрионов и плодов, появившихся на свет в результате самопроизвольных выкидышей, хромосомные аномалии встречаются чаще, если женщина до начала беременности в течение полугода принимала противозачаточные пилюли. Однако он не обнаружил, чтобы женщины, принимавшие противозачаточные средства внутрь в другие периоды, включая и очень близкий ко времени зачатия, имели бы детей с повышенной частотой хромосомных аномалий. Другие исследователи подтвердили эти наблюдения.

Новые технические методы

Обычные микроскопические методы диагностики хромосомных аномалий не выявляют структурных изменений, если они не превышают одной десятой длины хромосомы. Использование новых методов окраски, выявляющих поперечную исчерченность хромосом (см. рис. 3), обогатило наши возможности. Например, при изучении причин умственной отсталости у 70 детей была применена стандартная методика окрашивания хромосом. Первоначальные результаты показали, что все дети имели нормальные хромосомы. Однако применение нового метода окраски хромосом выявило у четырех детей серьезные хромосомные аномалии, не замеченные при обычной процедуре. В настоящее время использование этих новых методических приемов широко доступно в большинстве медицинских центров.

СЛИШКОМ МНОГО ИЛИ СЛИШКОМ МАЛО ХРОМОСОМ

Иногда хромосом оказывается слишком много.

Чаще всего такие аномалии возникают в процессе деления клетки. Этот процесс легче понять при внимательном рассмотрении рис. 6, который представляет собой ту же основную схему, что и приведенная на рис. 4: этапы 1, 2, 3, 4 идентичны. Основное различие мы видим на следующих этапах.

Рис. 6. Аномальное деление клетки (например, в яичнике), в результате которого образуется одна клетка с лишней хромосомой

Пятый этап: клеточное ядро и клетка, в которой оно находится, начинают делиться, а нормального распределения хромосом не происходит.

Шестой этап: обе хромосомы одной пары остаются в одной клетке, скажем в яйцеклетке, а вторая, дочерняя, клетка оказывается лишенной данной хромосомы. Чаще всего это происходит с 21-й хромосомой.

Когда яйцеклетка с лишней хромосомой оплодотворяется нормальным сперматозоидом, возникает зародышевая клетка (зигота) с этой лишней хромосомой. Нарушение расхождения хромосом может начаться еще ранее, например между третьим и четвертым этапами. В результате возникает сперматозоид (или яйцеклетка) с лишней или недостающей хромосомой. Индивид, рожденный с лишней 21-й хромосомой (рис. 7) во всех или многих клетках, будет проявлять признаки болезни Дауна (трисомия 21). Этот наиболее распространенный хромосомный тип болезни Дауна, составляющий почти 96 % всех случаев упомянутого заболевания, считается ненаследуемым вариантом. У остальных 4 % живорожденных детей с болезнью Дауна имеются перестройки хромосом, которые часто передаются по наследству.

Рис. 7. Аномальное число хромосом (47), характерное для болезни Дауна.

_{Для этой болезни типична лишняя 21-я хромосома.}

Феномен нерасхождения с возникновением лишней хромосомы касается не только 21-й хромосомы (болезнь Дауна), но может произойти и с 13-й, 18-й и любой другой хромосомой. Почти во всех этих случаях у ребенка обнаруживаются тяжелые нарушения развития. Особенно интересно и важно следующее обстоятельство: в большинстве случаев появления лишней хромосомы у новорожденного возраст матери достигает по крайней мере 35 лет (см. гл. 15). Имеются какие-то неизвестные факторы, способствующие нерасхождению хромосомы, что приводит к возникновению синдромов трисомии. Такими факторами, в частности, считаются: облучение рентгеновскими лучами (и не обязательно во время беременности!), вирусная инфекция, диабет или болезнь щитовидной железы у матери и даже наличие фтористых соединений в питьевой воде. Неоднократно было также подмечено, что некоторые из серьезных хромосомных аномалий, включая болезнь Дауна, могут возникать «вспышками». Например, значительное число пораженных детей рождается в одну осень или зиму. Это наталкивает на мысль о роли вирусов в нарушении деления клеток эмбриона.

Наличие лишней 21-й хромосомы можно наблюдать в микроскоп. Впервые это показали французский врач Лежен и его коллеги в 1959 г. Обнаружение у плода или ребенка лишней хромосомы означает, что родители неизбежно должны быть готовы к наличию у ребенка умственной отсталости, карликовости, типичного для болезни Дауна лица, маленькой головы и встрече с другими медицинскими, эмоциональными и социальными проблемами. Наличие лишней 13-й хромосомы обычно сопровождается умственной отсталостью, маленькой головой, аномалиями развития ушей и глаз, волчьей пастью, заячьей губой, наличием лишнего пальца на каждой руке, а также другими аномалиями. Лишняя 18-я хромосома вызывает умственную отсталость, дефекты ушей, глаз, рук и головы.

Очень редко ребенок может родиться с одной. недостающей аутосомой. В большинстве случаев эта аномалия настолько тяжелая, что несовместима с жизнью. Если ребенок и рождается живым, то дефекты у него так серьезны, что он неизбежно умирает вскоре после рождения.

Смешение нормальных и аномальных клеток

В процессе клеточных делений могут возникнуть два различных типа клеток: с нормальным числом хромосом и с лишней хромосомой. В результате индивидуум оказывается состоящим из смеси нормальных и аномальных клеток, и у него оказываются аномальными отдельные органы или ткани. Например, клетки с лишними хромосомами находятся у него только в мозгу, в половых органах, в крови и в коже, все же остальные органы образованы нормальными клетками. Такое, состояние называется хромосомным мозаицизмом.

Если 40 % — клеток содержат нормальные 46 хромосом, а 60 %—лишнюю 21-ю хромосому, признаки болезни Дауна могут быть выражены, но в более легкой форме в зависимости от того, какие органы образованы нормальными клетками. Что же касается мозаицизма по другим аутосомам, то он встречается чрезвычайно редко (см. гл. 3).

НОРМАЛЬНОЕ ЧИСЛО ХРОМОСОМ, НО СТРУКТУРНЫЕ НАРУШЕНИЯ

Даже в том случае, если в клетке присутствуют все хромосомы, одна или две из них могут иногда быть повреждены. Эти структурные изменения обычно бывают следствием разрывов. Разрывы хромосом могут возникать самопроизвольно или в результате известных (например, вирусная инфекция), или же неустановленных причин, влияющих на зачатие. Тенденция к хромосомным разрывам может также передаваться ребенку от родителя или прародителя. Эти структурные хромосомные дефекты также встречаются весьма часто: примерно у одного из 500 живорожденных детей. Хромосомные разрывы служат причиной множества разнообразных изменений хромосомной структуры. К примеру, два маленьких кусочка могут оторваться от концов двух различных хромосом и поменяться местами. Этот процесс, называемый транслокацией, может происходить самопроизвольно во время зачатия или быть унаследованным и передаваться из поколения в поколение. Унаследованный вариант болезни Дауна, о которой мы уже говорили, является следствием транслокации определенных хромосом (например, обмен частями между 14-й и 21-й хромосомами). Когда части хромосом меняются местами без потери хромосомного материала, транслокация называется сбалансированной. Термин «несбалансированная транслокация» употребляется для обозначения перестройки, при которой один из кусков хромосомы теряется. Описанные явления сопровождаются наличием врожденных дефектов и риском повторного рождения в семье пораженных детей.

Многие из нас, не подозревая об этом, являются носителями различных сбалансированных хромосомных аномалий. В одних только Соединенных Штатах Америки ежегодно рождается примерно 7000 детей со сбалансированными и несбалансированными транслокациями. Те из нас, кто является носителем сбалансированных транслокаций, рискуют произвести на свет дефектного потомка: риск этот составляет примерно 10–20 % для будущих матерей и около 4 % — для будущих отцов. Меньший риск для отцов со сбалансированными транслокациями объясняется, по-видимому, тем, что их аномальные сперматозоиды не способны к оплодотворению. Бывают также весьма редкие ситуации, когда хромосомы обмениваются между собой таким образом, что дети рождаются с болезнью Дауна при каждой беременности: 100 %-ный риск!

Не удивительно, что выявление таких транслокаций дело чрезвычайно важное, о чем свидетельствует и приводимый ниже пример (см. также гл. 15).

Супруги Джим и Барбара в течение пяти лет пытались завести ребенка. За этот период Барбара трижды беременела, но всякий раз на втором или третьем месяце беременности происходил выкидыш. Из-за повторяющихся выкидышей лечащий врач мудро посоветовал супругам проверить, как обстоит дело с их хромосомами. Как показали результаты обследования, Барбара являлась носителем сбалансированной транслокации по 21-й хромосоме. Выяснилось также, что причиной по крайней мере некоторых выкидышей послужили дефекты эмбриона. Супругам было сказано, что они могут иметь непораженного ребенка, но чтобы знать наверняка, должны прибегнуть к пренатальной диагностике. Так они и поступили при следующей беременности. Внутриутробное исследование показало, что плод также является носителем сбалансированной транслокации, как и сама мать, и, следовательно, разовьется в здорового ребенка.

Обнаружение хромосомной транслокации у Барбары привело к поискам той же аномалии у других членов семьи. Проверка показала, что мать, две тетки и один дядя Барбары имели точно такую же сбалансированную хромосомную аномалию. Более того, дальнейшие поиски выявили, что четыре двоюродные сестры Барбары также были носителями сбалансированной хромосомной аномалии. У одной из ее двоюродных сестер был даже ребенок с болезнью Дауна, трисомия по 21-й хромосоме которого возникла как следствие несбалансированной транслокации. Вторая же двоюродная сестра, также носитель сбалансированной транслокации, как раз в то время ожидала ребенка: Телефонный звонок от Барбары оказался весьма своевременным. Беременная женщина немедленно прибегла к амниоцентезу; пренатальные исследования показали, что она носит плод с болезнью Дауна. В результате в согласии с мужем она приняла решение прервать беременность.

После того как Джим и Барбара трижды пострадали (три неудачные беременности Барбары), они приняли очень важное решение: исследовать свои хромосомы. Примерно в 3–8 % случаев привычных выкидышей (здесь три выкидыша подряд) один из супругов оказывается носителем хромосомных аномалий. Чтобы обнаружить эти часто весьма незначительные отклонения, обычно прибегают к новому флюоресцентному методу исследования хромосом, о котором мы говорили выше. Когда было установлено, что Барбара является носителем транслокации, супруги разумно решили прибегнуть к помощи пренатальных исследований. Поскольку риск обзавестись дефектным ребенком составлял для них около 10 %, сведения, которые они получили в результате проведенных исследований, доставили им огромное эмоциональное облегчение.

Барбара и в дальнейшем действовала с большим чувством ответственности (очень желательно, чтобы такой образ действий стал правилом): она позвонила или написала каждому члену семьи по материнской линии. Благодаря ее разумному поведению удалось не только выявить других носителей болезни, но и избавить одну из двоюродных — сестер от несчастья иметь ребенка с серьезными врожденными дефектами.

Другие структурные нарушения

Хромосома может разорваться в двух местах: при этом освобожденный участок может повернуться на 180° и вновь встроиться на прежнее место (рис. 8).

Рис. 8. Хромосомная инверсия.

_{Хромосома может разорваться в двух местах и вновь восстановить свою целостность, после того как вырванный участок перевернулся на 180°.}

Поскольку функция генов, по крайней мере в некоторой степени, определяется их положением в хромосоме, этот процесс называемый инверсией, может сопровождаться (но может и не сопровождаться) неприятными последствиями. В зависимости от вовлеченной в процесс хромосомы инверсия влечет за собой такие дефекты, как тяжелая умственная отсталость, слишком маленькая голова (микроцефалия), врожденный порок сердца и другие серьезные врожденные дефекты. Инверсия может быть и наследственной. Другие сложные структурные аномалии хромосом обычно встречаются редко.

Делеция хромосом

Иногда часть хромосомы может просто оторваться и исчезнуть; это явление получило название делеции. И снова в зависимости от размера выпавшей части и от того, какая хромосома вовлечена в процесс, могут возникнуть различные врожденные дефекты. Природа этих дефектов варьирует — от незначительных до в высшей степени серьезных. Мне живо помнится поразительный случай, с которым я встретился, когда работал в Лондоне: делеция произошла в 5-й хромосоме.

Одна молодая женщина по имени Мэри (в то время ей было 27 лет) решила проконсультироваться со мной по весьма необычному поводу. За две недели до этого она пригласила в дом водопроводчика для мелкого ремонта. Ее ребенку было тогда четыре недели от роду. Занимаясь починкой раковины на кухне, водопроводчик спросил, не завела ли Мэри себе котенка. Мэри возмутилась, потому что за мяуканье котенка водопроводчник принял крик ее ребенка. Однако в последующие две недели ее внимание все больше и больше привлекал К себе крик ребенка, который и в самом деле чрезвычайно Напоминал крик кошки. Поскольку Мэри к тому же испытывала большие трудности при кормлении ребенка, она решила, что необходимо посоветоваться с врачом.

Она начала с жалоб на то, что ребенок очень плохо ест, но скоро стало ясно, что главное, чем она была озабочена, это его ненормальный крик. Ее беременность протекала совершенно нормально. Случаев наследственных болезней в истории семьи не было.

Приступив к обследованию ребенка, я нашел, что он отстает в весе. Его крик действительно весьма напоминал крик кошки. Кроме того, лицо у него было крупнее обычного, глаза слишком широко расставлены, мизинцы на обеих руках слегка искривлены. Прослушивались также шумы в сердце.

Клинический диагноз, который я весьма неохотно и с горечью поставил, был синдром «кошачьего крика», в то время еще очень трудно распознаваемый. Анализ хромосом ребенка подтвердил диагноз, а вместе с ним и горькие прогнозы о тяжелой умственной и физической отсталости, которые и проявились в ближайшие же месяцы и — годы.

Разрывы хромосом

Разрывы хромосом могут быть вызваны многими внешними факторами. В 1971 г. один американский исследователь из штата Оклахома впервые сообщил о случаях разрывов хромосом у некоторых больных, получивших большие дозы специфических липких аэрозолей.

Это сообщение привлекло к себе всеобщее внимание, и Федеральная инспекция пищевой промышленности, лекарственных продуктов и инсектицидов (ФПЛ) почти тотчас же запретила употребление специфических липких аэрозолей. Многие лаборатории в США были наводнены запросами об опасностях, угрожающих населению при их применении, и просьбами об исследовании хромосом. Поскольку исследования в Оклахоме носили предварительный характер и сравнения с достаточным количеством здоровых людей не было проведено, дать какие-либо руководящие советы заинтересованным лицам не представлялось возможным. В связи с этим многие подверглись обследованиям, но почти у всех хромосомы оказались в норме. Весной 1974 г. влиятельный медицинский журнал, выходящий в Новой Англии, опубликовал доклад о результатах хорошо документированного обследования людей, применяющих липкие аэрозоли в большом количестве. Как оказалось, особых повреждений хромосом не было. На этом основании запрет с применения аэрозолей был снят, и в дальнейшем никаких проблем не возникало.

Разрывы хромосом могут быть вызваны многими другими экзогенными факторами. Определенная доза облучения рентгеновскими лучами, полученная, скажем, при серийном рентгенологическом исследовании желудочно-кишечного тракта, способна привести к разрыву хромосом в циркулирующих кровяных клетках. Но обычно это повреждение временное и не порождает проблемы наследования дефекта. Однако облучение рентгеновскими лучами эмбриона или плода может иметь серьезные последствия (см. гл. 10). Обычная вирусная инфекция также может повлечь за собой повреждение некоторых хромосом, но опять же без тяжелых последствий в будущем. Повреждению хромосом способствуют и различные лекарства, в том числе ЛСД; на этом вопросе мы остановимся подробнее в гл. 11.

В сущности, все обсуждение в этой главе ограничивалось рассмотрением 44 аутосом. К несчастью, оставшиеся две половые хромосомы порождают гораздо больше проблем. Знакомство с ними является целью обсуждения в следующей главе.

В отличие от достаточно распространенного мнения функция половых хромосом не сводится к простому «определению» пола, который мы получаем при рождении. Конечно, проблемы бесплодия, отсутствия или ненормального протекания менструальных периодов и половое бессилие — все это может проистекать из нарушений, связанных с аномалиями половых хромосом. Но, кроме того, по еще непонятным пока причинам аномалии половых хромосом часто оказывают задерживающее влияние на развитие и функционирование мозга.

Как уже говорилось выше, каждая из наших клеток содержит 46 хромосом, две из них связаны с полом. Мы отмечали, что женские половые хромосомы обозначаются символом X и у женщин в норме две Х-хромосомы (XX). Мужская половая хромосома обозначается символом Y; в норме мужчина имеет в каждой клетке одну X- и одну Y-хромосомы (XY). Однако как мужчина, так и женщина могут родиться с лишними X-или Y-хромосомами; одна X- или Y-хромосомы могут также отсутствовать. Механизм возникновения числовых аномалий половых хромосом такой же, как уже описанный в предыдущей главе для аутосом.

Индивиды, обладающие Y-хромосомой, всегда будут выглядеть как особи мужского пола[11], даже если у них имеются две, три и четыре Х-хромосомы. Мужчина, лишенный Y-хромосомы, встречается чрезвычайно редко. Однако в одной из новейших работ высказывается мысль, что такой индивидуум, вероятно, имеет какой-то сегмент Y-хромосомы, транслоцированный на другую хромосому и потому трудно различимый, и сила детерминирующего пол гена, заключенного в этой крошечной частичке Y-хромосомы, все еще оказывает свое воздействие.

Половые хромосомы, как и аутосомы, могут разрываться и подвергаться делеции. Человек при рождении может быть наделен как клетками с нормальными, так и клетками с аномальными хромосомами. Это уже описанный выше мозаицизм — довольно частое явление при нарушениях в системе половых хромосом. И действительно, дети с аномалиями половых хромосом встречаются с частотой по меньшей мере один на каждые 50 рождений!

Связана ли каким-нибудь образом наследственность с преступлением или все причины преступности имеют социальный характер?

Предметом всеобщей озабоченности стала в наше время все возрастающая волна насилия в США и других странах. Множество правительственных организаций и ученых, изучающих поведение людей, отклоняющееся от нормального, исследуют причины преступлений и ищут пути решения проблемы. Здесь явно прослеживается воздействие многих социальных факторов: распавшиеся семьи, плохое обращение с ребенком, лишения как физического, так и психологического порядка, бедность, жизнь в перенаселенных гетто и т. д. и т. п. Эти и другие подобного рода удары судьбы, обрушивающиеся на ребенка, могут быть достаточной причиной для развития в нем преступных или не совсем нормальных наклонностей. И все же весьма вероятно, что предрасположенность к психическому заболеванию или психопатическая личность могут играть в этом большую, если не главную, роль.

Хотя хорошо известно, что часто плохо обращаются с детьми как раз те, с кем плохо обращались в детстве, нет никаких доказательств, подтверждающих наследуемость такого поведения. Преступления с применением насилия могут совершаться различными, членами одной семьи. Сошлюсь на случай с одной семьей в штате Огайо. Младшему сыну было всего четыре года, когда отец убил его мать. Когда же юноше исполнилось восемнадцать лет, он также совершил убийство. Унаследовал ли сын чрезмерную агрессивность от отца? Или это было просто случайное совпадение, два убийства в одной семье? Или же в новом убийстве нашла отражение рано перенесенная и связанная с окружающей средой травма?

Обезумевшие от горя родители в моей приемной тяжко переживают, услышав, что они передали вредный ген своему пораженному болезнью ребенку. И в чем разница, спрашивают они, между генами и новым термином ДНК, о котором постоянно читаешь и слышишь в новостях? «Это химическое вещество, — отвечаю я, — которое образует гены».

Свести нашу наследственность к химическим веществам — дело не легкое. Однако разобраться в этом нужно. О химических соединениях, образующих Вселенную, говорят уже довольно давно, и мысль о том, что эти соединения составляют основу человеческого существа, равно как и атмосферы, скал и почвы, в наше время не кажется чем-то странным и удивительным. Попытаемся перенести эти представления в область генетики.

ЧТО ТАКОЕ ГЕНЫ?

Наши 46 хромосом, содержащихся почти в каждой клетке, сами образованы тысячами мельчайших частичек, соединенных вместе и невидимых по отдельности даже в электронный микроскоп. Эти мельчайшие частицы носят название ДНК, акроним (или сокращение) для дезоксирибонуклеиновой кислоты, и структура их весьма сложна. Это и есть наши гены[17]. Они представляют собой наши наследственные «матрицы», которые делают нас в физическом и умственном отношении тем, чем мы являемся.

Каждая частичка ДНК представляет собой мельчайшую структуру, напоминающую лестницу (рис. 9).

Рис. 9. Структура и образование ДНК.

