Во-вторых, сложно сравнивать опухоли человека и животных. Человеческие опухоли тяготеют к уникальности, и попытка культивировать человеческую опухоль на животном, не приведет к тем же характеристикам для изучения и изменения. И, как уже было показано, основным условием роста опухоли являются окружающие условия, а воспроизведение тех условий, что есть в организме человека, у лабораторных животных, – задача сложная, если вообще выполнимая.
И последнее: контроль действия вещества в разных организмах тоже представляет собой нерешаемую проблему. Когда я даю лекарство человеку вместо животного, последовательность событий меняется, и она продолжает меняться под воздействием индивидуальных факторов, включая метаболизм, дозировку, режим приема и т. д. Опять же, сложно повторить эксперимент с одним веществом в разных организмах, а интерпретация данных, полученных в результате этих экспериментов, может быть еще сложнее.
Пока лучшие способы взглянуть на заболевание с системной точки зрения не найдены, мы не можем гарантированно предотвращать болезни, так изобретательно ускользающие от попыток их понять, лечить их и избавляться от них. Но тем не менее верю, что на подходе – революция в биомедицинской технике, которая позволит изучать организм как сложную систему по-новому. Эта революция предоставит данные, необходимые для улучшения здоровья каждого.
Так ли плоха окружающая среда?
В начале этой главы можно было подумать, что «влияние условий» относится к окружающей среде – ее загрязнению, воздействию ядовитых промышленных отходов, которые меняют состояние системы. Я намеренно представил «взгляд в микроскоп» до того, как начать говорить о другой части спектра – макроскопической. Тезис о постоянном загрязнении окружающей среды уже навяз в зубах. Горожане лишены чистого воздуха; еда и напитки все чаще содержат искусственные и генетически модифицированные ингредиенты; пластик, выделяющий опасные вещества, используют в хозяйственных товарах и бутылках; зачастую нет уверенности даже в качестве водопроводной воды, а химикаты можно найти всюду, даже если вы не живете рядом с работающим заводом.
Конечно, все это может разрушить систему организма, не говоря уже обо всей планете, но к тому, что все изменения окружающей среды только ухудшают здоровье, стоит отнестись с осторожностью. Способ, которым нечто «плохое» на нас влияет, необязательно ухудшает здоровье. Каждый фактор нужно изучать по отдельности. Не стоит забывать, что с тех пор как большинство людей стало жить в городах, продолжительность жизни увеличилась, несмотря на все проблемы городов и загрязнение окружающей среды. Частично рост продолжительности жизни объясняется улучшением здравоохранения, но не стоит делать обобщения до того, как каждое из этих изменений изучено и понято. Просто нужно больше данных, прежде чем делать конкретные выводы, – чтобы знать, хотим мы получить тухлое яйцо или милую птичку, и что получится в результате.
Рекомендация врача
Мы не можем изменить генетику, но можем изменить условия, влияющие на генетику. Для того существует множество способов воздействия на организм и его функции как снаружи, так и изнутри. Возможно, уже существуют все необходимые медикаменты для профилактики и лечения всех заболеваний, но мы не знаем, как именно их нужно использовать, чтобы получить необходимые изменения. Накопление этой информации потребует усилий не только от ученых, но и от простых людей вроде вас или меня, когда мы возьмем на себя обязанность по сохранению собственного здоровья.
Глава 5. Слабость ДНК и сила протеинов
Если я спрошу, насколько отличается число генов человека от числа генов дрозофилы, то вы предположите, что намного. Человек, как минимум, физически больше и гораздо сложнее устроен (не может летать, но может решать интеллектуальные задачи). Но странно: количество генов в человеческом геноме не особенно отличается от гораздо более простых организмов, таких как нематода или дрозофила. Мы обходимся таким незначительным количеством генов за счет разницы в использовании. Человеческие клетки на основе одного гена могут синтезировать несколько разных белков, а человеческий протеом (набор белков, которые могут быть синтезированы в человеческом теле) гораздо больше, чем у более простых существ – наших соседей по планете. По современным оценкам, число различных белков в человеческом теле приближается к 1 миллиону. Важно, что состояние организма скорее зависит не от ДНК, а от белков и условий, в которых они созданы. Позвольте объяснить.
Помните, что ДНК скорее указывает на возможности, чем диктует судьбу? Но многие все еще думают, что геном – это «чертеж» организма, инструкции, которым организм следует, чтобы построить вас, да, именно вас, и которые гласят, получите ли вы инфаркт в 42 или доживете до 92-х (когда сердце откажет само), выкуривая по пачке в день. К сожалению, аналогия с чертежом неверна. На чертеже обычно видно, что с чем состыковано и как взаимодействует. Геном содержит цифровые данные, но сложность в том, что мы, люди, – существа аналоговые, а не цифровые. Состояние нашего организма описывается непрерывными значениями параметров. И даже если известно, что в вашем геноме в конкретном месте содержится последовательность «АТЦД», то определение значения этого факта в динамике и того, как эта последовательность кодирует белки, выполняющие определенные функции, – аналоговая задача. Мы с Дэнни Хиллисом, совместно попытавшись понять болезнь с совсем другой точки зрения, не связанной исключительно с ДНК, отнеслись к этому серьезно.
Впервые мы с Хиллисом встретились в мае 2003 года. Бывший вице-президент Альберт Гор представил нас в рамках своего визита в лабораторию в «Седарс-Синай». Гор, стремящийся провести реформу здравоохранения, после президентских выборов начал кампанию под названием «Bluesky to Blueprint». Продемонстрировав Гору лабораторию, я объяснил, что для того, чтобы понять, чему мы противостоим в области онкологии, необходимо нечто большее, чем данные геномики и воображение. Другими словами, изучения последовательностей ДНК, рентгеновских снимков, МРТ и тому подобного недостаточно. Эти источники дают ценную информацию, но им не хватает объемности и динамизма. Кроме того, необходимо понимание воздействия болезни – требуется способ взять анализ и определить белки крови, связанные с заболеванием. Более того, необходимо взять такую же пробу крови и узнать по ней «состояние организма», включая индивидуальные особенности метаболизма, и является ли человек носителем тех или иных заболеваний.
Можно подумать, что такая медицинская технология, такой «здоровьемер» уже создан, но это не так. Как уже говорилось, можно измерить в крови конкретные переменные, такие как содержание натрия, количество эритроцитов, холестерина и так далее, можно провести тесты на определение признаков инфекции или болезни, а также секвенировать ДНК. Но ни один тест не покажет действительное «состояние