_{1 — спираль ДНК, образуемая многими «перекладинами», представляющими множество генов; 2 — процесс «копирования», или репликации, при котором ДНК удваивает себя. Скрученная по длине спираль ДНК («лестница») выглядит так, — будто она расплетена, а ее элементарные химические звенья (содержащиеся в клетке) соединяются, образуя две новые спирали.}

Химические вещества, входящие в ее состав, — это сахара, фосфаты и сложные азотистые соединения, погруженные в белковую оболочку. Каждая перекладина «лестницы» содержит только два азотистых основания, химически связанных между собой строго определенным способом. Стороны ее состоят из сахаров и фосфатов. В каждой хромосоме десятки миллионов «перекладин», расположенных одна за другой в строгом порядке. Эта структура и есть наша «матрица» для всего, что мы наследуем: для цвета глаз и волос, формы носа, типа волос, близорукости, дальнозоркости или нормального зрения и т. д. вплоть до наиболее сложных черт характера[18], которые мы можем наблюдать у наших родных и друзей, — черт, переходящих из поколения в поколение.

Подсчитано, что одна-единственная клетка человеческого тела содержит примерно 6 млн.[19] элементарных звеньев — «перекладин» ДНК. Один ген может состоять, по-видимому, из 500—2000 звеньев цепочки ДНК. Число генов, содержащихся в одной человеческой клетке, еще точно не известно, хотя, как полагают, оно находится где-то между 100 000 и 2,5 000 000 на клетку!

Для неспециалиста понятие гена и составляющей его ДНК станет более доходчивым, если привести для сравнения такие понятия, как «предложение» и составляющие его «слова».

Ген удваивается путем расщепления цепочки — «лестницы» ДНК по центру, а затем химические вещества— звенья соединяются, образуя две новые «лестницы». Назначение гена — направлять химические послания во все части тела, воздействуя на его рост и на бесконечный комплекс биохимических реакций организма.

КАК НАСЛЕДУЮТСЯ ГЕНЫ?

Среди всех этих десятков тысяч генов нам не легко распознать «вредные» гены, носителями которых мы являемся как родители, или подметить их в детях, чьи родители ответственны за некоторые болезни и уродства. Новейшие достижения науки представляют возможность их обнаружить.

Теперь мы, как об этом говорилось в гл. 3, определенно знаем, что одну половину наших генов мы получаем от отца, другую — от матери. Если у вас белая кожа и вы сильно страдаете от солнца, это может быть характерным признаком лишь одной линии вашей семьи. Легко различимой семейной чертой бывают высокие интеллектуальные способности. Можно указать на несколько известных примеров, в частности на род Дарвиных, который включал видных ученых в пяти поколениях, и на род Бернулли, в котором было девять выдающихся математиков и физиков.

С другой стороны, гении часто рождаются в самых обыкновенных семьях, не отличающихся особым уровнем развития интеллекта. Достаточно вспомнить Ньютона и Эйнштейна.

ВРЕДНЫЕ ГЕНЫ, УНАСЛЕДОВАННЫЕ ОТ ОДНОГО ИЗ РОДИТЕЛЕЙ

Так как мы часто похожи на одного из родителей больше, чем на другого (хотя, при этом рост, волосы и телосложение можем перенять от обоих), можно сделать вывод, — что унаследованный нами ген был сильнее другого, эквивалентного ему. Например, о темных волосах говорят, что они «доминируют». Подобного рода доминантные гены безвредны, но существуют доминантные губительные гены, несущие болезнь или аномалии (рис. 10).

Рис. 10. Доминантное наследование.

_{Вверху: пораженный болезнью отец имеет дефектный ген (д), доминирующий над парным ему нормальным (н) геном. Каждый ребенок имеет 50 %-ный шанс унаследовать либо дефектный ген (и в таком случае проявить болезнь), либо нормальный.}

_{Внизу: типичная родословная с доминантным наследованием, как бывает» например, при хорее Гентингтона или при гиперхолестеринемии (часто сочетающейся с ишемической болезнью сердца) и при сотнях других заболеваний.}

Родитель, несущий такой вредный ген, обязательно передает его половине своих детей, обычно независимо от пола ребенка, как при хорее Гентингтона (см. стр. 79). История одной семьи, с которой мне — пришлось иметь дело десять лет назад, дает хорошее представление об особенностях доминантного наследования.

Девушка по имени Энн, 21 года, собиралась выйти замуж. Ее отец уже несколько лет страдал от какой-то болезни, поражающей его мозг и нервную систему. Как называется болезнь, дочери не говорили. К несчастью, ей не сказали ничего и о значении этой болезни. Но когда за две недели до свадьбы Энн сообщили все факты об отце, который болел хореей Гентингтона, возникли весьма серьезные проблемы.

Разумеется, ее жених не знал ни о 50 %-ном риске для Энн оказаться пораженной хореей Гентингтона, ни о том, что эта болезнь может постепенно проявиться у нее через несколько лет после замужества. Не знал он и того, что если его будущая жена действительно поражена болезнью (пусть даже в данное время она и не проявляется открыто) и у них будут дети, то всегда существует 50 %-ный риск того, что у каждого из них может развиться хорея Гентингтона. Однако трезво взвесив все полученные сведения, жених Энн решил разорвать помолвку. Как ни печально, пятью годами позже у Энн развилась хорея Гентингтона.

Существуют сотни других доминантных болезней. Вы, возможно, обращали внимание на то, что у большинства цирковых карликов большие головы с выпуклым лбом, походка вперевалку. У них обычно нормальные умственные способности. Такое состояние носит название ахондроплазия (хондродистрофия)[20]. Это доминантная болезнь. Поэтому если такой карлик вступает в брак, для него (или нее) существует 50 %-ный риск родить ребенка с той же болезнью. Возможно, кому-нибудь из вас доводилось видеть карликов, счастливых в браке с супругами нормального роста. Их дети здоровы и уже в шестилетием возрасте они такого же роста, как и их пораженные родители (между прочим, в США многие из пораженных ахондроплазией карликов принадлежат к знаменитому обществу «Маленькие люди Америки»). Оказывается, примерно у ⁷/₈ больных ахондроплазией карликов родители выглядят нормально, и, следовательно, такое состояние их детей могло возникнуть случайно. Однако ахондроплазия, как мы уже установили, — доминантно наследуемая болезнь. Дело в том, что в генах могут возникать спонтанные изменения, называемые мутациями. В этих случаях доминантный ген не унаследован из предшествующих поколений, а возникает в хромосоме заново.

МУТАЦИЯ

Каким образом она происходит? Выше мы описывали ген как «лестницу» ДНК, которая при расщеплении «перекладин» действует подобно матрице, обеспечивая путем копирования создание идентичных генов. Если при этом в процессе копирования происходит какое-то изменение или случается ошибка, то новая копия гена будет несколько отличаться от «матрицы». В качестве аналогии этому процессу приведем пример из нашей повседневной практики: мы относим слесарю ключ, чтобы он сделал дубликат, а потом убеждаемся, что новый ключ замка не отпирает, хотя и скопирован со старого, хорошо действующего ключа; когда же мы вновь обращаемся к слесарю, он просто слегка подпиливает ключ, и по возвращении домой мы убеждаемся, что ключ идеально подходит к замку. Конечно, такая простая механическая коррекция для генов невозможна, и мутация сохраняется и идентично копируется в дальнейшем. Большинство мутаций у человека происходит по неустановленным причинам. Одна из известных причин мутации генов — воздействие рентгеновского, радиоактивного или космического излучений. Именно поэтому следует избегать облучения семенников или яичников.

ВРЕДНЫЕ ГЕНЫ, УНАСЛЕДОВАННЫЕ ОТ ОБОИХ РОДИТЕЛЕЙ

Местоположение каждого гена в хромосоме обычно неизменно, и, следовательно, можно считать, что за каждым специфическим местом по длине каждой хромосомы более или менее точно должна быть закреплена определенная функция. Каждому гену, пришедшему от одного из родителей, соответствует такой же, то есть выполняющий ту же строго определенную функцию ген, пришедший, от другого родителя. Эти гены расположены в одинаковых хромосомах, называемых гомологичными. Действительная функция, которая находится под контролем двух гомологичных генов, есть не что иное, как отражение их совместного действия. Если один из гомологичных генов, унаследованный от одного из родителей, дефектен, то другой, нормальный ген обычно способен наполовину обеспечить выполнение соответствующей функции. Этого часто оказывается достаточно для нормального существования индивида. Если вы совершенно здоровы и у вас нет никаких необычных нарушений, вы, вероятно, будете удивлены, узнав, что являетесь носителем тех «от четырех до восьми вредных генов», о которых говорилось выше. Дело в том, что многие ваши вредные гены рецессивны, иными словами, находятся как бы в скрытом состоянии. Рецессивный ген не оказывает явного влияния, на организм, если он присутствует вместе с нормальным геном другого родителя, хотя при этом генетическая функция данной пары генов (один дефектный, другой нормальный) окажется, по всей вероятности, выполненной лишь наполовину по сравнению с ожидаемой.

Например, если какой-нибудь интересующий нас ген связан с образованием и функционированием определенного фермента, существует возможность показать, что в действительности вы располагаете лишь половиной специальной активности, присущей этому ферменту.

Носители

Если вдруг оказывается, что активность определенного фермента в организме составляет лишь половину нормальной, из чего следует, что один из двух генов, «контролирующих» этот фермент, дефектен, это означает, что вы являетесь пусть не больным, но все же носителем гена болезни, для которой характерно отсутствие активности данного фермента. Например, у детей, больных амавротической идиотией Тея-Сакса (см. гл. 1), из клеток полностью исчезает фермент гексозоаминидаза А, в то время как у носителей этой болезни активность данного фермента обнаруживается и составляет половину нормальной.

Таким образом, если ваш вредный рецессивный ген встречается с нормальным, гомологичным ему геном, у вас самих не будет никаких явных симптомов болезни, но для каждого из ваших будущих детей существует 50 %-ный риск унаследовать этот дефектный ген. Если вы вступили в брак, и у вашей жены (мужа) соответствующие гены нормальные, каждый из ваших дет. ей наверняка получает один нормальный ген (от вашего супруга) и имеет 50 из 100 шансов унаследовать два нормальных гена и не стать таким же носителем гена болезни, как вы сами. Но еще важнее в. данной ситуации то, что возможность для кого-либо из ваших детей получить при рождении два дефектных гена и оказаться больным вовсе отсутствует, поскольку болезнь в данном случае не является доминантным признаком, а «рецессивна»[21].

Однако если вы вступаете в брак с кем-то вроде вас, также носителем гена той же наследственной болезни, в каждой беременности будет существовать 25 %-ный риск, что ваш ребенок будет поражен той же болезнью, 50 %-ный риск, что он, как и вы, будет носителем только одного гена этой болезни и, наконец, 25 шансов из 100 будет за то, что ребенок родится не только совершенно нормальным, но и не станет даже носителем гена болезни (рис. 11).

Рис. 11. Рецессивное наследование.

_{Вверху: оба родителя практически здоровы, но каждый несет в себе один дефектный ген определенного типа, который сам по себе обычно не создает никаких проблем Болезнь проявляется в тех случаях, когда индивид получает два рецессивных гена. Имеется 25 шансов из 100, что индивид унаследует двойную дозу дефектного гена, 50 шансов за то, что он будет носителем одного гена болезни, и 25 шансов за то, что он не будет ни пораженным, ни носителем гена болезни.}

_{Внизу: типичная родословная при рецессивном наследовании, например при кистофиброзе поджелудочной железы. Заметьте, что пораженных индивидов в семье прежде не было; браки между двоюродными братьями и сестрами в таких семьях вполне обычны.}

Возможность для какого-нибудь носителя рецессивного гена вступить в брак с другим носителем подобного же дефектного гена зависит от того, как часто такой особый ген встречается среди населения. Например, один из каждых 30 евреев ашкенази — носитель гена амавротической идиотии. Таким образом, можно провести статистические подсчеты (они выполнены) и показать, что в одной из каждых 900 супружеских пар у ашкенази оба супруга являются носителями гена амавротической идиотии. Учитывая рецессивную природу этой болезни и 25 %-ный шанс для такой супружеской цары родить больных детей, можно подсчитать, что у евреев ашкенази из каждых 3600 живорожденных детей один обязательно будет болен амавротической идиотией. В течение первого полугода своей жизни ребенок будет внешне развиваться нормально, затем его состояние ухудшится, он лишится способности сидеть и стоять, у него появятся припадки, и он начнет слепнуть. Смерть обычно наступает между двумя и пятью годами жизни.

Ясно, что из-за весьма небольшой распространенности таких рецессивных болезней браки между двумя носителями случаются не часто. Для рецессивных наследственных болезней. характерно, что вредные гены могут передаваться в течение многих и многих поколений без появления случаев заболевания в истории семьи.

ВРЕДНЫЕ ГЕНЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ОТ МАТЕРИ

Совершенно иная картина наблюдается в тех случаях, когда вредные гены расположены в половой хромосоме. В то врем, как мы знаем о многих дефектных генах в женской Х-хромосоме, далеко не столь много их найдено в мужской половой Y-хромосоме. Если у женщины в одной из ее двух Х-хромосом находится вредный ген, она передает его половине своих детей мужского пола и половине детей женского пола (рис. 12).

Рис. 12. Сцепленное с полом (Х-хромосома) наследование.

_{Вверху: дефектный ген передается с одной Х-хромосомой матери, которая обычно практически здорова. Болезнь проявится в том случае, если Х-хромосома, содержащая дефектный ген, передается мальчику. Шансы для каждого мальчика быть пораженным болезнью составляют 50/50; 50 % девочек будут носителями гена болезни.}

_{Внизу: типичная родословная при сцепленной с полом (X-хромосома) болезни (в частности, гемофилии или мышечной атрофии).}

Ребенок женского пола, получивший вредный ген от матери, получает также парный (то есть гомологичный ему), но нормальный ген от отца. Функция нормального гена делает возможным нормальное (хотя и ослабленное) функционирование организма, и в таком случае ребенок оказывается только носителем гена болезни. Если измерить активность определенного фермента или фактора, недостаток которого вызывает болезнь, то окажется, что у носителя дефектного гена активность этого фермента или фактора снижена примерно наполовину.

Один из примеров — гемофилия, болезнь, проявляющаяся в чрезмерном и длительном кровотечении, которое связано с наследственным отсутствием специального белкового вещества, способствующего нормальной свертываемости крови. Другой пример — мышечная атрофия (ее наиболее распространенный вариант носит название мышечной атрофии Дюшенна). Болезнь начинает сказываться в раннем детстве и выражается в прогрессирующем ослаблении мышц; смерть ребенка обычно наступает в возрасте 10–12 лет.

Если вы женщина и передаете ген гемофилии сыну, он оказывается фактически пораженным этой болезнью. Поскольку дефектный ген вы носите только в одной из двух ваших Х-хромосом, у вашего сына будет 50 %-ный риск унаследовать нормальный ген и не стать даже носителем гена болезни (см. рис. 12). Однако если сын унаследует Х-хромосому с геном гемофилии, мышечной атрофии, цветовой слепоты или какого-то другого сцепленного с полом рецессивного признака, то у него проявится соответствующая болезнь. И если он затем женится и у него родятся дочери, все они получат Х-хромосому отца с дефектным геном и станут носителями гена болезни. Их же братья, поскольку они получили нормальную У-хромосому отца, не будут ни больными, ни носителями гена болезни (рис. 13).

Рис. 13. Сцепленное с полом (Х-хромосома) наследование.

_{Дефектный ген находится в единственной Х-хромосоме отца. Отец поражен болезнью (например, гемофилией). Он передает свою Х-хромосому всем дочерям, которые становятся носителями гена болезни, между тем как ни один из его сыновей не поражен болезнью.}

Конечно, если пораженный мужчина женится на женщине, которая сама является носителем гена болезни, возможные последствия будут обратными (рис. 14).

Рис. 14. Сцепленное с полом (Х-хромосома) наследование.

_{Вверху: дефектный, ген находится в единственной Х-хромосоме отца и в одной из двух Х-хромосом матери. Отец поражен болезнью (например, гемофилией), а мать является носителем гена болезни. В этом случае у дочери, как и у сына, 50 % шансов оказаться пораженной.}

_{Внизу: типичная родословная, показывающая последствия редко встречающегося брака между пораженным болезнью мужчиной и женщиной — носителем гена болезни.}

Наиболее распространенный признак, передаваемый с Х-хромосомой, — дальтонизм (частичная цветовая слепота). Этот признак проявляется примерно у 8 % белых мужчин (меньше, чем у представителей других рас).

Гемофилия — одно из наследственных заболеваний, известных с древнейших времен: сообщения о ней в Талмуде относятся к VI в. н. э. Уже тогда раввины освобождали от обрезания младенцев мужского пола, у старших братьев которых после этой ритуальной процедуры наблюдалось сильное кровотечение. Эти исключения распространялись также на сыновей сестер той женщины, чей сын терял много крови после обрезания. Однако они мудро не делали этого исключения для сыновей того же отца, но рожденных от другой женщины.

Английская королевская фамилия — пример типичной «родословной» со сцепленной с полом болезнью.

Королева Виктория была носителем гена гемофилии, точно так же как, и ее дочь, принцесса Беатриса. Двое сыновей Беатрисы болели гемофилией, а одна из дочерей (королева Виктория-Евгения) была носителем дефектного гена. У нее в свою очередь также болели гемофилией два сына. И т. д. и т. п.

С половой Х-хромосомой передается свыше 150 болезней. Но имеются и другие весьма редко встречающиеся наследственные болезни, которые поражают представителей только одного пола, хотя половые хромосомы при этом, по-видимому, не влияют на проявление таких признаков. Облысение выпадает почти исключительно на долю одних мужчин: это так называемый ограниченный полом признак. Существуют также некоторые сложные расстройства организма, проявление которых ограничено либо только мужским, либо только женским полом.

ОСЛАБЛЕННЫЕ СИМПТОМЫ БОЛЕЗНИ У НОСИТЕЛЕЙ

Как мы уже объясняли, женщина-носитель гена сцепленной с полом болезни обычно не имеет» такого же вредного гена в другой Х-хромосоме, полученной от здорового родителя. Однако даже и с этой одной дозой «плохого» гена у нее нередко можно подметить некоторые ослабленные проявления заболевания. Если женщина — носитель гена мышечной атрофии, у нее могут обнаруживаться симптомы слабости при ходьбе, что становится особенно заметным, когда она устает. Она может чувствовать слабость, поднимаясь по лестнице или, например, догоняя автобус. Она жалуется на особую слабость в ногах, между тем как икры ног у нее (по крайней мере на вид) хорошо развиты. Точно так же у женщины — носителя гена гемофилии способность крови свертываться ниже нормы. Матери — носители гена дефекта белых клеток крови, ведущего к болезни, при которой рожденный ребенок становится особо подвержен серьезным инфекционным заболеваниям (хроническому грануломатозу), также могут обнаруживать ослабление функциональной способности белых кровяных клеток убивать бактерии. У матерей, рожающих детей-альбиносов, иногда замечаются некоторые изменения в пигментации глаз[22].

Однако женщина весьма редко сама болеет сцепленной с полом рецессивной болезнью. Обычно это происходит в тех случаях, когда она рождается от пораженного болезнью отца и матери — носителя гена болезни и тем самым наследует аномальный ген от каждого из родителей (см. рис. 14).

Имеются данные о том, что носители гена рецессивной серповидноклеточной анемии (малокровия) обнаруживают некоторые симптомы этой болезни, такие, например, как приступы кровотечения, или образование тромбов в мозгу, или укорочение продолжительности жизни. В настоящее время эти данные активно обсуждаются. Для окончательного вывода необходимы точно контролируемые и длительные исследования.

Как правило, носители гена какой-либо болезни — совершенно нормальные и здоровые люди, которые понятия не имеют о том, что они носители, если только их не подвергают специальным тестам.

Бывают, наконец, условия, когда носитель вредного гена болезни оказывается генетически более «приспособленным», чем нормальные индивиды. Ставший классическим пример такой приспособленности касается-главным образом негров — носителей гена серповидноклеточной анемии. В Западной Африке такие индивиды обнаруживают большую сопротивляемость тяжелой форме малярии. Другим примером большей генетической приспособленности или преимуществ носителя мутантного гена являются: вариант малокровия, называемый талассемией, недостаток фермента у мужчин, называемого глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой, и, вполне возможно, также кистофиброз поджелудочной железы.

БОЛЕЗНИ, ОГРАНИЧЕННЫЕ ОПРЕДЕЛЕННЫМ ПОЛОМ

Мы уже рассматривали болезни, которые поражают только мужчин (за весьма редкими исключениями), но которые передаются женщинами через Х-хромосомы. Существуют также весьма редкие болезни (например, рахит, устойчивый к лечению витамином, D); они поражают лишь один из полов, но не передаются через половые хромосомы.

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ МНОЖЕСТВЕННЫМИ ФАКТОРАМИ

Существует много причин, в том числе и не в последнюю очередь окружающая среда (так называемые экзогенные факторы), которые в комбинации с небольшими генными аномалиями порождают серьезные дефекты. Пока еще неясно, как именно действуют факторы окружающей среды, но связь многих широко распространенных болезней с географией и социальными условиями очевидна. К этой категории болезней относятся заячья губа и волчья пасть, косолапость, врожденный вывих бедра, спинномозговая грыжа, анэнцефалия (дефект мозга), некоторые врожденные пороки сердца, а также, возможно, предрасположенность к болезни сосудов сердца, некоторым видам диабета, гипертонии и аллергии. Ограничимся этим небольшим перечислением.

Факторы внешней среды определенным образом взаимодействуют с генетическими механизмами. Мы обнаруживаем, например, что некоторые заболевания особенно часто встречаются в определенные сезоны, в частности анэнцефалия (которая поражает преимущественно младенцев, рожденных осенью и зимой), врожденный вывих бедра и некоторые пороки сердца (включая, скажем, незаращение Баталлова протока, сужение аорты и дефект межжелудочковой перегородки). В возникновении таких пороков, быть может, «виновна» краснуха, а также другие вирусные заболевания, которые временами получают очень широкое распространение. И действительно, эпидемии анэнцефалии среди новорожденных, о которых сообщалось в Новой Англии, позволяют предполагать действие вируса.

Роль географии становится ясной, если посмотреть, как в пределах одной лишь Великобритании при движении с юга Англии к Северной Ирландии очевидным образом повышается распространенность спинномозговой грыжи и анэнцефалии: примерно два новорожденных с одним из этих дефектов на 1000 рожденных в Южной Англии и 7 на 1000 — в Белфасте. Влияние места рождения на группы людей сохраняется, по-видимому, даже в том случае, если они переселяются в другие, резко отличающиеся от прежнего, места. Так, ирландцы, живущие в Бостоне, сохраняют повышенный риск рождения детей с дефектами позвоночника и мозга.

Роль экономических факторов ясна не до конца, хотя хорошо известно, что дети с нарушениями нервной системы чаще рождаются среди бедных слоев белого населения, чем среди богатых. Однако негры в США страдают от таких нарушений реже, точно так же как они реже страдают от них в — Западной Африке и Великобритании. Повышенная частота врожденных аномалий нервной системы среди сикхов в Пенджабе находит определенное отражение в более частом рождении детей с этими пороками у индийцев и пакистанцев (также чаще всего выходцев из Пенджаба), проживающих в некоторых районах Англии. Некоторые предварительные данные дают основания предполагать, что ирландские женщины, выходя замуж за выходцев из Западной Индии, сохраняют более высокий риск иметь детей с дефектами мозга и нервной системы, чем женщины других наций.

Наконец, факторами, влияющими на рождение детей со спинномозговой грыжей и анэнцефалией, являются возраст матери и порядковый номер беременности. Первенец, а также четвертый и следующие за ним дети больше всего подвержены этому риску. У матерей моложе 20 и старше 35 лет, по-видимому, дети с дефектами рождаются чаще, чем у женщин в срединном интервале детородного периода.

В целом, что касается так называемых полигенных расстройств, которые мы сейчас обсуждали, то для родителей, уже имевших пораженного ребенка, средний риск повторения при каждой последующей беременности составляет 3–5 %. Если же им не посчастливилось и у них было два пораженных ребенка, то степень риска повышается примерно до 8—12 %. Следует заметить, что если один из родителей сам был рожден с таким дефектом, риск для супругов иметь пораженного ребенка составляет 3–5 % уже при первой беременности. Примерно в восемь раз увеличивается риск родить детей с дефектами спинномозгового канала для тех, чьи двоюродные братья и сестры поражены этим дефектом (подробнее см. гл. 9).

Итак, имеются три категории наследственных болезней. Первая, которую мы рассматривали в гл. 2, касается последствий, связанных с нарушениями хромосом: численных или структурных. Вторая связана с вредными генами (которые мы наследуем из предыдущих поколений или которые образуются путем мутации в половых клетках родителей), вызывающими рецессивные, доминантные и сцепленные с полом болезни. И наконец к последней категории принадлежат болезни, о которых мы только что говорили: нарушения, вызываемые взаимодействием специфических генов с некоторыми, пока еще точно не установленными экзогенными факторами.

ОТ ЛЕГКОГО ДО СЕРЬЕЗНОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ

Знакомство с историей семьи (так называемый семейный анамнез) и данными о наследственных болезнях подчас может вызвать недоумение хотя бы потому, что «вредный» ген не всегда оказывает свое воздействие в такой же степени, в какой он влиял на родителя, от которого перешел. Например, он может служить причиной доминантно наследуемого расстройства, поражающего мозг и нервную систему, которое носит название нейрофиброматоза. Пораженный этой болезнью индивид имеет на коже родинки и пятна кофейного цвета, мягкие небольшие бугорки по ходу распространения нервов, а иногда довольно большие опухоли, происходящие из нервов в каком-нибудь органе — мозгу, почке или легком. Поскольку ген, вызывающий это расстройство, способен проявляться с разной силой, мы нередко видим, что у родителя на коже имеется только небольшое количество обычных родимых пятен, в то время как у пораженных болезнью детей (а пораженными оказываются 50 % потомков таких родителей) на теле будут не только родимые пятна, но и в большем количестве опухоли (не исключено, что последние приводят к ранней смерти в зависимости от их местонахождения). В то время как различия в проявлении гена более часты и легко распознаются при доминантно наследуемых расстройствах, гораздо труднее обнаружить подобное же разнообразие при рецессивных заболеваниях. Из пораженных альбинизмом, детей в одной семье одни оказываются совершенно белыми, тогда как у других пигмент отсутствует лишь частично. При кистофиброзе поджелудочной железы один сибс может быть поражен сильнее другого и т. д.

Знание этих возможных различий в силе выражения гена (его экспрессивности) очень важно для правильного понимания данных семейной истории заболевания. Иногда можно подумать, что в семье либо вообще не было случаев какого-то особого расстройства, либо одно из поколений благополучно через него проскочило. Поэтому всегда очень важно убедиться, что индивидуум, которого считают непораженным болезнью, и на самом деле здоров. Такую уверенность можно обрести только после тщательного медицинского осмотра родителей и их близких родственников и при наличии некоторых специальных анализов.

Имеется еще одна доминантно наследуемая болезнь — туберозный склероз. У пораженного этой болезнью вокруг носа и на щеках, появляется сыпь в виде прыщей, имеется выраженная умственная отсталость, бывают эпилептические припадки, опухоли мышц (главным образом сердечной), а также опухоли на глазном дне. При рождении ребенка с признаками этой болезни его родители немедленно должны быть подвергнуты обследованию, поскольку примерно в 50 % таких случаев это связано с доминантным типом наследования (другие 50 % возникают спонтанно путем новой мутации). Тщательный осмотр обоих родителей может не выявить никаких признаков болезни и таким образом привести к ложному заключению о новой мутации. Однако к такого рода заключению можно с уверенностью прийти только после комплексного исследования, включающего рентгеновское обследование черепа, грудной клетки, почек и т. д «обоих родителей. Необходимость столь серьезного обследования вызывается тем, что риск заболевания следующего новорожденного будет равен нулю, если родители генетически здоровы, но 50 %, если у одного из них будут найдены какие-либо признаки болезни.

ВРЕМЯ НАЧАЛА БОЛЕЗНИ

Один из наиболее любопытных аспектов наследственных заболеваний связан с возрастом, в котором начинает сказываться соответствующее расстройство здоровья. Здесь имеется много различий. Ребенок с мышечной атрофией, которая наследуется как сцепленный с полом рецессивный признак (поражаются только мальчики), как мы уже упоминали, может казаться совершенно нормальным в возрасте от одного до пяти лет. Дети, пораженные амавротической идиотией, выглядят абсолютно нормальными при рождении и на протяжении первых пяти-шести месяцев жизни. Но уже с первого дня жизни — на самом же деле еще с двенадцатой недели (или даже ранее) развития плода — может быть обнаружена нехватка определенного фермента. Некоторые наследственные болезни не проявляются явно до 40–65 лет, например хорея Гентингтона, хотя отдельные клинические признаки могут быть распознаны уже в пятнадцатилетием возрасте.

Многие из этих наблюдений заставляют задуматься о факторах, управляющих нашим нормальным развитием. Почему, например, половая зрелость наступает именно в такое, а не другое время? Какие условия стимулируют наш рост? Что такое механизм «биологических часов», определяющий наступление климакса и менопаузы? Почему некоторые люди в позднем возрасте заболевают диабетом? В историческом плане многое в исследовании редких генетических заболеваний представило в неожиданном свете нормальные физиологические процессы, такие, например, как старение.

Итак, ясно, что все мы имеем вредные гены, унаследованные от одного из наших родителей или возникшие как новые мутации. Однако появились возможности (и они становятся все более доступными) определять, какие вредные гены мы в себе несем. Существуют веские причины, по которым мы должны об этом позаботиться, и о них мы поговорим в следующих двух главах.

Возможно, кое-кто из нас предпочитает представлять себя в чем-то отличным от других людей (и мы действительно все разные), хотя все мы отражаем разнообразие семьи человеческой. Первое явное различие между людьми — их расовое происхождение. Мы легко различаем по цвету кожи три группы людей: африканцев (чернокожие), кавказцев[23] (белые) и восточные народы (желтые). На каждом континенте живут представители всех трех расовых групп, и на протяжении многих столетий происходило весьма заметное смешение рас. Различить расовую принадлежность индивида легко, если цвет его кожи ясно выражен, но процесс смешения рас приводит к тому, что определить расовое происхождение некоторых людей становится все труднее. В этом отношении может оказаться полезным изучение различных влияний, которые оказывают гены на равные расы. Однако выяснилось, что генетические различия между расами не столь значительны, как между этническими группами внутри самих рас.

Некоторые генетические характеристики, например общеизвестные группы крови, взятые сами по себе, могут указать на расовую принадлежность индивида. Например, фактически все африканцы имеют так называемую группу крови Даффи в отличие от белых, у которых этим генетическим признаком отмечено всего 3 % населения. Резус-отрицательных африканцев очень мало, эта группа крови чаще всего встречается у белых. Есть и другие генетические признаки, позволяющие нам дифференцировать расовые группы.

ПРЕИМУЩЕСТВА, СВЯЗАННЫЕ С ГЕНАМИ

Как выяснилось, обладание некоторыми генами оказывается для людей, проживающих в определенных районах мира, полезным для здоровья. Это преимущество лучше всего видно на примере серповидноклеточной анемии (прогрессирующего наследственного и в конечном счете смертельного малокровия), поражающей прежде всего негров, греков и индейцев и уносящей ежегодно примерно 100 000 жизней. Уже давно было подмечено, что в тех областях земного шара, где распространена малярия, очень часто встречается и серповидноклеточная анемия. В конце концов выяснилось, что индивиды — носители гена серповидноклеточной анемии, имеют значительно более высокую сопротивляемость малярии. Вспомним, что серповидноклеточная анемия — рецессивно наследуемый признак и ген ее, как правило, несут в себе оба родителя заболевшего, которые, однако, сами остаются здоровыми. Более того, они, носители этой болезни, обладают даже определенным преимуществом — лучшей «приспособляемостью», так как гораздо сильнее противостоят заболеваемости малярией, чем люди без гена серповидноклеточной анемии.

Известны и другие примеры генетической адаптации к заболеванию, при которых носители специфического гена также обладают известными преимуществами. Сошлемся на пример талассемии — смертельной, наследственной анемии, сходной с серповидноклеточной анемией (болезнь вызывает изменения в костях и коже и увеличение селезенки), которую находят большей частью у людей, живущих или рожденных в районе Средиземноморья, прежде всего у итальянцев и греков, а также у африканцев и индийцев. И опять-таки носители гена этой болезни обладают устойчивостью к заболеваемости малярией. Женщины — носители сцепленной с полом недостаточности фермента, называемого глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой, более устойчивы к малярии (кстати, эта генетическая особенность фермента гораздо чаще встречается среди тех, кто проживает в малярийных поясах мира).

Предполагают, хотя это еще очень неточно и не проверено, что известного рода преимущества дает и носительство гена амавротической идиотии Тея-Сакса. Есть основания думать, что ее носители менее восприимчивы к туберкулезу, который был широко распространен в переполненных еврейских гетто средневековой Восточной Европы, откуда, по-видимому, и вышли носители гена этой болезни.

ГЕНЫ И КЛИМАТ

Вероятно, вы обращали внимание, что цвет кожи (контролируемый генами) связан с областями интенсивного солнечного излучения: чем ближе к экватору и чем сильнее солнечные лучи, тем темнее кожа. Цвет волос и глаз (и то, и другое также контролируется особыми генами) распределяются примерно так же, как цвет кожи. Очевидно, что темные кожа, глаза и волосы представляют известные преимущества в жарком климате.

Так называемый перечный цвет волос африканцев призван предотвращать быстрое испарение пота, тем самым, по-видимому, предохраняя их головы от сильной жары и солнечного удара. Отсутствие волос на лице жителей Востока, рожденных в условиях северного или восточного климата, рассматривается как преимущество, предохраняющее их от обмораживания. Узкий разрез глаз у восточных народов связан с защитой глаза от непогоды (песка, ветра и т. д.). Поскольку тепло лучше сохраняется в крупном теле, вас на этой стадии обсуждения уже не удивит открытие, что величина тела в среднем возрастает в соответствии с географической широтой! Таковы преимущества, связанные с генами. Теперь перейдем к вопросу, который, пожалуй, представляет для нас больший интерес, — к вреду, причиняемому генами.

ГЕНЫ В ИЗОЛЯТАХ

Во многих популяциях в мире встречаются группы людей, которые по религиозным или другим причинам ведут жизнь обособленно от остальных. Такие группы могут иногда сохраняться как «изоляты» на протяжении многих поколений. В этих случаях неизбежен инбридинг (кровнородственные браки) и как его реальное следствие — все большее накопление среди членов группы одинаковых вредных генов. Инбридинг сказывается на детях, рожденных в таких изолятах, в том, что у них чаще встречаются врожденные пороки или наследственные заболевания.

Известно, например, что в изолированных от внешнего мира селениях в Альпах широко распространен альбинизм. В других селениях встречается много глухонемых, слепых или умственно отсталых. На одном из атоллов Тихого океана, Пингелапе, около 5 % населения совершенно лишены способности различать цвета (ахроматопсия, или цветовая слепота) — состояние, с которым связаны также сильная близорукость и другие серьезные недостатки зрения. В одной общине амишей (религиозная секта в Пенсильвании) был обнаружен особый вид карликовости с лишними пальцами на руках. Амиши, живущие в религиозной и социальной изоляции, вступают в браки между собой, и гены «со стороны» в их общину практически не попадают.

Этнические группы вследствие относительного инбридинга также являются в некоторой мере генетически изолированными. Рассмотрим последствия нашего этнического происхождения.

НАСЛЕДСТВЕННАЯ БОЛЕЗНЬ И ЭТНИЧЕСКАЯ ГРУППА

Шансы для вашего ребенка заболеть наследственной болезнью или быть ее носителем в значительной мере связаны с вашим этническим происхождением (табл. 1–3). Например, повышенная частота некоторых болезней (амавротическая идиотия, семейная дизавтономия), отмеченная у евреев ашкенази, не обнаружена у евреев сефардов, и, напротив средиземно-морская лихорадка — обычное явление у сефардов — среди ашкенази встречается крайне редко.

Таблица 1

Некоторые наследственные болезни в различных этнических группах

Этническая группа Наследственные болезни

Африканцы

— Гемоглобинопатии, в особенности HbS, НЬС, альфа- и бета-талассемия, персистирующий фетальный гемоглобин HbF

— Недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, африканский тип

— Недостаточность лактазы у взрослых

Африканеры (южноафриканцы), армяне, евоеи ашкенази

— Южноафриканская порфирия

— Семейная средиземноморская лихорадка

— Абеталипопротеинемия

— Синдром Блума

— Деформирующая мышечная дистония

— Семейная дизавтономия

— Недостаточность фактора XI (свертываемость крови)

— Болезнь Гоше (форма взрослых)

— Иминоглицинурия

— Синдром Меккеля

— Болезнь Ниманна-Пика

— Пентозурия

— Губчатая дегенерация мозга

— Укороченные булавовидные большие пальцы руки Болезнь Тея-Сакса

Китайцы

— Талассемия (альфа)

— Недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, китайский тип

— Недостаточность лактазы у взрослых

Эскимосы, финны

— Недостаточность псевдохолинэстеразы

— Врожденный нефроз

— Аспартилглюкозаминурия

Ирландцы

— Дефект нервной трубки

— Фенилкетонурия

Японцы и корейцы

— Акаталазия

— Болезнь Огучи

— Общий наследственный дисхроматоз

Средиземноморские народы (итальянцы, греки, евреи сефарды)

— Талассемия (преимущественно бета)

— Недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, средиземноморский тип

— Семейная средиземноморская лихорадка

— Болезнь гликогенового депо, тип III

Норвежцы

— Лимфатический отек

— Фенилкетонурия

¹ _{Эта таблица дает лишь самое общее представление о значении наследственных болезней, связанных с этнической принадлежностью.}

¹ _{Эти приблизительные цифры риска применимы лишь в том случае, если вы и ваша жена принадлежите к одной этнической группе.}

Американские негры, носители гена серповидноклеточной анемии, привезли его с собой из Африки. В настоящее время примерно каждый десятый из черных американцев — носитель гена этой болезни, а дети, страдающие от серповидноклеточной анемии, встречаются с частотой 1 на 400 новорожденных негров.

Кистофиброз поджелудочной железы — наиболее часто встречающийся «генетический убийца» белых детей. С этой болезнью рождается один ребенок из 2500, и один на 25 новорожденных оказывается ее носителем. У негров же, равно как и у лиц восточного происхождения, эта болезнь встречается очень редко. Если такие случаи все же бывают, то почти всегда они оказываются связанными с примесью крови белых в истории данной семьи. Фенилкетонурию — наследственное биохимическое заболевание, приводящее, если его не лечить, к умственной отсталости, — точно так же часто находят у белых людей и весьма редко — у негров и лиц восточного происхождения.

Следует уяснить себе, что некоторые из этих заболеваний могут возникнуть в какой-либо этнической группе вследствие смешанных браков или в результате мутации (амавротическую идиотию можно обнаружить не только у еврейских детей, хотя и в 100 раз реже, чем у них). Поэтому вопросы о месте рождения больного и его этническом происхождении могут быть решающими для установления врачом диагноза весьма редкой и неожиданной в данном случае болезни. Сошлюсь на свежий пример, наглядно иллюстрирующий высказанное соображение.

В палату для больных, требующих неотложной врачебной помощи, поступил женатый аспирант Пьетрус, 24 лет, с жалобами на сильную боль в области живота и рвоту. Эти симптомы появились у него в день госпитализации. По словам больного, до этого времени он чувствовал себя совершенно здоровым, если не считать того, что у него бывают запоры. Правда, однажды с ним уже случилось нечто подобное, и тогда он также попал в больницу, где ему удалили аппендикс. Это произошло около пяти лет назад. Доктор сообщил после операции, что аппендикс удивительным образом оказался совершенно нормальным. Никакого семейного анамнеза у Пьетруса не было, поскольку он был приемышем.

При осмотре больного было установлено следующее: телосложение правильное, температура слегка повышена, неукротимая рвота, обезвоженность организма, резкие боли в животе и напряженная брюшная стенка.

Повторные анализы крови, а затем просвечивание рентгеновскими лучами не выявили причины боли в области желудка, и встал вопрос о возможном отравлении. Но один энергичный молодой врач обратил внимание на то, что Пьетрус родом из Южной Африки. Это побудило его исследовать мочу больного, чтобы исключить состояние, которое в 24 % случаев приводит к смерти и характеризуется острыми приступами. Это заболевание, которое молодой врач точно подметил и диагносцировал, называется острой перемежающейся порфирией — наследственной биохимической болезнью белков, при которой поражается нервная система и другие органы и которая действительно весьма распространена среди жителей Южной Африки голландского происхождения. Ген этого доминантного наследственного заболевания Пьетрус, по всей видимости, унаследовал от одного из своих родителей. Это открытие было весьма важным не только потому, что оно избавило больного от ненужной операции, но и потому, что ему были категорически запрещены барбитураты: эти снотворные препараты часто вызывают тяжелые приступы и могут оказаться смертельными для больного порфирией. После этого Пьетрус получил квалифицированную медико-генетическую консультацию. Ему разъяснили, что его будущие дети имеют 50 %-ный риск страдать той же особенностью, что и он сам. Молодой человек принял решение подвергнуться операции удаления семявыносящего протока. Со временем супруги усыновили сначала одного, а затем второго ребенка.

Длительные и тщательные исследования доктора Дж. Дина в Южной Африке показали, что порфирия была завезена в страну двумя выходцами из Голландии, которые стали супругами здесь в 1688 г. В настоящее время примерно 1 из 330 белых южноафриканцев является носителем гена порфирии и поражен этой болезнью. Поскольку анестезия, барбитураты и некоторые другие лекарства могут оказаться смертельными для пораженных этой болезнью индивидов, многие больницы в Южной Африке обследуют на это заболевание каждого поступающего к ним больного.

ГЕНЫ И ИСТОРИЯ

Почему, быть может, удивитесь вы, 1 из 30 евреев ашкенази должен быть носителем гена амавротической идиотии независимо от того, где он живет? Подобный же вопрос можно задать и о других болезнях, которые поражают определенные этнические группы чаще, чем другие (см. табл. 1). Наиболее подходящим и понятным разъяснением будет то, которое указывает на наличие у этих индивидов общих предков и, следовательно, общих «плохих» генов. Расселение евреев ашкенази по миру, отражающее ряд исторических событий, помогает понять, почему они страдают одинаковыми наследственными болезнями, отличающимися от тех, которыми болеют евреи сефарды. Евреи ашкенази, по-видимому, ведут свое происхождение от предков, бежавших в Северо-Восточную Европу после разграбления Иерусалима римлянами в 70 г. н. э. Евреи сефарды (восточные или испанские евреи) произошли, очевидно, от тех предков, которые переселились в Вавилон после уничтожения их первого храма в 586 г. до н. э. Евреи, живущие в Иране, и многие из тех, кто теперь живет в Израиле, вероятно, являются потомками этих беженцев, а также тех, кто бежал от римлян в 70 г, н. э. на восток, в Северную Африку и Испанию. Последующие изменения в генах, вызванные мутациями и инбридингом, видимо, вполне объясняют распространение разных заболеваний среди этих двух этнических групп, а также различия в частоте, с которой они встречаются.

Анализы групп крови позволили прийти к некоторым заключениям о миграциях кельтов, включавших в себя народы, происходящие от корнуэльцев, валлийцев, ирландцев и шотландцев, а также норвежских викингов (древних скандинавов). Викинги вторглись в Ирландию и Британию, где и поселились, пока не были окончательно изгнаны в конце X — начале XI столетий. Часть викингов, покинув Ирландию и Британию, поселилась в Исландии, куда они захватили с собой кельтских жен и рабов. Как показывают генетические данные, большинство из ранее населявших Исландию были скорее кельтами, нежели скандинавами. Таким генетическим доказательством служат совершенно необычные и часто встречающиеся у народов, населяющих эти области в наше время, специфические и разнообразные системы групп крови. В результате сходных, проводимых в одном направлении исследований ученые пришли к выводу, что жители западного побережья Норвегии, Шотландии и Ирландии имеют общих предков. Наиболее вероятным объяснением этому представляется „ввоз“ древними скандинавами в Норвегию кельтских женщин в качестве жен и кельтских рабов.

Ученых давно интересовал вопрос о происхождении европейских цыган. Большинство цыган прежде проживало в Венгрии; это были изолированные группы, среди которых процветал инбридинг. Как показали исследования, частота систем групп крови АВО среди цыган удивительным образом отличается от той, которая встречается у венгров. Вместе с тем системы групп крови цыган удивительно сходны с системами крови индийцев. Это дает основания полагать, что цыгане ведут свое происхождение из Индии.

ГРУППЫ КРОВИ

Каждый из нас обладает различными генами, контролирующими развитие различных групп крови. Система групп крови АВО была открыта Карлом Ландштейнером в 1900 г. Группы крови были определены как 0, А, В и АВ (существует еще и много других), в зависимости от особого комплекса веществ (антигенов), расположенного на определенных участках поверхности красных клеток крови (эритроцитов). Впоследствии было распознано примерно 250 различных антигенов только на красных клетках крови и внутри их. Вот почему перед переливанием крови очень важно точно подобрать подходящую группу.

Совершенно естественно, что этнические различия находят свое отражение в частоте групп крови. Так, ген В встречается у восточных народов втрое чаще, чем у белых, тогда как фактически у всех американских индейцев ген В почти совершенно отсутствует.

Резус-фактор крови (Rh), открытый в 1940 г., полечил свое название по крови обезьяны макак-резус, использованной в экспериментах. Индивиды со специфическим Rh-антигеном являются Rh-положительными. Таких примерно 85 %, а у остальных 15 % этот антиген отсутствует, и их называют Rh-отрицательными.

Если Rh-отрицательная женщина имеет Rh-положительного супруга, это очень рискованно для рождения детей, поскольку плод может оказаться Rh-положительным. В таком случае Rh-антиген проходит в плод, чье тело распознает чужеродный белок и отвечает на это образованием белкового антитела, которое должно «сразиться» с «захватчиком». Это вновь образованное антитело возвращается в кровь матери и остается там постоянно[24]. Обычно при первой беременности никаких особых проблем при этом не возникает. Однако резус-антитела, которые возникли при первой беременности, повышают чувствительность матери (сенсибилизируют ее) и при второй и последующих беременностях их количество обычно резко возрастает; проникая затем через плаценту, они вызывают процесс разрушения эритроцитов и тканей каждого следующего Rh-положительного плода. Результатом этого могут быть смерть плода и рождение мертвого ребенка или рождение ребенка с тяжелой болезнью — анемией и желтухой. Переливание крови плоду в матке или обменное переливание крови ребенку после рождения может не только спасти ему жизнь, но и предохранить его позднее от умственной — отсталости. Следует иметь в виду, что Rh-отрицательная мать может быть сенсибилизирована еще до беременности переливанием ей крови другой группы; это может вызвать тяжелые последствия уже при первой беременности. Сенсибилизация матери может произойти также при нераспознанном выкидыше на самом раннем сроке беременности. В таком случае при второй беременности, которую женщина будет считать первой, плод может оказаться пораженным заболеванием.

Несомненно, что для вас (как и для любой супружеской пары, которая собирается завести ребенка) чрезвычайно важно не только знать свои гены, но и выяснить свою Rh-группу. Важно это потому, что постоянный прогресс в медицинских исследованиях в настоящее время позволяет предотвратить сенсибилизацию Rh-отрицательной матери довольно легко — путем инъекции специфического белка, иммуноглобулина, при рождении самого первого ребенка. Благодаря этому желтуха у новорожденного, связанная с «резус-конфликтом» матери и плода, практически исчезла. Однако помните, что установить вашу (или вашего супруга) Rh-группу следует до беременности, и пусть первый визит к врачу состоится до того, как пройдет три-четыре месяца беременности.

Помимо исследований красных клеток крови велись поиски других наследуемых систем групп крови; было найдено, что у разных индивидов они могут быть различными. В белых клетках крови (лейкоцитах) может быть обнаружено свыше 30 различных антигенов. Эта группа носит название системы HLA. Она имеет решающее значение в подборе подходящего донора при пересадке органов.

В состав сыворотки крови входит целый ряд других белков, и это открывает перед нами возможность для дальнейшей и более совершенной диагностики индивидуальных биохимических различий.

ГРУППЫ КРОВИ И БОЛЕЗНИ

Поиски связей между группами крови АВО и заболеваниями пока еще не дали существенных результатов. По-видимому, наиболее твердо установлена связь между группой крови 0 и язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки. Но лица с 0-группой крови среди больных язвой двенадцатиперстной кишки встречаются только примерно в 1,4 раза чаще, чем обычно. Злокачественное малокровие и рак желудка в какой-то мере более распространены среди людей с группой крови А, тогда как язва желудка (в противоположность язве двенадцатиперстной кишки) несколько реже встречается у индивидов с группой 0.

Несовместимость между матерью и ребенком по группам крови системы АВО лишь иногда сопровождается послеродовыми осложнениями (анемия и/или желтуха) у ребенка.

Недавно проведенное очень интересное наблюдение дает основание полагать, что женщины, принимающие противозачаточные средства в виде таблеток, чаще страдают от плохой свертываемости крови, если они относятся к группам А, В и АВ, чем женщины с группой крови 0.

НLА-АНТИГЕНЫ И БОЛЕЗНИ

Попытки установить связь между определенными типами антигенов системы HLA (расположенными на мембране лейкоцитов) и специфическими заболеваниями оказались более плодотворными. В системе HLA выявлены, систематизированы и пронумерованы разные белки: все они, естественно, контролируются разными генами. Не входя в излишние детали, заметим здесь (и этого совершенно достаточно для наших целей), что выявлены некоторые очевидные связи. Например, форма суставного ревматизма, при которой поражается позвоночник (так называемый анкилозирующий спондилит)[25] связана с HLA-белком, относящимся к типу В27. Около 90 % всех людей с этим белком страдают от названного выше заболевания, хотя сам по себе тип В27 встречается только у 7 % лиц в европейских популяциях. Таким образом, установление его наличия в организме помогает поставить диагноз. Инсулинзависимые формы сахарного диабета часто ассоциируются с типами В8 и W15. В настоящее время обнаружено еще много разных ассоциаций между антигенами системы HLA и другими заболеваниями, но их достоверность доказана менее строго. Мы здесь говорим только о точно установленных связях и вовсе не утверждаем, что каждый, унаследовавший особую группу белков, обязательно проявит когда-либо определенное заболевание. Однако такие связи указывают на наличие генетической компоненты в природе этих болезней.

КРОВНОЕ РОДСТВО И ИНЦЕСТ

Как уже говорилось выше, все мы являемся носителями от четырех до восьми вредных генов. Они по большей части не оказывают сколько-нибудь значительного влияния на наше здоровье и на здоровье наших детей, поскольку чаще всего рецессивны. Подсчитано, что примерно каждый третий из нас носит в себе ген, способный вызывать серьезный умственный дефект. Как отмечалось ранее, когда вступают в брак мужчина и женщина из одной и той же этнической группы (например, кельт с кельткой, евреи с еврейкой и т. д.), то шансы, что у супругов окажется один и тот же вредный ген, заметно повышаются. Нам должно быть ясно, что если в брак вступают близкие родственники, скажем двоюродные братья и сестры (так называемые кровные родственники), возможность иметь один и тот же вредный ген увеличивается, и в результате несколько возрастает и риск рождения детей с рецессивным наследственным заболеванием. Поскольку у двоюродных братьев и сестер общие дедушка и бабушка, можно подсчитать, что их риск родить ребенка с генетическим дефектом будет близок к 6–8 % при каждой беременности. Это вдвое чаще обычных 3–4 % случаев серьезных врожденных дефектов или умственной отсталости в популяции в целом. Следовательно, двоюродные братья и сестры по сравнению с обычной парой подвергаются примерно двойному риску. И хотя в браках между двоюродными братьями и сестрами умственно отсталые дети рождаются чаще, все-таки свыше 90 % шансов за то, что у них родятся нормальные дети.

Во многих странах и по меньшей мере в половине штатов в США запрещены браки между дядей и племянницей, теткой и племянником, равно, как и между кузенами. Однако в некоторых сообществах браки между двоюродными братьями и двоюродными сестрами даже поощряются. Так, например, в некоторых районах Японии такие браки составляют 10 % всех заключаемых браков. В индийском штате Андхра-Прадеш распространены браки между дядей и племянницей, и такие брачные союзы также бывают примерно в 10 случаях из 100. При браках между дядей и племянницей, теткой и племянником следует ожидать троекратного увеличения случаев рождения детей с врожденными дефектами.

На основании аналогичных приведенным выше расчетов и чрезвычайно скудного количества положительных данных, в большинстве стран браки между кровными родственниками запрещены. В США браков между кузенами приходится менее 1 на 1000. Хотя, как зарегистрировано, наивысший процент браков между родственниками отмечен в Японии (4 па 100 браков), в некоторых изолированных группах а разных районах мира процент таких браков достигает 25! Подобного рода браки в изолированных сообществах уменьшают количество носителей, но увеличивают количество больных наследственными болезнями.

Половые сношения между родными братьями и сестрами, отцами и дочерьми, матерями и сыновьями, называемые «инцестом», или кровосмешением, в большинстве человеческих сообществ не только противозаконны, но и рассматриваются как табу. Результаты всех исследований последствий инцеста свидетельствуют о значительном повышении частоты рождения детей с серьезными врожденными пороками и/или умственной отсталостью. При инцесте эта частота возрастает примерно в пять раз, иными словами, достигает 15–20 % пораженных детей.

ИЗНАСИЛОВАНИЕ И УБИЙСТВО

Надеюсь, теперь вам ясно, что уникальность индивидуума может быть установлена биохимически и не только путем определения групп крови, но и идентификацией других генетически контролируемых белков, расположенных на мембранах и внутри красных и белых клеток крови, а также в токе крови (точнее, в ее сыворотке) и в различных выделениях организма, таких, как слюна или сперма. Существуют без преувеличения сотни и тысячи различных белков, к исследованию которых можно прибегнуть, если возникнет особая необходимость идентифицировать личность. В одном только эритроците распознано более 250 различных белков. Таким образом, исследование мельчайшего пятнышка крови (а невооруженным глазом мы не способны даже видеть одну красную клетку крови!) или некоторого количества спермы может быстро помочь установить личность подозреваемого в убийстве или изнасиловании. Вот почему результаты генетического исследования в настоящее время приобрели большое значение в раскрытии такого рода преступлений. На основе различных генетических исследований крови мы получили возможность точно устанавливать различия между людьми. Такая идентификация почти столь же надежна, как и отпечатки пальцев! А если к этому добавить уникальную характеристику хромосом индивидуума, специально окрасив их (см. гл. 2)[26], то возможности доказать вину подозреваемого в убийстве или изнасиловании окажутся широкими, а основания чрезвычайно надежными.

А КТО ОТЕЦ?

Судебные процессы по установлению отцовства — в наше время нередкое явление. Различные системы групп крови и хромосомы дают в высшей степени ценную информацию. Суды используют такую информацию чаще всего для того, чтобы доказать, что мужчина, о котором идет речь, — не отец и не может фактически быть отцом, а не для того, чтобы установить, кто же на самом деле отец ребенка. Например, исключается предположение а каком-то мужчине как об отце, если у него и у матери нет той специфической группы крови, которая установлена у ребенка. Ясно, что ребенок не может иметь группы крови, отсутствующей у родителей. Все возможные варианты групп крови системы АВО, которые могут иметь дети, рожденные от разных типов брака, приведены в табл. 4.

¹ _{Перечислены различные брачные пары по системе групп крови АВ0 и возможные i рупии крови у детей от этих браков. Мужчина (левый столбец в первой графе) никак не может быть отцом ребенка, группа крови которого обозначена в последней графе, если мать имеет группу крови, указанную в правом столбце первой графы.}

Неповторимость всего унаследованного человеком от родителей такова, что даже при одной и той же группе крови наших эритроцитов мы всегда можем установить различия с учетом других белков в лейкоцитах, тромбоцитах, сыворотке крови и т. д. Отсюда легко понять, почему правильный подбор донора при трансплантации почки или какого-нибудь другого органа больному вызывает столько трудностей. Мы все немало слышали об отторжении больным телом пересаженного органа. Сейчас в этой области, называемой проверкой на тканевую совместимость, достигнуты огромные успехи, и здесь можно ожидать дальнейшего прогресса.

Как уже говорилось, большинство из нас не имеют понятия о вредных генах, которые мы носим в себе. После рождения ребенка с наследственной болезнью мы узнаем по крайней мере об одном из таких генов. Если пораженным болезнью оказывается кто-нибудь из наших близких родственников, мы обязаны побеспокоиться о специальном обследовании. Однако первый сигнал в этом случае может появиться иногда слишком поздно, чтобы успеть предотвратить трагедию. Прогресс медицинской техники впервые позволил проверять всех новорожденных на некоторые генетические дефекты, приводящие к умственной отсталости. Недавно были созданы программы по выявлению носителей специфических наследственных дефектов в различных этнических группах с определением степени риска проявить те или иные заболевания. Это, на наш взгляд, могло бы побудить некоторые супружеские пары к принятию определенных решений, которые должны предшествовать зачатию или рождению пораженного ребенка.

Во все времена к рождению детей с уродствами люди относились со страхом, трепетом или предчувствием беды и величайших несчастий. Искусно выполненные изображения удивительных уродцев — с двумя головами на одном теле, «монстров» или сросшихся близнецов — служили иногда прототипами богов и полубогов, обладающих магической силой. В древние времена такие дети, по-видимому, обожествлялись и были предметом культа. Крайнее изумление, с которым мы наблюдаем странные природные дефекты, нашло свое отражение в созданных на протяжении тысячелетий произведениях искусства. В Южной Турции была найдена скульптура двуглавой богини, тело которой представляло собой сросшиеся тела близнецов (датируется примерно 7-м тысячелетием до н. э.). Вырезанные из мела и дерева фигуры, относящиеся к каменному веку, свидетельствуют об умении древних людей подметить и точно отобразить характерные особенности аномалий типа «сиамских близнецов» или с наличием лишних пальцев на руке и т. д.

Во время правления в Уре вавилонской династии, примерно 4000 лет назад, во врожденных уродствах усматривали предзнаменования, помогающие предугадывать будущее. Приведем несколько предсказаний, как они описаны у Дж. У. Баллантайна в его книге «Тератологические записи халдеев» (1894):

Термин «врожденный дефект» означает, что родившийся ребенок имеет какой-то явно ненормальный физический признак, хотя непосредственно невидимые биохимические расстройства также правильно называть «врожденными дефектами». Врожденные дефекты варьируют по степени значимости от простой родинки или родимого пятна на коже до отверстия в перегородке сердца, фантастических аномалий лица или даже таких, как двуглавые монстры. Эти дефекты, а также умственная отсталость часто обусловлены наследственными факторами, даже если в семейном анамнезе пораженного ребенка не было подобных случаев. С другой стороны, в каком-либо сочетании или по отдельности такие пороки могут оказаться следствием воздействия некоторых внешних факторов, поразивших плод во время внутриутробного развития. Это дефекты не наследственные, и, как мы уже раньше упоминали, они называются приобретенными врожденными дефектами.

Найти причину специфического врожденного дефекта или умственной отсталости не всегда представляется возможным. Неудачи при попытках установить точную причину умственной отсталости достигают 30–40 % случаев. Как показывает опыт, очень трудно также отличать наследственные причины от приобретенных. Так, заячья губа и волчья пасть в большинстве случаев наследуются, но могут быть вызваны и некоторыми лекарствами, которые принимает беременная женщина.

Кропотливое изучение родословной (семейного анамнеза) может помочь распознать определенную наследственную болезнь. Фотографии пораженных такой болезнью членов семьи, живущих в другом месте, позволяют выявить какое-либо необычное расстройство. Больничные записи и данные анатомического вскрытия умершего от этой болезни ребенка или родственника также чрезвычайно важны для правильного диагноза. И наконец, огромное значение для постановки точного диагноза имеет медицинский осмотр родителей больного ребенка. Такое обследование родителей может включать даже рентгеновский снимок черепа. Туберозный склероз, как мы узнали из гл. 7, может быть унаследован ребенком от одного из родителей, внешне совершенно нормального, хотя рентгеновские лучи выявляют в его мозгу характерные отложения кальция, а это, значит, что родитель в действительности является носителем гена болезни и только внешне не проявляет ее признаков.

Важно установить причину врожденного дефекта, или умственной отсталости, поскольку знание причины— это первый шаг к возможному предотвращению рецидива.

Умственная отсталость и врожденные дефекты могут быть обусловлены самыми различными факторами окружающей среды. Здесь важно заметить, что в отличие от «вредных» генов их воздействие в дородовом периоде можно предотвратить, хотя, конечно, инфекция может возникнуть в любое время уже после рождения ребенка и тоже привести к его умственной отсталости. В этой и следующей главах мы сосредоточим внимание на факторах, которые вызывают внутриутробное поражение плода независимо от того, что это — инфекция, рентгеновские лучи или лекарства. Социальный и экономический ущерб, проистекающий из необходимости заботиться о больных и дефектных детях, огромен. Достаточно сказать, что эпидемия коревой краснухи в 1964 г. обошлась США в 920 млн. долларов, истраченных на больничное содержание и специальное обучение детей, родившихся от заболевших во время беременности матерей (не говоря уже о мученьях семей, которых постигло это несчастье!).

Возможно, вы полагаете, что нет такой женщины, которой следовало бы напоминать об опасностях, неизбежно связанных с приемом лекарств во время беременности. И все же, несмотря на многое, что было сказано и написано об этом за последние годы, беременные женщины по-прежнему принимают массу лекарств. А ведь последствия могут быть очень серьезными!

Обследование, недавно проведенное в Шотландии, показало, что во время беременности женщины в среднем принимают по крайней мере четыре вида лекарств, а некоторые доводят это число до четырнадцати. И это в период, когда вообще очень трудно точно определить, какое действие оказывает на плод прием одного лекарства, не говоря уже о возможном воздействии двух или более.

Проверить; вызывает ли какое-то лекарство врожденные дефекты или оно безвредно, чрезвычайно трудно. Достаточно сказать, что сначала считалось, что талидомид не вызывает врожденных дефектов у лабораторных крыс и мышей, даже если его давать в больших дозах. Однако у людей, обезьян и в меньшей степени у кроликов он приводил к дефектам. Удивительно, но факт — многие женщины, принимавшие талидомид, не рожали уродливых детей. Отсюда ясно, что вызывать одни и те же нарушения развития плода могут разнообразные факторы. Лучшей иллюстрацией сказанному служит тот факт, что в настоящее время известно по меньшей мере 30 экспериментальных методов, посредством которых у подопытного животного можно вызвать образование волчьей пасти и заячьей губы. В числе этих методов воздействие на плод витамином А, аспирином, кортизоном, рентгеновскими лучами и даже простым прокалыванием иглой амниотического мешка. Конечно, проблема крайне усложняется из-за частого возникновения врожденных пороков и аномалий развития под влиянием наследственности или факторов окружающей среды, а не только из-за лекарств.

Медико-генетическое консультирование, по-видимому, так же старо, как и сама медицина. Вспомним хотя бы точные сведения о гемофилии, которые сообщаются в Талмуде. Для современного медико-генетического консультирования характерна доступность большого числа различных возможностей выбора, которых прежде не было. В последние годы разработана медицинская технология предупреждения появления на свет детей с врожденными дефектами с помощью дородовой диагностики (то есть обнаружения) носителей наследственной болезни даже при отсутствии явных ее симптомов или диагностики определенных генетических дефектов при рождении ребенка и последующего обеспечения некоторых специфических методов ухода и лечения. Эти достижения науки дают вам возможность осуществить жизненно важный выбор.

Одной из важных возможностей выбора, предлагаемых при медико-генетическом консультировании, является искусственное оплодотворение донорской спермой (ИОД). Эта идея не нова, не нов и метод — о нем упоминается еще в Талмуде. По выполненным в 1957 г. подсчетам, к настоящему времени во всем мире посредством донорской спермы произведено на свет примерно 100 000 детей. Новейшие данные указывают, что в США регистрируется 5000—10 000 таких рождений ежегодно.

«Доктор, нормален ли мой ребенок?» Постоянный вопрос, в нем надежда и неуверенность, мольба о счастливом начале жизни. В самом деле, каждая женщина волнуется во время беременности, всем сердцем надеясь, что ее ребенок будет нормальным и здоровым. Ее тревогу в большей или меньшей мере разделяет и муж. Мы все успокаиваем себя тем, что, как известно, примерно 96 из каждых 100 детей появляются на свет без серьезных врожденных дефектов. Но 3–4 % детей рождаются нездоровыми — вот здесь-то и коренится причина наших тревог во время беременности.

Действительно, многие достаточно сведущие супружеские пары начинают проявлять разумное беспокойство по поводу возможного риска родить ребенка с пороками развития еще в тот момент, когда они решили создать семью; они хорошо усвоили, что в настоящее время в большом числе случаев можно предотвратить трагедию.

Эта глава посвящена обоснованию вашей главной возможности предотвратить (если в этом возникнет необходимость) врожденные дефекты, умственную отсталость или наследственную болезнь ваших детей. Такая возможность — пренатальный (дородовой) диагноз, иными словами, метод, позволяющий установить точный диагноз тяжелой или даже смертельной наследственной болезни у плода еще в начале беременности. И если такой диагноз поставлен, вы можете принять решение об аборте и сделать новую попытку в следующей беременности, которая может оказаться удачной. Я предвижу десятки вопросов, возникающих в вашем уме. Как производятся эти пренатальные исследования и когда? Кто должен их проходить? Кто проводит анализы? Где? Точны ли они? Вы против абортов? Ну, а если плод с дефектами? Я попытаюсь ответить на вопросы, которые могут возникнуть у вас при чтении, в четырех главах, посвященных пренатальному диагнозу, включая и вопросы относительно некоторых связанных с этим моральных, этических, правовых и социальных проблем.

ИСТОРИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ

История диагностики наследственных болезней у плода очень коротка. В начале 30-х годов был разработан метод введения иглы в матку для отсасывания пробы амниотической жидкости, в которой развивается плод. В 1961 г. была впервые распознана наследственная болезнь у плода в матке. Это была несовместимость между плодом и матерью по резус-фактору, которая могла привести к смерти плода или новорожденного от гемолитической анемии. Исследования этого «генетического конфликта» оказались положительными, и в начале 60-х годов его впервые удалось лечить. Кровь плода еще в матке была заменена кровью, другой подходящей группы. Позднее появилась возможность предупреждать это нарушение, иммунизируя восприимчивых матерей с резус-отрицательной группой крови. Однако исследования несовместимости крови плода и матери проводились в последние три месяца беременности. В противоположность этому пренатальные исследования с целью обнаружить (и для все возрастающего числа болезней — лечить) другие тяжелые наследственные болезни производятся в сроки между 14-й и 16-й неделями беременности.

Возможность определять пол плода с помощью простого окрашивания ядер клеток была впервые успешно использована в 1955 г.: клетки были взяты из амниотической жидкости плода. Эта работа опиралась на весьма очевидное, хотя в то время и оспариваемое наблюдение, сделанное в 1949 г. канадскими учеными Барром и Бертрамом. Исследуя нервные клетки кошки, они заметили, что после окрашивания их некоторыми видами красителей в женских клетках на внутренней поверхности оболочки клеточного ядра появляется какой-то темный комочек. Этот комочек, — позднее получивший название «тельца Барра», или «тельца полового хроматина», не обнаруживается в нервных клетках самцов. Это обстоятельство впервые позволило, применяя простейшую технику, отличать мужские клетки от женских. В 1960 г. был достигнут еще один успех: удалось определить пол. плода у беременной женщины, подверженной риску родить ребенка, страдающего сцепленным с полом заболеванием (поражающим только мальчиков), таким, как гемофилия или мышечная атрофия.

В середине 60-х годов развитие методов культивирования клеток человека в лабораторных условиях сделало возможным изучать и хромосомы клеток, взятых из амниотической жидкости. К этому же времени постепенно начал накапливаться и опыт диагностики заболеваний с помощью хромосомного анализа. В 1968 г. Карло Валенти в Нью-Йорке впервые обнаружил у плода болезнь Дауна. С тех пор исследования плода для обнаружения наследственных заболеваний и генетических дефектов постепенно стали находить все большее распространение и теперь широко доступны. Рассмотрим подробнее положение дел на сегодня.

Медико-генетическое консультирование перед амниоцентезом

В идеале каждая женщина, которая подвергается амниоцентезу для проведения пренатальных генетических исследований, должна получить консультацию до этой процедуры. Это может быть сделано просто в ходе обстоятельной беседы с акушером в присутствии ее мужа. Однако, по-видимому, этого достаточно только в том случае, если амниоцентез проводится по обычной причине, например в связи с поздним возрастом беременной женщины. Конечно, предполагается, что акушер хорошо осведомлен о возможных последствиях процедуры и способен обсудить эти проблемы с супругами.

Если же предполагаемое генетическое нарушение встречается редко и очень сложно по своей природе (такое, например, как биохимическая болезнь галактоземия), следует рекомендовать обязательно проконсультироваться у врача-генетика. Акушер не может знать всех многочисленных наследственных болезней, как их лечить, сколь велик риск рождения ребенка с умственной отсталостью или каким образом все же можно не прибегать к аборту. Многие генетические дефекты невозможно диагносцировать посредством амниоцентеза, в то время как при других нарушениях существует достаточное число тестов, позволяющих определить носителей, а это делает амниоцентез необязательным. Консультация со специалистом-генетиком при этих, как и при прочих генетических нарушениях, явно имеет очень большой смысл.

Согласие при полной информированности

Амниоцентез представляет собой все же небольшую хирургическую операцию, поэтому до его проведения необходимо согласие заинтересованной женщины. Для получения такого согласия (равно как и в случае предупреждающего аборта) врач обязан рассказать о любом, даже малейшем риске, с которым связано это исследование. Кроме того, врач наряду с сотрудниками лаборатории, производящими исследование, должен уведомить супругов о том, что взятые при амниоцентезе клетки в 5—10 % случаев оказываются не способными к росту в лабораторных условиях и, следовательно, может потребоваться второй, а то и третий амниоцентез. В их обязанность входит предупредить, что получаемые в результате процедуры ответы не гарантированы на все 100 % и что данное исследование не исключает наличия у плода проявления других генетических нарушений или врожденных дефектов. В случае же если женщина беременна двойней, результат, полученный из одной жидкости, относится только к одному из плодов. Я практикую получение согласия женщин в письменном виде.

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ АМНИОТИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ?

Через несколько дней после оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом возникающий в результате зародыш прикрепляется к стенке матки. Он развивается в тонкостенном мешке. Этот мешок (очень похожий на яичный желток) постепенно заполняется жидкостью, выделяемой сначала тканями зародыша, а Затем плода. В дальнейшем объем этой жидкости увеличивается за счет мочи, выделяемой плодом внутрь мешка в матке. Эта околоплодная жидкость и есть амниотическая жидкость, в которой плавает и развивается эмбрион.

В том месте, где эмбрион прикрепляется к матке, развивается круглое, плоское образование, называемое последом, или плацентой; оно осуществляет прямую связь между плодом и матерью. Плацента, будучи надежным барьером против некоторых токсических веществ, циркулирующих в крови матери, в то же время пропускает через себя питательные вещества, инфекционные агенты и некоторые лекарства, в частности аспирин. Одновременно некоторые вещества из кровотока матери поступают в амниотическую жидкость плода. Последняя содержит различные — химические вещества, включая белки, углеводы и жиры, а также клетки самого плода.

КАК ПРОИЗВОДЯТСЯ ИССЛЕДОВАНИЯ?

Как уже говорилось, амниотическая жидкость содержит в себе свободно плавающие клетки плода. При исследовании (после получения амниотической жидкости) некоторые из этих клеток оказываются мертвыми, однако многие сохраняются живыми, и они способны размножаться в лабораторных условиях. Эти клетки помещаются в стерильные сосуды или колбы с питательным бульоном и содержатся в инкубаторе. Несколько раз в неделю бульон заменяют, и за ростом клеток ведется постоянное наблюдение под микроскопом. Одна клетка делится на две, затем из двух становится четыре, из четырех восемь и т. д., пока число их не доходит до тысяч и миллионов. Этот процесс обычно длится две-три недели, после чего клетки специально обрабатывают, чтобы изучать их хромосомы. Для успешного определения хромосом необходимо, чтобы клетка находилась в особой фазе деления, называемой метафазой. В это время хромосомы находятся, в состоянии, доступном для их подсчета и анализа. Обычно в каждом случае исследуется 15–30 этих так называемых «метафазных пластинок». Этот метод позволяет определить хромосомы плода, его пол и активность большого числа различных ферментов:

При исследовании первой же амниотической жидкости успешный результат обычно получается в 90–95 % случаев. Тем не менее во время исследования могут произойти непредвиденные осложнения: например, акушер, берущий жидкость, по невнимательности может взять для амниотической жидкости нестерильную бутыль или не обеспечит стерильность пробы при помещении ее в сосуд. Персонал лаборатории также может загрязнить пробу в процессе смены питательного бульона для клеток. В моей лаборатории общая потеря проб из-за загрязнения крайне мала (всего четыре случая на первую тысячу проб!).

Но даже при отсутствии загрязнений клетки амниотической жидкости могут попросту не размножаться. Это бывает в 5—15 % случаев, и тогда амниоцентез необходимо повторить.

Некоторые врачи не берут на себя заботу о благополучной доставке пробы в лабораторию, но я считаю необходимым, чтобы пациент был уверен, что к доставке проявляется должное внимание. Наилучшие результаты достигаются если проба попадает в лабораторию в пределах нескольких часов с момента ее получения. Следует начать над ней работу сразу же, по возможности не откладывая анализа до следующего дня. Если же по каким-то причинам этого условия соблюсти не удается, пробу оставляют на ночь в холодильнике при температуре 4 °C. Однако должен заметить, что нам удавалось выращивать амниотические клетки, которые были доставлены из стран, находящихся на расстоянии 15 000 км от лаборатории; пробы были в пути пять дней! Пробы амниотической жидкости содержат кровь примерно в 10 % случаев, но это обычно не мешает исследованию. Но если примесь крови в пробе велика, рост клеток может несколько замедлиться.

КАК ПОЛУЧАЮТ АМНИОТИЧЕСКУЮ ЖИДКОСТЬ:

Процедура получения амниотической жидкости из матки тонкой иглой называется амниоцентезом (рис. 15). Обычно амниоцентез проводится акушером, который сначала применяет местное обезболивание, вводя анестезирующее средство в кожу где-то между линией волос на лобке и пупком, и только после этого прокалывает иглой матку. Амниоцентез проводится в кабинете врача или в амбулаторном отделении больницы. Рекомендуемый для проведения процедуры срок—14–16 недель беременности. Это наиболее подходящий срок, потому что увеличенная матка беременной женщины начинает выступать из таза в брюшную полость на 12-й неделе беременности. До этого времени. прощупать матку через брюшную полость невозможно. В 14–16 недель матка легко прощупывается между лобком и пупком. — Вот почему на этом сроке беременности ввести иглу в матку сравнительно легко»

ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА

Мы обычно рекомендуем исследования с применением ультразвуковых волн до амниоцентеза. Эта совершенно безопасная техника состоит в том, что через матку пропускаются звуковые волны высокой частоты; это позволяет точно установить местоположение плаценты. Таким образом, иглу можно ввести в матку, минуя плаценту и уменьшая тем самым возможность кровотечения. К сожалению, в 40–50 % случаев плацента оказывается расположенной вдоль передней стенки матки, и игла в таком случае должна пройти сквозь нее. Исследование ультразвуком позволяет измерить диаметр головы плода и диагносцировать тяжелые дефекты головного мозга (анэнцефалию, гидро- и микроцефалию). Повторение ультразвуковых исследований через каждые несколько недель может оказаться очень полезным для наблюдения за ожидаемым нормальным увеличением размеров головы. Такие измерения позволяют также определять величину тела плода, что очень важно, поскольку некоторые наследственные заболевания часто бывают связаны с замедленным увеличением размеров плода, так называемой внутриматочной задержкой роста.

Пожалуй, еще важнее то, что ультразвуком можно обнаружить двойню или тройню (см. гл. 16). Если амниоцентез проведен без предварительной проверки ультразвуком и, следовательно, мы не знаем, что в матке находится двойня (а двойни бывают 1 раз на 80 беременностей), это может привести к серьезным последствиям. Предположим, что данная супружеская пара имеет большой риск (25 %) родить дефектного ребенка. Если близнецы лежат в двух разных мешках, то амниотическая жидкость извлекается иглой только от одного плода. Результат в таком случае, без предварительного исследования ультразвуком, будет свидетельствовать только об одном из близнецов. Обычно же наличие близнецов устанавливают только к концу беременности. Одна беременная женщина, у которой уже имелся ребенок с серьезной умственной отсталостью из-за наследственного дефекта обмена, прошла процедуру амниоцентеза, показавшую нормальный результат. Но через 10 недель она узнала, что у нее будет двойня. Поскольку 29-я неделя беременности — слишком поздний срок для каких-либо проверок или аборта, женщина пришла в страшное возбуждение, а потом впала в состояние депрессии, поскольку о втором из близнецов ничего не было известно и он мог оказаться пораженным болезнью. Этой матери посчастливилось, оба ее ребенка при рождении оказались здоровыми.

Я прекрасно отдаю себе отчет, что в маленьких городах и в сельской местности ультразвуковых установок может и не быть. Даже в крупных городах амниоцентез нередко проводится без предварительного применения ультразвука. Ясно, что это не идеальное решение, но, по мнению некоторых врачей, игла так или иначе повреждает плаценту в 40–50 % случаев. Я же считаю, что если риск родить дефектного ребенка достаточно высок (скажем, 10 % и выше), исследование ультразвуком нужно считать обязательным, и женщина должна с этой целью специально поехать в один из крупных медицинских центров.

ВРЕМЯ И СРОКИ

Сейчас для получения результатов анализа хромосом плода обычно требуются две-три недели, а установление диагноза при более редких наследственных биохимических болезнях занимает время даже до шести недель. Поэтому очень важно, чтобы амниоцентез был проведен в наиболее подходящие сроки— между 14-й и 16-й неделями беременности. В таком случае супруги либо получают уверенность в благополучном исходе, либо принимают решение об аборте. Много горьких переживаний выпадает на их долю в тех случаях, когда исследование проводится в неподходящее время. В одном случае амниоцентез был произведен на 28-й неделе беременности, а серьезные дефекты у плода установлены на 30-й неделе, когда делать аборт было слишком поздно. В последующие 10 недель, донашивая плод, мать впала в тяжелое депрессивное состояние и была на грани самоубийства. Она разрешилась от бремени и родила, как и предполагали, дефектного ребенка.

Конечно, бывают случаи, когда врач забывает предложить женщине амниоцентез или делает это слишком поздно. Но гораздо чаще слишком поздно совершает свой первый визит к врачу сама беременная женщина. Во многих городах, например, женщины идут на беседу с врачом только на 6-м месяце беременности. Если женщина озабочена возможностью появления у нее ребенка с врожденными дефектами, она должна обращаться в первый раз Ц акушеру не позднее двух месяцев с момента задержки менструации.

В КАКОЙ МЕРЕ БЕЗОПАСЕН АМНИОЦЕНТЕЗ?

Акушеры проводят процедуру амниоцентеза уже десятки лет. В течение почти 45 лет в амниотическую жидкость вводятся вещества с целью рентгенологического исследования плода. Наиболее распространенная причина, по которой сейчас беременная женщина прибегает к амниоцентезу, — определение несовместимости групп крови (резус-конфликт). Десятки тысяч амниоцентезов проведены женщинам в последние три месяца беременности для профилактики гемолитической желтухи, причем осложнения у матери или плода случались крайне редко.

И все же разумно считать, что введение иглы в матку представляет собой определенный риск как для матери, так и для плода. Теоретически не исключена опасность проколоть кровеносный сосуд и вызвать небольшое кровотечение, внести инфекцию или стимулировать преждевременные роды и последующий выкидыш или же повредить плод. Правда, точных данных о степени риска при амниоцентезе, производимом с целью генетического тестирования, у нас пока нет.

В октябре 1975 г. Национальный институт здоровья ребенка, созданный федеральным правительством США, и Проект совместной регистрации и учета амниоцентезов в программе развития человека (ПСРА) сообщили о результатах своей работы за четыре года. Девять принимавших участие в этой совместной работе медико-генетических центров, в том числе и мой собственный, обследовали группу из 1040 женщин, которым был сделан амниоцентез, и группу из 992 женщин, которым эту процедуру не проводили. Женщины в обеих группах были подобраны так, чтобы совпали их возраст, число предыдущих беременностей, раса, семейный доход, род занятий мужа, уровень образования и т. д.

Женщины, подвергнутые амниоцентезу, серьезных осложнений не испытывали. Лишь у некоторых отмечались мимолетные, спазмы, небольшие маточные кровотечения или утечка небольшого количества амниотической жидкости.

Значительных различий в частоте-выкидышей или гибели плода между двумя группами женщин не обнаружено. Анализ полученных данных подтвердил наблюдение, сделанное в Чикаго профессором Генри Надлером из Медицинской школы, при Северо-западном университете до начала четырехлетнего исследования. Надлер пришел к заключению, что у женщин, подвергнутых амниоцентезу, меньше выкидышей, чем у тех, кому пренатальная диагностика не проводилась. Однако не следует забывать и того, что женщины, решившиеся на амниоцентез, лучше информированы, больше берегут себя, с большей ответственностью выбирают врачей; в свою очередь их врачи, вероятно, больше соответствуют современному уровню науки и располагают более совершенными возможностями лечения.

Несмотря на то что исследования ПСРА не обнаружили повышенного риска для беременности от этой процедуры, личный опыт (охватывающий даже большее число случаев) подсказывает мне, что при амниоцентезе все же существует риск выкидыша, хотя и очень малый: менее 0,5 % или от силы 1 случай из 300–400.

Сколько-нибудь заслуживающих внимания повреждений у плода в результате амниоцентеза не установлено, хотя царапина на коже или след от укола иглой был, по-видимому, в одном случае все же отмечен. Год спустя сотрудники ПСРА анализировав ли состояние детей, рожденных в обеих сравниваемых группах, и не обнаружили различий в частоте врожденных дефектов и психомоторной отсталости. Выводы этого тщательно проведенного совместного исследования показывают, что амниоцентез является достаточно безопасной, хотя и не полностью лишенной риска процедурой. Сходные исследования в Канаде привели к такому же заключению. Выяснилось также, что примерно у 3,2 % женщин, которые не проходят эту процедуру, в последние шесть месяцев беременности все же случаются выкидыши или наступает гибель плода.

Британский совет медицинских исследований сообщил о результатах обследования группы из 2428 женщин, подвергнутых амниоцентезу до истечения первых 20 недель беременности: у некоторых плодов были обнаружены аномалии. Исследователи сравнили свои наблюдения над этой группой с наблюдениями над контрольной группой из 2428 беременных женщин, не прошедших амниоцентез; женщины контрольной группы были такого же возраста, имели то же число предыдущих беременностей. В отличие от исследований, проведенных в США и Канаде, анализ данных английских исследователей приводит к выводу о большем риске гибели плода при амниоцентезе (примерно 1–1,5 %) и о возможном повышении на 1–1,5 % частоты серьезных осложнений у новорожденных, связанных с расстройствами дыхательных путей и другими аномалиями.

Обследование английских врачей подверглось критике. Замечания в основном касались, вероятно, ненамеренно допущенных искажений при подборе обеих групп — контрольной и подвергнутой амниоцентезу — и ошибок в статистическом анализе полученных данных. Особенно бросалось в глаза, что данные о подобранных в контрольную группу женщинах и их детях были намного оптимистичнее тех, какие, как известно по прежним публикациям, действительно характерны для Великобритании.

Сказанное дает основание утверждать, что различия в результатах американских и канадских исследований, с одной стороны, и английского исследования — с другой, почти наверняка отражают различия в методике подбора и анализа данных. В целом все исследователи сходятся на том, что оценка степени риска, указанная англичанами, сильно завышена, и цифра гибели плода 0,5 %, по-видимому, ближе к действительности.

СРАВНЕНИЕ СТЕПЕНЕЙ РИСКА

Какое решение вы бы приняли, если бы небольшой риск гибели или повреждения плода при амниоцентезе перевешивался риском родить больного ребенка? Принятие такого решения можно назвать балансом шансов. Если, например, беременной женщине 40 лет, то приблизительно 3,5 % шансов за то, что у плода окажется хромосомная аномалия, и это в семь-десять раз больший риск, чем риск самопроизвольного аборта в результате амниоцентеза. В этой ситуации супруги, несомненно, предпочтут последний. Если возраст беременной женщины 35–39 лет, риск родить ребенка с хромосомными аномалиями (например, болезнь Дауна) достигает 2,2 %. Иными словами, она в четыре-шесть раз больше рискует родить хромосомно аномального ребенка, чем претерпеть самопроизвольный аборт в результате пренатального исследования. Однако решение супругов, которые в течение пяти-десяти лет безуспешно пытались завести ребенка, будет явно отличаться от решения супружеской пары, уже имеющей шестерых детей. Страх потерять долгожданное дитя, вероятно, повлияет на решение первой супружеской пары.

Так кому же больше всего нужны амниоцентез и пренатальные исследования? В помощи прежде всего нуждается резус-отрицательная, сенсибилизированная предыдущими беременностями мать при резус-положительном отце. Однако имеется большая группа женщин, чье положение оказывается еще более сложным и менее ясным. Им мы и посвятим следующую главу.

Существует немало оснований для многих из вас, чтобы подумать о целесообразности пренатальных генетических исследований: например, при наличии определенной наследственной болезни в истории вашей семьи, или рожденного прежде пораженного болезнью ребенка или того обстоятельства, что в вашем семейном анамнезе (если вы женщина) случались самопроизвольные аборты, или что ваш возраст больше 35 лет и т. д. Эти основания можно сгруппировать в четыре общие категории: супружеские пары имеют риск завести ребенка 1) с хромосомными аномалиями, 2) со сцепленной с полом болезнью, 3) с одним из наследственных дефектов обмена, 4) с наследственным врожденным пороком. В этой главе мы рассмотрим только первую категорию — хромосомные нарушения.

Наиболее распространенное во всем мире основание для пренатальных исследований — определение хромосомного набора плода. И неудивительно — ведь из каждых 200 детей, рождающихся в западных странах, один появляется на свет с хромосомными аномалиями (почти 20 000 только в одних Соединенных Штатах Америки). Но не менее удивительно, до какой степени природа заботится об исправлении своих собственных ошибок посредством самопроизвольных абортов (см. гл. 2)!

У 40–60 % плодов, исследованных после выкидышей, были обнаружены серьезные хромосомные аномалии. У выкидышей до 4-го месяца беременности таких было 25 %, после 4-го месяца — только 3,5 %. Тщательный анализ причин смерти новорожденных, проживших лишь несколько дней, обнаружил у 5,6 % из них хромосомные нарушения. И хотя наш организм обладает каким-то механизмом для. исправления собственных ошибок, они время от времени случаются. К счастью, современная медицинская техника позволяет уже в начале беременности диагносцировать то, за чем не углядела природа.

Конечно, наиболее разумно предотвратить последствия, хромосомного нарушения; прервав беременность. Но, возможно, вы и ваша супруга (супруг) против аборта и даже против пренатальных исследований, и вы имеете право от них отказаться. Равным образом, если у вас нет такого негативного отношения и вам стало известно, что плод, который вынашивает женщина, имеет дефекты, вы также можете осуществить свое право — прервать беременность.

Повторяю, решение об аборте принимается только супругами — ни врач, ни кто-либо другой не должен оказывать на них влияния (насколько это вообще возможно в отношениях между людьми).

Хромосомные аномалии, о которых мы только что говорили, обычно связаны с риском, величина которого значительно ниже 10 %. В противоположность этому риск иметь детей с нарушениями, которые мы собираемся обсуждать в этой главе, гораздо выше и достигает 25–50 %. Если бы вам угрожал 25–50 %-ный риск родить, ребенка с тяжелым или даже фатальным генетическим дефектом, вы, наверное, предпочли бы, как и поступали в прошлом очень многие, вовсе не иметь (или больше не иметь) детей.

Начиная с 1968 г. пренатальный диагноз этих более сложных нарушений приобрел чрезвычайно важное значение. Он представляет родителям возможность избирательно заводить непораженных болезнью детей, что избавляет супругов от страданий при потере ребенка и, еще важнее, исключает сам факт рождения пораженного ребенка, который вынужден был бы страдать от болей или уродства.

Дальнейшее обсуждение лучше всего разделить на три части в соответствии с тремя группами нарушений, при которых пренатальный диагноз имеет жизненно важное значение:

1. Сцепленные с полом заболевания.

2. Наследственные нарушения обмена веществ,

3. Наследственные врожденные уродства.

Любой значительный успех клинической практики, вызванный тем или иным крупным достижением в медицинской науке, неизбежно порождает социальные и правовые проблемы. Пересадки почки и сердца — лишь два недавних тому примера. «Новая генетика», лучшей иллюстрацией возможностей которой служит пренатальная диагностика, вызвала, как и ожидалось, серьезные волнения как в семьях, так и в обществе в целом. Принятие этих новых возможностей зависит прежде всего от личных убеждений и моральных принципов и, конечно, от идеологии и законов государства. Именно поэтому возникают проблемы и дилеммы, которые затрагивают и плод, и родителей, и врачей, и наши общественные институты,

Вы опасаетесь сердечного приступа? Почему? Значит ли это, что у вас есть семейный анамнез сердечной болезни? Как вы себя ведете при больном сердце?

Сердечно-сосудистые болезни поражают практик чески каждого. Подавляющее большинство этих заболеваний организма вызывается как наследственными, так и экзогенными факторами, действующими в отдельности или, что бывает чаще, совместно. Я сделаю акцент на изложении вопросов, связанных с наследственными факторами сердечно-сосудистых болезней, лишь по необходимости уделяя внимание влияниям окружающей среды, если они действуют в одном направлении с наследственным предрасположением.

Наследственные сердечно-сосудистые болезни многообразны. Особое значение среди них придается трем видам. Первый: вы или ваш ребенок можете родиться со структурным пороком сердца, таким, как дефект перегородки сердца или уменьшение сердечного клапана. Второй: в возрасте 40–50 лет у вас может обнаружиться стенокардия, сердечная недостаточность, болезнь венечных артерий, снабжающих сердце кровью, или резкое повышение артериального давления. Третий: болезни сердца являются сопутствующими осложнениями при различных типах наследственных заболеваний.

Рассмотрим эти три главные категории наследственных сердечно-сосудистых болезней раздельно и подробнее.

Сейчас уже твердо установлено, что раку свойственна тенденция повторяться среди членов одной семьи. Не вызывает сомнения и то, что предрасположенность к раку наследственная. Вопрос, скорее, можно поставить так: каким образом ваши гены делают вас предрасположенным к раку и как распознать такие вредные гены в каждом из нас? В большинстве случаев наследование ракового заболевания не соответствует классическим моделям доминантной, рецессивной или сцепленной с полом передачи, на которых мы останавливались в гл. 5. Однако некоторые специфические виды рака передаются в соответствии с этими простыми закономерностями, о чем мы несколько подробнее будем говорить в данной главе.

Многие считают, что наличие душевной болезни у кого-либо в семье гораздо хуже любых других заболеваний, связанных с физическим состоянием организма. Возможно, отчасти это объясняется страхом и давними представлениями о такой болезни, как о чем-то позорном и запретном, а возможно, и тем, что хронический характер подобного заболевания приводит к крушению семейных надежд. Однако появившиеся в последние годы возможности лечения некоторых душевных расстройств привели к значительным изменениям наших взглядов.

Различают две группы психических болезней — неврозы и гораздо более тяжелые психозы. Невроз — вид нарушений функций организма без какого-либо явного анатомического повреждения. Это нарушение вызвано неизвестной для страдающего человека причиной и является по сути дела душевным расстройством. При неврастении (а мы все, вероятно, неврастеники, во всяком случае в определенные периоды своей жизни) больные могут жаловаться, и с полным основанием, на поразительные по своему разнообразию симптомы: ломоту и боль в разных частях тела, головные боли, сильное сердцебиение, одышку, потерю аппетита, слабость, вялость или быструю утомляемость, ощущение уколов булавками или иголками в пальцах рук, тошноту, поносы и запоры, чрезмерную потливость или ощущение комка в горле. Душевные потрясения могут вызвать боязнь высоты, звуков, открытого или замкнутого пространства; это может быть страх перед беспокоящими мыслями или неконтролируемыми сознанием и неоднократно повторяемыми действиями. Точных научных доказательств того, что неврозы имеют генетическую основу, нет. Но все же, несмотря на роль факторов окружающей среды, следует предупредить, что дети родителей с тяжелыми формами неврозов также могут страдать от этой болезни.

В настоящей главе мы сконцентрируем внимание на наиболее тяжелых видах душевных расстройств, квалифицируемых как психозы. Сейчас описаны многие формы психозов, но убедительные научные доказательства наследственной природы найдены только для двух: шизофрении и маниакально-депрессивного психоза.

ШИЗОФРЕНИЯ

Термин «шизофрения» впервые ввели в медицину около 60 лет назад для обозначения «расщепления» между мыслью и эмоциональными реакциями, что породило идею «раздвоения личности». Теперь шизофрения рассматривается как расстройство мышления и чувств, что находит свое выражение в неадекватном поведении и в усиливающемся со временем стремлении избегать контактов с людьми. Типичные симптомы весьма варьируют. Одни больные воображают себя богом, дарующим по своему усмотрению благословение или милосердие и даже карающим. Другие галлюцинируют, расхаживая и напряженно прислушиваясь к «голосам», которые они якобы слышат. Эти голоса, по их утверждением, приказывают им совершать те или иные действия, причем таким действием может оказаться даже убийство. Есть больные, которые полностью замыкаются в себе, вплоть до того, что перестают двигаться. Они способны стоять или лежать в какой-нибудь совершенно необычной позе в течение нескольких часов. Такое состояние называется «кататоническим ступором». У других развивается параноидное состояние (бредовой убежденности): больной настаивает на том, что кто-то (один или многие) преследует его, замышляют убить и т. д.

Шизофрения — распространенная болезнь. Считается, что в США ею страдает 1 из каждых 100 человек. Впервые болезнь может проявиться и в юности, и в возрасте 50 лет, но по большей части она диагносцируется у молодых людей (после 20 лет). Шизофрения поражает как мужчин, так и женщин, хотя, по-видимому, среди молодежи, страдающей этой болезнью, преобладают юноши.

Является ли шизофрения наследственным заболеванием?

Если шизофрения действительно столь распространена, как мы только что говорили, значит, в одних лишь США число шизофреников достигает устрашающей цифры — свыше 2 млн. человек! Очевидно (если считать, что эта цифра отражает истинное положение вещей), некоторые люди страдают этим заболеванием только периодически и в слабых формах, которые легко поддаются лечению. Те же, кто поражен тяжелой формой болезни, довольно быстро привлекают к себе внимание психиатров и окружающих.

В свете сказанного нет ничего удивительного в том, что люди очень часто приходят на медико-генетическую консультацию, обеспокоенные возможностью появления в их семье случаев шизофрении и желая узнать, не разовьется ли она в конечном счете у них самих или у их детей. Проведено множество исследований, для того чтобы определить, является ли шизофрения наследственной болезнью. Наиболее убедительные данные были получены в трех типах исследований: при изучении частоты повторных случаев того же заболевания в семьях больных шизофренией, по анализу совпадения заболеваемости шизофренией среди близнецов и в группах приемных детей и их кровных родственников.

Случаи шизофрении в семье

Так как эту болезнь определяли по-разному в разных странах и даже в одной стране, накопление достоверных данных о семейной шизофрении потребовало весьма длительного времени. Тем не менее доступная в настоящее время информация ясно показывает, что наличие в семье больного шизофренией означает повышенную вероятность проявления этой болезни у других членов семьи. Оценки частоты таких случаев приведены в табл. 4. Согласно таблице, в 5 % случаев родители шизофреников оказались больны той же болезнью; брат или сестра имеют примерно 8,7 %-ный риск заболеть шизофренией и т. д.

Шизофрения у близнецов

Близнецов, страдающих различными наследственными болезнями, исследовали бесконечно. Смысл подобных исследований заключается в том, что если нарушение организма имеет генетическую природу, то среди идентичных близнецов совпадение по заболеваемости у обоих членов одной пары будет намного чаще, чем среди обычных родственников. Исследования показали, что оба близнеца оказываются пораженными шизофренией примерно в 47 %-случаев, хотя в разных публикациях эти цифры значительно варьируют (от 15 до 85 %). Однако цифра 47 %-ного совпадения по заболеваемости шизофренией обоих идентичных близнецов гораздо выше обнаруженной в группе неидентичных (или обычных двойняшек) — 2-10 %. Вместе с тем многие специалисты, критически относящиеся к результатам упомянутых исследований, утверждают, что идентичные близнецы, живущие в очень сходных условиях воспитания, подвергаются одинаковым влияниям окружающей среды. Следовательно, их сходство не обязательно обусловлено только наследственностью. Такой вывод позволяет усомниться в достоверности близнецовых исследований.

Шизофрения у приемных детей

Поскольку возможно, что семейная среда и в самом деле одинаково влияет на идентичных близнецов и, следовательно, может определять их большое сходство, в том числе в развитии шизофрении, исследователи под руководством профессора Сеймура Кети (Главный госпиталь штата Массачусетс) провели специальное обследование приемных детей для выяснения частоты шизофрении у детей, отданных в самом начале жизни в приемные семьи. Эти исследования проводились в Дании совместно американскими и датскими психиатрами. (Данию для исследования избрали потому, что в этой стране регистрация приемных детей и случаев заболевания шизофренией наряду с другими важными статистическими данными бережно собирается и хранится.)

В первых исследованиях определяли частоту случаев шизофрении среди приемных детей, чьи истинные родители — один или оба — страдали шизофренией. Полученные данные сравнивались с частотой этой болезни среди родных детей в тех семьях, в которые попали приемные дети. Как было установлено, число заболевших шизофренией среди приемных детей, кровные родители которых сами страдали шизофренией, втрое превышало число случаев этого заболевания среди родных детей приемных родителей. В более поздних исследованиях выяснилось, кроме того, что у приемных детей, чьи настоящие (кровные) родители не страдали шизофренией, процент случаев этой болезни был такой же, как и в среднем для популяции.

Чтобы исключить воздействие факторов окружающей среды на плод в утробе матери или во время рождения ребенка, а также в первый период младенчества, было предпринято другое исследование. Его цель была определить частоту случаев шизофрении среди приемных детей от одного кровного отца, но от разных (кровных) матерей. Как оказалось, дети отца, больного шизофренией, заболевали гораздо чаще, чем сходные с ними по всем прочим показателям дети из контрольных групп.

Оба этих весьма интересных и тщательно проведенных исследования позволяют сделать вывод о том, что генетические факторы, несомненно, играют важную роль в развитии шизофрении. Совершенно ясно, что шизофрения, как и умственная отсталость, включает в себя множество различных форм и причин, а потому в этом случае следует ожидать существования различных типов наследований.

В том, что касается влияния экзогенных факторов, некоторые научные данные заставляют предполагать, что шизофрения в детстве чаще развивается у тех детей, чье рождение (и непосредственно послеродовой период) сопровождалось осложнениями, большими, чем рождение их братьев и сестер. Кроме того, было подмечено, что у родителей, из которых по крайней мере один болен шизофренией, смерть плода или же новорожденного встречается гораздо чаще. Очень любопытное наблюдение было сделано некоторыми исследователями при обследовании детей, рожденных в больницах для больных шизофренией. Они подметили, что если симптомы шизофрении появлялись у матери в том месяце, когда произошло зачатие, обязательно рождалась девочка. Более того, если шизофрения проявлялась за два-три месяца до зачатия или даже после него, рождалось чрезвычайно мало мальчиков и гораздо больше обычного мертворожденных, детей с уродствами и даже с врожденными дефектами! Согласно некоторым исследованиям, больные шизофренией чаще рождаются в зимние месяцы, с января по март.

Ученые обратили внимание на следующий факт: лекарства, обладающие галлюциногенным эффектом, как, например, ЛСД, могут ускорить проявление шизофрении — скорее всего, у предрасположенных к ней индивидов. Некоторые психиатры делят своих психотических больных на две категории: на тех, у кого причина болезни не найдена и даже не предполагается (так называемая эндогенная форма), и тех, у кого предполагаются или прослеживаются определенные нарушения в деятельности мозга, такие, как некоторая умственная отсталость, нарушение речи и т. д. Это органическая форма.

ВОСПРИИМЧИВОСТЬ К ШИЗОФРЕНИИ

Проводилось немало исследований с целью определить восприимчивость индивидов к развитию шизофрении. При использовании, например, компьютера для анализа речевых моделей больных шизофренией была отмечена тенденция к дезориентации и хаотичности мыслей и вместе с тем явно проявляющееся стремление скрыть замешательство и неловкость. Анализы речевых моделей больных сравнивались с анализами речевых особенностей их родственников, у которых не обнаруживались явные признаки болезни.

Другой прием — наблюдение за движениями глаз, следящих за раскачивающимся маятником. Исследователи ставили перед собой задачу отмечать, плавно ли движутся глаза вслед маятнику, сколько раз они останавливаются или опережают его движения. Такого рода отклонения у больных шизофренией происходят чаще, чем у здоровых людей. Особый интерес вызвало наблюдение, что «аномальные» движения глаз, следящих за маятником, значительно чаще отмечались у клинически здоровых родственников больного, чем у тех, у кого в семье вообще нет больных шизофренией.

МАНИАКАЛЬНО-ДЕПРЕССИВНЫЙ ПСИХОЗ

Депрессия — весьма распространенный симптом; в какой-то период нашей жизни она бывает у каждого из нас. Депрессивное состояние может испытывать совершенно нормальный человек после печальных событий, таких, как, например, смерть любимого существа, собственная болезнь или сложные семейные проблемы, и в таких случаях его обычно не рассматривают как проявление невроза. Если же депрессия наступает без каких-либо видимых причин, она может быть частью невроза страха. Мы не будем здесь касаться депрессии такого рода, а сосредоточим внимание на гораздо более тяжелом нарушении — маниакально-депрессивном психозе. Это заболевание выражается в чрезмерно повышенном настроении или же в глубокой депрессии, которые, чередуясь циклично, определяют всю духовную жизнь больного.

У индивидов с маниакально-депрессивным психозом маниакальные периоды или периоды совершенно неконтролируемого возбуждения могут сменяться глубоким отчаянием. Для одних больных характерны только периоды мании, для других — только депрессия. У каждой формы свои особые, только ей присущие черты.

Для больных в маниакальной фазе заболевания характерно в высшей степени приподнятое, хотя и нестабильное, настроение, поток идей, огромная физическая и умственная активность. Мне врезалась в память одна своеобразная больная, с которой я столкнулся 20 лет назад, еще студентом. Это была здоровая молодая женщина с живым, веселым характером. В один прекрасный день она впала в маниакальное возбуждение, стала чрезвычайно беспокойной, постоянно говорила и кричала, причем временами ее возбуждение доходило до подлинного экстаза. Она могла вдруг заявить, что исполняет волю божью, который дает ей указания. При госпитализации она настаивала, чтобы врач целовал ее, а когда он отказывался, ругала его на чем свет стоит. В палате она с трудом заканчивала фразу, переходила от рассказа о боге к активным попыткам обнять врача, принимала недвусмысленные позы, зазывала к себе всех проходящих мимо мужчин и приходила в ярость, поскольку ее усилия оказывались тщетными. Больная принималась бить посуду и стекла, рвала постельное белье, швырялась различными предметами в других. В конце концов она совершенно выздоровела, но тот период жизни, когда она была больна, полностью выпал из ее памяти.

У больных, переживающих глубокую депрессию, отмечается явное замедление мышления; их физическая активность в соответствии с духовным состоянием также снижена. Они могут думать о самоубийстве, видеть галлюцинации, слышать голоса, считать, что их преследуют, и почти не разговаривать с окружающими. Такие больные безразличны к тому, как они одеты; бывают случаи, когда они неопрятны в постели.

Наследственная ли болезнь маниакально-депрессивный психоз?

Примерно 1 из каждых 100 человек населения страдает или позднее заболеет маниакально-депрессивным психозом. Имеются убедительные аргументы в пользу того, что психоз повторяется в семьях, причем чаще встречается у женщин, чем у мужчин. Как и при шизофрении, оба идентичных близнеца гораздо чаще оказываются пораженными этой болезнью, чем обычные двойняшки.

Однако тип наследования болезни не совсем ясен. Форм маниакально-депрессивного психоза, по-видимому, больше упомянутых двух основных: существуют биполярная форма, в которой маниакальные приступы перемежаются эпизодическими депрессиями, и униполярная, при которой со «светлыми» промежутками чередуются только депрессии без маний. Особо следует отметить, что семьи, в которых встречаются случаи биполярного маниакально-депрессивного психоза, обнаруживают тип наследования, характерный для сцепленного с полом доминантного признака (см. гл. 5). Это значит, что болезнь гораздо чаще поражает женщин, чем мужчин; в этих семьях пораженный отец не передает сыну своего заболевания. Девочка же в семьях, где один из родителей страдает биполярной формой маниакально-депрессивного психоза, подвергается (во всяком случае, теоретически) 50 %-ному риску заболеть этой же болезнью. Что касается униполярной формы, то доступные данные позволяют только предположить, что в этом случае тип наследования доминантный, иными словами, 50 %-ный риск пока проблематичен. В этом направлении предстоит большая работа, хотя уже ясно, что при одном определенном типе маниакально-депрессивного психоза наследственность играет существенную роль.

ДЕТСКИЙ АУТИЗМ

Причины этого тяжелого нарушения до сих пор окончательно не установлены. Многие специалисты усматривают в нем одну из форм шизофрении, которая, как им кажется, просто проявляется в детском возрасте. Другие, ссылаясь на то, что стремление к уединению и прочие симптомы могут обнаруживаться у детей с определенными формами умственной отсталости, стремятся включить аутизм в одну из этих категорий. Третьи вообще отрицают какую-либо связь между детским аутизмом и умственной отсталостью. Но независимо от вопросов, связанных с точными определениями, характерные и разрушительные симптомы болезни слишком хорошо известны.

Во многих случаях они проявляются сразу же после рождения, но выражены настолько слабо, что часто не замечаются. Ни родители, ни врач не обращают внимания на отсутствие у ребенка зрительного (глаза в глаза) контакта с матерью во время кормления или того, что ребенок не тянется на руки и никак не реагирует, когда его берут на руки. Другие типичные признаки: явное стремление к самоизоляции, отчужденность, удаление от других, нечувствительность к боли, отношение к людям, как к предметам (больной ребенок может стоять на голове своего товарища по играм), недостаточно развитая речь, постоянное повторение определенных телодвижений — раскачивание, хлопанье в ладоши, самоповреждение, удары обо что-нибудь головой и т. д.

Наиболее достоверные данные приводят к выводу, что причиной болезни является комплексное функциональное расстройство мозгового ствола, препятствующее восприятию и получению любых ощущений и стимулов — от боли до речи.

Хотя некоторые ученые и выдвинули гипотезу о генетической природе детского аутизма, достаточно убедительных данных пока нет.

Пожалуй, вряд ли в наше время можно найти такого взрослого человека, который бы не слышал о сахарном диабете. И неудивительно, ибо, по последним подсчетам, сейчас в мире насчитывается около 200 млн. диабетиков.

Многие, конечно, знают, что у больных диабетом в крови (а также в моче) имеется высокое содержание глюкозы (или сахара) и что для них характерен абсолютный или относительный недостаток инсулина — гормона, вырабатываемого поджелудочной железой. Недостаточность инсулина создает две серьезные проблемы. Первая — это биохимические нарушения в организме, которые могут привести, если не лечить больного, к диабетической коме и смерти. Вторая серьезная опасность назревает медленно (в течение многих лет) в крупных и мелких кровеносных сосудах больного. Диабет способствует более быстрому развитию атеросклероза (см. гл. 18). Что же касается изменений мелких сосудов, в первую очередь на глазном дне, то они вызывают слепоту, а также повреждения почек. Чем дольше развиваются некоторые формы диабета, тем вероятнее изменения в кровеносных сосудах. В итоге в настоящее время больные диабетом вынуждены рассчитывать на более короткий срок жизни и ждать, что их в любой день постигнет несчастье. Вместе с тем можно встретить людей с диабетом, которые в течение десятилетий не жалуются на плохое самочувствие.

Как, вероятно, спросите вы, разве можно лечить наследственную болезнь? Разве она не является неизлечимой и необратимой? Разве подобного рода нарушения организма могут быть излечимы?

Действительно, излечить полностью генетическое нарушение в настоящее время еще невозможно, но некоторый прогресс в этом направлении уже имеется. По крайней мере сейчас можно лечить подобного рода расстройства. В этой области медицины достигнуты большие успехи и установлены известные пределы. Больным можно оказать помощь, и помощь немалую; их жизни могут быть спасены, если будет распознана угрожающая им опасность. Многие из них могут прожить нормальный срок жизни. Цель лечения: не дать генетическому нарушению проявиться или постараться свести до минимума его тяжелые осложнения.

Какие же способы и методы лечения возможны по отношению к наследственным заболеваниям?

ПИТАНИЕ

То, что некоторые продукты питания утяжеляют проявления наследственных болезней, известно уже давно. Так, очень многие негры рождаются с недостаточностью фермента лактазы, необходимой для усвоения молока и молочных продуктов. Это нарушение может не проявляться до старшего детского или даже подросткового возраста. У таких индивидов при приеме молока или молочных продуктов нарушается пищеварение. Однако, избегая употребления этих продуктов, они могут жить вполне здоровыми всю жизнь.

При некоторых наследственных заболеваниях определенные продукты оказывают на организм токсическое действие и даже могут привести к смерти или к умственной отсталости. Профессор Хсиа из Йеля составил список диет при различных болезнях, распределив виды лечения по категориям. Применим его подход и рассмотрим эти категории последовательно.

Дополнения

Чтобы защитить больного от последствий биохимических нарушений в организме, можно использовать определенные виды продуктов и жидкостей. Некоторые указания по применению такого лечения выполнить очень просто. Например, при серповидноклеточной анемии красные клетки крови приобретают характерный вид вследствие обезвоживания организма. Поэтому очень важно, чтобы больной выпивал ежедневно большое количество воды. Вода также очень существенна при лечении цистинурии — наследственного дефекта обмена, при котором образуются камни в почках. Предотвращать образование камней в почках и мочевом пузыре помогает прием внутрь щелочей. Некоторые наследственные нарушения приводят к снижению в крови сахара (так называемой гипогликемии). Чтобы предохранить больного от осложнений, следует всего лишь обеспечить его сладким.

При других биохимических нарушениях такого простого лечения диетой, к сожалению, недостаточно. Некоторые сахара, такие, как глюкоза и галактоза, могут привести к серьезным осложнениям у людей с наследственным нарушением углеводного обмена. У новорожденного с таким состоянием организма, которое называется галактоземией, молочный сахар (галактоза) может вызвать повреждение мозга, цирроз печени, катаракту и даже смерть сразу после рождения. Всего этого можно избежать путем строгого исключения из питания с самых первых дней жизни ребенка, а еще лучше из диеты будущей матери этих видов сахаров. В таких случаях очень важен пренатальный диагноз, поскольку возможно лечение плода через организм матери.

В состоянии, называемом непереносимостью фруктозы, организм не способен воспринимать сахара, содержащегося в фруктах. Лечение облегчается тем, что часто больной сам испытывает отвращение к сладким продуктам.

Как мы уже упоминали, исключение из питания продуктов, содержащих холестерин, таких, как яйца и насыщенные жиры, очень важно для лечения некоторых сердечно-сосудистых болезней. Имеется даже такое нарушение, при котором химические вещества, родственные хлорофиллу, способны вызвать серьезное повреждение мозга и слепоту. Предотвратить болезнь или по крайней мере облегчить состояние больного можно, исключив из питания все зеленые фрукты и овощи.

Ограничения и замена

Подлинная проблема возникает в тех случаях, если токсичным для больного с наследственным нарушением оказывается какой-то из основных продуктов питания. Исключение этого существенно важного продукта может привести к истощению, задержке роста и даже к смерти. Большое значение приобретает в таком случае замена исключенного продукта питания синтетическими заменителями. Наглядным примером сказанному служит заболевание, называемое фенилкетонурией (ФКУ). Как мы уже говорили, диагноз, поставленный в первые дни жизни ребенка, позволяет немедленно ввести ограничения в пищу, что предоставляет больным детям возможность развиваться нормально ц без тяжелой умственной отсталости, экземы, судорожных припадков и других осложнений, связанных с ФКУ.

В данном случае речь идет об ограничении фенилаланина — аминокислоты, присутствующей во всех высококачественных продуктах и необходимой для производства всех белков организма. При тщательном регулировании содержания этой аминокислоты в организме, постоянном наблюдении и замене синтетическим белком можно добиться успеха в лечении пораженного болезнью ребенка. Но лечение это чрезвычайно сложное, и его следует проводить в крупном медицинском центре. Правда, строгость ограниченного режима можно облегчить, когда ребенок начнет ходить в школу. Но многие родители отмечают огромное эмоциональное напряжение, которое вносит эта терапия в жизнь семьи. Строгая диета лишает ребенка многих продуктов, которые ему хотелось бы съесть; кроме того, некоторые синтетические заменители обладают неприятным вкусом. Систематическое врачебное наблюдение, повторяющиеся анализы крови, постоянная предосторожность в обращении с ребенком — все это болезненно затрагивает всех членов семьи. Однако нет сомнения, что без подобного рода тщательной диетотерапии и режима почти у всех пораженных ФКУ детей развились бы тяжелые повреждения мозга и их нельзя было бы вообще ни к чему приучить и ничему научить.

Когда больной фенилкетонурией вырастает, вступает в брак и решает иметь детей, появляются дополнительные заботы, связанные с новым образом жизни. В прошлом такие ситуации возникали весьма редко. Сейчас при условии, что питание больных строго контролируется, они оказываются способными вступать в брак и иметь детей. Прежде фактически все 100 % детей, родившихся у женщины, которая больна ФКУ, были умственно отсталыми. Теперь мы знаем, что если больная ФКУ во время беременности содержится на ограничительной диете, можно ручаться, что токсичный фенилаланин в ее крови не повредит мозг плода. Также совершенно ясно, что если при ФКУ у плода будет обнаружено повреждение мозга, то это необратимо.

Другой пример наследственного нарушения, которое можно лечить ограничительной диетой, — болезнь Вильсона. Она возникает в результате дефекта в обмене меди, из-за чего в мозгу и печени накапливается большое количество меди. Из питания следует полностью исключить все продукты с высоким содержанием меди, такие, как вишни, шоколад и говядина. Необходимо также принимать лекарства для освобождения организма от меди.

Добавки и замещения

При терапии наследственной болезни особые добавки в питании могут спасти жизнь больного. Существует множество биохимических нарушений организма, при которых добавочные аминокислоты и белки приобретают решающее значение. Другой тип добавок — при лечении несахарного диабета — включает в себя воду и гормон. Несахарный диабет — сцепленное с полом заболевание, его носители — женщины, тогда как поражает оно лишь мужчин. При этой болезни почки теряют способность концентрировать мочу (этот вид диабета отличается от сахарного). Больной теряет с мочой очень много жидкости, в итоге организм оказывается обезвоженным, и в конце концов больной может умереть. Своевременный прием воды продлевает жизнь больного. Но необходимо также замещение: неспособность почек нормально функционировать объясняется недостатком гормона, вырабатываемого гипофизом (шишковидной железой в основании мозга). Специальные исследования позволили получить этот гормон в виде порошка; больные втягивают его носом, как нюхательный табак. Из носа порошок всасывается в кровь и, циркулируя по телу, достигает почек и восстанавливает их способность к нормальной работе.

Добавка в пищу витаминов может иметь исключительное значение при наследственных нарушениях обмена веществ. При таком, например, заболевании, как кистофиброз поджелудочной железы, должным образом не происходит всасывания в кишечник жиров и жирорастворимых витаминов A, D, Е и К. Недостаток витамина К проявляется в обильных кровотечениях и кровоизлияниях. Поскольку в некоторых реакциях организма витамины жизненно необходимы, иногда их требуется принимать в очень больших дозах.

Достигнуты успехи в лечении так называемой метилмалоновой ацидурии плода (тяжелого биохимического нарушения) путем назначения ударных доз витамина В12 непосредственно самой беременной (см. гл. 16). Это идеал, к которому мы стремимся: предотвратить необходимость аборта путем безопасной терапии плода еще в утробе матери. Нужно, твердо придерживаясь этой цели, проделать очень большую работу, чтобы избежать травмы, которую несет с собой аборт, и добиться того, чтобы дети, которых мы хотим иметь, рождались здоровыми.

Однако при кистофиброзе поджелудочной железы требуется не просто добавочное количество витаминов. Наряду с наиболее характерными для этой болезни проявлениями хронической легочной инфекции отмечается также недостаточное выделение поджелудочной железой особого фермента, необходимого для пищеварения. Поэтому больным обычно предписывают принимать внутрь экстракты из поджелудочной железы: не менее десяти таблеток с каждой едой пожизненно. Такой вид лечения не излечивает болезнь полностью, но обеспечивает больному почти нормальную работу кишечника.

ЛЕКАРСТВЕННАЯ ТЕРАПИЯ

Несколько примеров помогут нам ознакомиться с видом лекарств, употребляемых для того, чтобы смягчить проявление некоторых генетических нарушений. А употребляется их очень много.

Щитовидная железа может с рождения оказаться чрезвычайно малоактивной; причины в этом случае наследственные. Простое лечение гормоном щитовидной железы предохранит ребенка от умственной отсталости: терапия должна проводиться в течение всей жизни. При другом наследственном нарушении надпочечник перестает производить гормон кортизон — ситуация, которая может привести к смерти в раннем детстве. И в этом случае проявление болезни значительно смягчается назначением кортизона в течение всей жизни. Некоторые формы подагры наследственны, и применение определенных лекарств блокирует образование мочевой кислоты, предотвращая тем самым мучительные приступы болей. При болезни Вильсона, о которой мы говорили выше, лекарство, родственное пенициллину и называемое пеницилламином, применяется для того, чтобы удалить с мочой из организма избыток меди. При наследственных болезнях с высоким содержанием в крови холестерина можно принимать для понижения его уровня никотиновую кислоту, которая препятствует образованию холестерина.

Даже в случаях, связанных с наличием лишней хромосомы, или же нехваткой одной или нескольких хромосом, больному можно оказать существенную помощь, назначая лекарственную терапию (см. гл. 2 и 3).

Модификация внутренней среды

Этот прием опять-таки не излечивает полностью ни одно генетическое нарушение, но, модифицируя химический состав организма, можно продлить жизнь или в значительной мере улучшить ее. Совсем недавно был найден чрезвычайно эффективный вид лечения редкой, обычно смертельной болезни, поражающей в основном кожу и кишечник и носящей длинное название энтеропатический акродерматит. До 1972 г. дети с этим нарушением (наследуется в равной мере от обоих родителей) часто умирали. Английский врач Мойнехен открыл, что цинк, принимаемый больным, облегчает состояние желудочно-кишечного тракта и кожи все то время, пока больной принимает это вещество. Следовательно, прежде угрожавшая смертью наследственная болезнь хотя и не излечивается, но может быть задержана в своем развитии настолько, что, по-видимому, обеспечивается нормальная продолжительность жизни и даже без постоянного ощущения больным своего дефекта.

Некоторые наследственные болезни, поражающие новорожденных, столь тяжелы, что если их не распознать своевременно, они тотчас вызывают кому и смерть. В этих случаях у плода накапливаются биохимические продукты токсического действия, которые быстро его убивают. Лечение, могущее оказаться удивительно эффективным, состоит в замене или модификации внутренней среды ребенка непосредственно, например в полной замене всего объема крови на кровь, взятую у донора. Токсический продукт также может быть удален из организма ребенка различными способами, включая диализ с помощью аппарата искусственной почки.

ЗАМЕСТИТЕЛЬНАЯ ТЕРАПИЯ

При гемофилии в крови отсутствует один из факторов, обеспечивающих ее свертывание (фактор VIII). В результате больные могут терять много крови даже в случае незначительного пореза, удаленного зуба или просто от удара либо царапины. Фактор VIII может быть получен из донорской плазмы крови, накоплен и сохранен в приготовленных из крови препаратах, называемых криопреципитинами. И хотя эти препараты не излечивают гемофилии, они благотворно сказываются на состоянии здоровья больных. Беда, однако, в том, что получение криопреципитинов в количестве, необходимом для одного больного в год, обходится очень дорого (12 000 долларов). Кроме того, для их производства требуется очень большое количество крови, а человеческой крови чрезвычайно мало, и она необходима при многих хирургических операциях и в других медицинских целях. Настоятельно необходимо выделять средства на исследовательскую работу по созданию синтетического препарата, заменяющего отсутствующий фактор свертывания крови.

В лечении многих генетических дефектов большое внимание уделяется замещению белков. При одном редком заболевании организма, как и гемофилия поражающем только мужчин, ребенок может потерять способность вырабатывать белок, называемый гамма-глобулином, который предохраняет организм от инфекции. Следовательно, его необходимо вводить в организм в течение всей жизни.

Генетически обусловленные отсутствие ферментов или их недостаток являются основными причинами очень многих наследственных заболеваний. Проблема, которая при этом возникает, иллюстрируется приводимым ниже рисунком,

Необходимая для нормального функционирования последовательность биохимических реакций в организме выглядела бы так: вещество А, содержащееся в пище, расщепляется ферментом Г и превращается в вещество Б; это последнее при нормальном процессе превращается особым ферментом М в продукт В. Если для болезни характерно отсутствие фермента М, в таком случае вещество Б не расщепляется и не усваивается организмом. Следовательно, вещество Б начинает накапливаться в больших количествах, откладывается в органах, таких, как печень, мозг, глаза или сердце, вызывает тяжелые нарушения деятельности этих органов и медленно (или быстро) приводит к смерти. Одна из последних и наиболее волнующих попыток лечения предполагает введение в организм отсутствующего фермента. Поэтому в примере, приведенном на рисунке, следует стремиться к тому, чтобы доставить внутрь или непосредственно в кровь фермент М, который затем восстановит нормальный процесс превращения Б в В. К сожалению, это легче сказать, чем сделать.

Прежде чем будет достигнут определенный прогресс в этом направлении, предстоит решить множество проблем, а это сопряжено со значительными ассигнованиями для проведения дальнейших исследований. В первую очередь надо развивать технологию выделения и получения необходимых ферментов. Ферменты должны быть активными, весьма стабильными, стерильными и в такой форме, чтобы организм не мог их отторгнуть. Всего этого можно достигнуть лишь ценой огромных усилий.

После получения или выделения фермента нужно разработать методы доставки его в организм. Самый обычный путь — прием внутрь, но для большинства ферментов он не подходит, поскольку желудочный сок способен лишить фермент активности. И хотя в создают так называемой ферментной терапии имеются определенные успехи, препятствия, которые стоят на этом пути, все еще очень велики. Даже если бы удалось достичь того, чтобы недостающий фермент поступал непосредственно в кровь, потребовалось бы решить проблему, каким образом он мог проникать в ту ткань, где накапливаются токсичные продукты.

Если таким органом является мозг, необходимый фермент может просто не достигнуть по кровеносным сосудам клеток мозга, где уже произошло повреждение. Как выяснилось, именно эта проблема теперь является главным препятствием. Но как только она будет решена, перед нами откроется возможность, к достижению которой все мы стремимся: распознавать генетическую болезнь у плода и приступать к ее лечению еще в утробе матери.

Восстановление или реконструкция

Развитие большой головы (гидроцефалия) и связанная с этим умственная отсталость как следствие повреждения мозга могут быть предотвращены хирургическим вмешательством для уменьшения внутричерепного давления. Операции по обходному шунтированию больших вен брюшной полости могут сохранить жизнь при некоторых наследственных заболеваниях. При наследственных аномалиях лица, ушей, рук, ног и т. д. можно достигнуть коррекции или излечения путем «косметической» хирургии. Один из родителей может передать половине своих детей особый дефект — отсутствие уха или обоих ушей. Пластическая хирургия предоставляет возможность реконструировать недостающее ухо.

Новые органы взамен плохо функционирующих

Нередко случается, что при наследственных болезнях пораженным оказывается только один какой-нибудь орган. В настоящее время появилась возможность иногда удалять и даже заменять его. Такая методика применяется при повреждениях почек в расчете на то, что удаление больной почки и имплантация новой предотвратят дальнейшие осложнения наследственной болезни и позволят больному вести более нормальную, а возможно, и долгую жизнь. В пересадке печени и селезенки уже достигнуты некоторые успехи. Среди сложных, возникающих в связи с трансплантацией проблем следует считаться не только с опасностью отторжения донорского органа, но и с тем, что имеющаяся наследственная болезнь может поразить и пересаженный орган.

Когда речь идет о наследственной болезни, каждого охватывает чувство, похожее на безнадежность. Цель, которую мы поставили перед собой в этой главе, состояла в том, чтобы предельно кратко дать представление о возможностях, существующих в настоящее время для ухода за больными и их лечения, несмотря на неспособность полного излечения. Ключом ко многим из упомянутых методов является по возможности ранняя терапия, что может предотвратить смерть или необратимую умственную отсталость.

По своему личному опыту вы, наверное, знаете семьи, в которых из поколения в поколение появляются слабоумные дети. Возможно, вы также бывали озадачены, видя, как из семей среднего уровня или даже посредственных выходят замечательные, блестящие личности. Возникает вопрос: допустимо ли в таком случае связывать каким-либо образом умственное развитие с наследственностью?

Определения понятия «умственные способности» лишены точности и ясности и в основном предполагают «способность к абстрактному мышлению». В 1905 г. главным образом французским психологом Альфредом Бине были впервые разработаны тесты на определение коэффициента умственного развития — КИ или IQ (коэффициент интеллектуальности). Тесты, которые Бине подготовил по поручению министерства образования Франции, были специально предназначены для измерения потенциальной способности детей к учебе в школе. Американские психологи пересмотрели и переработали тест Бине — сначала в Станфордском университете, отсюда и название — тест на КИ Станфорд-Бине.

Измерения КИ сталкиваются с многими трудностями. Обычно они проводятся специальным образом и в специальных условиях. Делаются попытки измерить основной фактор умственных способностей, но во многих отношениях эти попытки оказываются несостоятельными. Хотя тесты и в самом деле дают возможность измерять речевые и вычислительные способности, а также способность к логическому мышлению, они не в состоянии различить и выделить многие другие способности.

Много лет назад, еще до переработки, тест Станфорд-Бине показывал в среднем более высокий КИ для мальчиков, чем для девочек. Но хотя и сейчас можно встретить людей, которые убеждены в превосходстве интеллекта мужчин, факты говорят сами за себя: тщательная проверка вопросов в тестах, проведенных за многие годы, дает почти идентичные распределения КИ среди мужчин и женщин. Поскольку тест применяется для измерения потенциальных способностей к занятиям в школе и достигнутых успехов, принято считать, что он не в состоянии учесть культурные, расовые или социально-экономические различия, влияющие на развитие детей в смешанном обществе. Следовательно, умственно совершенно полноценные дети при плохих условиях воспитания могут получать низкие оценки по тесту. Иными словами, тест измеряет скорее уровень образования, чем умственные способности. Разработаны различные тесты, которые стремятся учесть эти культуральные различия, но ни один из них пока не достиг своей цели. Правда, что касается белых детей, тесты на КИ очень хорошо отражают успехи в школьных занятиях. При других же культуральных предпосылках или в других этнических группах к результатам этого теста следует относиться с изрядной долей скептицизма.

Почему, спросите вы, все мы умираем? Мы понимаем, почему наступает смерть, когда у человека рак, болезнь сердца, высокое артериальное давление, инсульт или какая-нибудь другая болезнь. Но если мы здоровы, почему мы перестаем жить? Может быть, мы попросту дряхлеем? Почему женщины живут дольше мужчин? А это так, и это свойственно не только человеческому роду, ибо самки пауков, рыб, водяных жуков, комнатных мух, плодовых мушек, куры живут дольше самцов (хотя у некоторых видов птиц, в частности голубей, самцы предположительно живут дольше самок). И опять-таки, возвращаясь к людям, почему-то новорожденные мальчики умирают гораздо чаще, чем девочки.

Во все времена люди пытались предсказывать пол будущего ребенка. Применялись все способы магии: астрология, теория магических чисел, сновидения, изучение внутренностей жертвенных животных, толкование линий полета птиц и всякие «сверхъестественные» явления. Рождению мальчика всегда и повсюду — от королей до крестьянина — придавалось общественное значение. Не удивительно, что вся мировая литература полна описаниями различных способов определения пола ожидаемого ребенка.

Близнецы даже в наш прозаический век неизменно пробуждают к себе интерес — слышим ли мы весть об их рождении, встречаем ли их на улице, в школе и т. д. Правда, сейчас в рождении близнецов не усматривают угрозу обществу, как это было не так давно.

В средние века и в более отдаленные времена близнецы и их матери во многих странах подвергались оскорблениям, поскольку мать считали неверной женой и верили, будто близнецы происходят от разных отцов или от нечистой силы. Мифология полна ужасных историй, в которых убивают одного из близнецов, а часто вместе с ними и мать. Вспомним, как были обречены на смерть вместе с матерью близнецы Ромул и Рем — основатели Рима.

В наш век бурного развития науки интерес направлен в большей степени на причины и механизм возникновения близнецов. В этой главе мы попытаемся дать самое общее представление об этих причинах, которые по обыкновению представляют собой сложное переплетение различных влияний среды и генетической предрасположенности.

В 1974 г. один английский акушер из Лидса за «явил, что знает трех здоровых детей, рожденных в результате оплодотворения яйцеклетки в колбе с последующей пересадкой ее в матку матери. От раскрытия деталей он решительно отказался, утверждая, что обязан сохранить в тайне то, что является частным делом родителей и рожденных таким способом детей. Следовательно, ценность этого сообщения остается под вопросом. Однако если иметь в виду технические достижения в области контроля за размножением, то совершенно ясно, что этот процесс в целом полностью выполним и действительно мог уже быть успешно осуществлен.

Но почему, возможно, спросите вы, необходимо вступать на этот путь — оплодотворять яйцеклетку человека в лабораторной пробирке?

Не вызывает сомнений, что медико-генетические исследования — ключ к пониманию и возможному лечению многих болезней. Среди главнейших из них — рак, болезни сердца, аллергические расстройства, гипертония, различные врожденные физические пороки и биохимические дефекты (ограничимся лишь этим перечислением); именно здесь предстоит сосредоточить усилия для достижения прогресса. Однако обеспечить этот прогресс и широко использовать накопленную информацию, столь важную для здоровья отдельных граждан и здравоохранения в целом, можно, лишь поддержав генетические исследования путем предоставления больших финансовых средств. Этой поддержки мы ожидаем как от правительства, так и от частных лиц.

В госпитале имени Джона Гопкинса в Балтиморе родился ребенок с болезнью Дауна. Через несколько часов после рождения стало ясно, что у него имеются какие-то осложнения в кишечнике. Врачи поставили диагноз атрезии двенадцатиперстной кишки (врожденного дефекта, приводящего к полной закупорке выхода из желудка в кишечник) и уведомили родителей, что для устранения закупорки необходима операция. Родители отказались от хирургического вмешательства, поскольку в случае удачной операции ребенок выжил бы, но оставался с умеренно-тяжелой формой умственной отсталости. Лишенный врачебной помощи[47], этот ребенок умер от голода спустя две недели.

Этот случай, потрясший всех, кто имел к нему отношение, произошел в медицинском заведении, оборудованном в соответствии с самыми современными стандартами мировой науки. Нет необходимости говорить о том, что это был отнюдь не первый случай, когда ребенку позволили умереть в больнице, в специальном отделении для новорожденных или в особом блоке для интенсивного лечения. Врачи другого, также весьма известного медицинского заведения, Йельского госпиталя (шт. Коннектикут), опубликовали в «Медицинском журнале Новой Англии» в 1973 г. данные о том, что 43 детям из 299 (т. е. 14 %), госпитализированных в течение года по поводу неизлечимых повреждений или дефектов в блок интенсивного лечения, было позволено умереть.

В различных детских лечебных заведениях во многих странах я наблюдал трагические ситуации, с которыми сталкиваются врачи: они имеют дело с новорожденными со спинномозговой грыжей, которые никогда не будут способны не только ходить, но и контролировать деятельность своего мочевого пузыря и кишечника, или с тяжелой гидроцефалией, которым угрожает тяжелая умственная отсталость и слепота; младенцами, которые из-за повреждения мозга, вызванного недостатком кислорода, кровотечением или другими причинами, будут биться в судорогах, окажутся полностью парализованными, не способными даже повернуться в постели; новорожденными с тяжелыми генетическими дефектами, без сомнения, предвещающими в будущем глубокую умственную отсталость и «растительное» существование, а также боль и страдания[48].

Еще совсем недавно родители, врачи и общество не сталкивались с ситуациями, с которыми мы так часто встречаемся сегодня, когда достижения медицинской технологии позволили сохранять жизнь ребенку с генетическими и другими врожденными дефектами за счет применения респираторов и других искусственных средств. Однако появились трудности другого рода: в то время как в некоторых случаях можно быть абсолютно уверенным в неизбежности смертельного исхода, в других нельзя отрицать, что существует известная степень неопределенности устанавливаемого прогноза.

Боль и страдания ребенка, рожденного с тяжелыми врожденными дефектами, разрушение семьи и последствия этого для общества в целом требуют проведения определенной политики, которая не расходилась бы с законом. Из рассмотрения четырех представленных здесь альтернатив ясно, что ныне существующая ситуация, которая оставляет родителей и врачей под постоянной угрозой судебного преследования, явно наихудшая. Принцип участия третьей стороны (в виде так называемого комитета эвтаназии) не лучше, чем предоставление правительству власти для произвольной эвтаназии. Лучшим, по-видимому, был бы выход, когда родители и врачи могли решить в каждом конкретном случае, что делать, а чего не делать. Именно они, как никто другой, способны оценить будущие страдания ребенка и дать ему возможность умереть с достоинством наиболее гуманным образом. Лично я вместе с врачами из Нью-Хейвенского госпиталя при Йельском университете и другими полагаю, что подобные решения должны приниматься независимо от закона. Я также совершенно согласен с теми, кто считает, что если отбор неизлечимо больных нарушает закон, — то закон следует изменить[54].

Речь идет не о болезнях как таковых, а о 4–8 генах, которые могут вызвать развитие болезни лишь при определенных — условиях (см. стр. 79). — Прим. ред.

Автор имеет в виду, что умственная отсталость может быть врожденной, то есть возникающей вследствие поражения мозга в период внутриутробного развития под влиянием внешних по отношению к эмбриону или плоду факторов (вирусной инфекции, лекарства, облучения), и наследственной, то есть возникающей вследствие первичных нарушений генетического аппарата самого эмбриона или плода, унаследованных от родителей. — Прим. ред.

Цифра неточная: суммарная частота форм патологии, особенно если иметь в виду мультифакториальные заболевания, которые могут проявиться в течение всей жизни, раза в два выше, т. е. здоровых людей чуть больше 90 %. — Прим. ред.

См. предисловие, и примечания по этому вопросу к гл. 29.— Прим. ред.

Прокол плодного пузыря и анализ клеток околоплодной жидкости, позволяющий определить пол плода. — Прим. ред.

Основная функция клеток кишечника состоит в разложении сложных белковых и других веществ, поступающих с пищей, на более простые составные части с последующим всасыванием в кровь и лимфу. — Прим. ред.

Ядро каждой клетки организма содержит весь набор генов (геном), свойственный данному виду, но в большинстве клеток активно функционируют только некоторые из них. Функциональное своеобразие клеток разных органов зависит от того, какие именно гены функционируют в данных клетках. — Прим. ред.

Эти хромосомы, одинаковые по форме как у мужчин, так и у женщин, носят название аутосом. — Прим. ред.

Это очень сильное утверждение. В действительности основные типы бэндинга (полосатости хромосом) сходны у многих индивидов, но уникальны для каждой пары хромосом. — Прим. ред.

Это верно, если перечисленные дефекты являются комбинированными. В случае изолированного дефекта (только заячья губа) хромосомные нарушения не обязательны и чаще всего отсутствуют (см. гл. 9—11). — Прим. ред.

Это не совсем точное утверждение, поскольку существует заболевание, называемое тестикулярной феминизацией, при котором мужской хромосомный набор (46, XY) обнаруживается у индивидов с женским фенотипом. — Прим. ред.

Следует предостеречь читателя от поспешного вывода о том, что нарушения половых хромосом могут быть важной причиной возникновения шизофрении вообще и у женщин в частности: процент больных, страдающих шизофренией и одновременно имеющих нарушения половых хромосом, в общей массе незначителен. — Прим. ред.

Коэффициент умственного развития (IQ) определяется путем применения набора специальных тестов, позволяющих оценить различные стороны интеллектуальной деятельности человека (зависящих, в числе прочего, и от его общей осведомленности). IQ — отношение суммарного показателя по всем тестам у конкретного индивидуума к среднему значению того же показателя соответствующей возрастной группы. Принято считать, что IQ меньше 70 отражает умственную отсталость, а ниже 50 — выраженную степень умственной отсталости, при которой обучение возможно лишь в очень ограниченных пределах. — Прим. ред.

В советской медицинской литературе принят термин «синдром Шерешевского», поскольку впервые эта болезнь была описана советским эндокринологом Н. А. Шерешевским в 1925 г., а затем более детально изучена Тёрнером в 1938 г. — Прим. ред.

Это не совсем так: излишек гормона способствует раннему, точнее преждевременному половому созреванию. — Прим, ред.

Автор не имеет в виду, что среди идентичных близнецов чаще бывают преступники. Речь идет о том, что если среди идентичных близнецов один является таковым, то другой, в отличие от двойняшек, чаще проявляет те же наклонности. — Прим. ред.

Автор забывает здесь о факторах окружающей среды, которые влияют на формирование личности. — Прим. ред.

См. примечание на стр. 73. — Прим. ред.

Если автор под «перекладиной лестницы» имеет в виду одну пару азотистых оснований, то 6 млн. — это очень мало, что следует из несложных расчетов, вытекающих из этого же абзаца. На самом деле речь идет о возможном числе генов по оценкам начала 60-х годов, тогда как в конце абзаца приведены современные оценки. — Прим. ред.

Среди цирковых карликов часто бывают и такие, у которых обнаруживается недостаточная функция гормонов гипофиза, то есть совсем иное состояние, отличающееся от ахондроплазии. — Прим. ред.

Иными словами, проявляется только при наличии двух дефектных генов. — Прим. ред.

Сказанное отнюдь не означает, что читатель должен подозревать у себя наличие наследственной болезни при появлении отдельных симптомов, которые могут быть связаны с многими временными расстройствами тех или иных функций и органов, возникающими в результате ненаследственных причин и факторов. Установить это может только специалист. — Прим. ред.

В современной литературе принят термин «европеоидная раса». — Прим. ред.

На самом деле все наоборот: резус-положительные эритроциты плода, проникая через плаценту в организм матери, вызывают у нее образование антител против «чужеродного» для мастери резус-вещества плода (ибо она Rh—). Эти антитела, образовавшиеся в организме матери, проходят через плаценту в кровь плода и склеивают его эритроциты в силу реакции «антиген-антитело». — Прим. ред.

Или болезнь Бехтерева. — Прим. ред.

См. примечание на стр. 35. — Прим. ред.

Снижение уровня сахара в крови. — Прим. ред.

Автор вынужден затрагивать этот вопрос из-за широкого распространения наркомании в западных странах. — Прим. ред.

Это слишком категоричное утверждение, отражающее то частное обстоятельство, что сам автор в большей степени является врачом, нежели генетиком. На самом деле вопрос о консультациях гораздо сложнее. — Прим. ред.

Выход яйцеклетки, готовой к оплодотворению, в маточную трубу. — Прим. ред.

Это слишком категоричное утверждение. — Прим. ред.

Это противоречит утверждениям самого автора в предыдущих главах и, в частности, истории с Джоан, приведенной выше. — Прим. ред.

Повышенное выделение с мочой метилмалоновой кислоты. — Прим. ред.

Имеются в виду родительские пары, у которых риск рождения ребенка с генетическим дефектом существенно выше, чем в среднем для любой супружеской пары из общей популяции. — Прим. ред.

В СССР плод считается потенциально жизнеспособным после 28 недель с момента зачатия (при весе не менее 1 кг и росте не менее 35 см). — Прим. ред.

Согласно ст. 559 ГК РСФСР, раздел наследства производится с обязательным выделением доли, которая причитается зачатому, но еще не родившемуся наследнику. — Прим. ред.

Искусственной смерти. — Прим. ред.

Вряд ли оправдано ставить в один ряд законодательных достижений вакцинацию и стерилизацию! Совершенно очевидно, что принудительная стерилизация, какими, бы благими намерениями она ни оправдывалась, является антигуманным актом и категорически отвергается советскими учеными и специалистами. — Прим. ред.

Правильнее говорить о гетерозиготных носителях генов соответствующих заболеваний. Тогда, если речь идет о рецессивных генах, в первом приближении утверждение автора можно считать относительно верным. — Прим. ред.

См. предисловие и примечания к гл. 29. — Прим. peд.

См. примечание на стр. 238. — Прим. ред.

Инбредная — значит, однородная в отношении наследственности. Это достигается скрещиванием особей из одного помета, и так в каждом последующем поколении. В результате первоначальные различия постепенно исчезают, и после десятка скрещиваний особи одного помета становятся идентичными по своим наследственным задаткам. — Прим. ред.

То есть находятся в той же хромосоме и в близком соседстве. — Прим. ред.

По-английски IVF: In Vitro Fertilization. — Прим. ред.

Эти вопросы, равно как и относящиеся к донорству, оговорены в предисловии. — Прим. ред.

Общая оценка материала этой главы дана в предисловии редактора перевода. — Прим. ред.

Советское законодательство и советская медицинская этика однозначно требуют, чтобы любому больному (и даже в состоянии клинической смерти) оказывалась вся доступная врачебная помощь, которая может улучшить его состояние и способствовать его выздоровлению. — Прим. ред.

Хотя у автора, по-видимому, имеются основания для критики службы призрения в его стране, здесь он пытается в известной мере усилить эмоциональное воздействие на читателя, чтобы оправдать необходимость эвтаназии. С нашей точки зрения, гораздо более нравственным было бы требовать улучшения службы призрения, чем призывать к намеренному отказу от медицинской помощи. — Прим. ред.

Советские врачи в подобных случаях руководствуются не только законом, но и нравственными принципами советской медицины: ни при каких обстоятельствах не отказывать во врачебной помощи тем, кто в ней нуждается. — Прим. ред.

Вопрос о необходимости оказания экстраординарной медицинской помощи для спасения больного недопустимо ставить в зависимость от расходов на такую помощь. В СССР, как и в других социалистических странах, государство полностью берет на себя все расходы по оказанию врачебной помощи больным, о которых говорит автор. — Прим. ред.

Никто не может взять на себя смелость предрешать, что на протяжении жизни больного не будет найдено путей его радикального излечения и реабилитации. — Прим. ред.

Аргумент более чем серьезный, но автор попросту уклоняется от его обсуждения. С точки зрения советской медицинской этики намеренное бездействие в оказании врачебной помощи, независимо от нашей субъективной оценки ее результативности является не просто безнравственным, но и преступным. — Прим. ред.

Позиция частных взаимоотношений вообще и по конкретным вопросам, о которых здесь говорит автор, совершенно неприемлема для советских врачей. Советская медицина руководствуется исключительно необходимостью оказания требуемой врачебной помощи больному. — Прим. ред.

Следует обратить внимание, что основная мысль автора, как и многие его высказывания по проблеме эвтаназии, может служить хорошей иллюстрацией того, как идеология частных финансовых отношений между медиками и населением сказывается на позиции даже в целом прогрессивно настроенного буржуазного ученого. — Прим. ред.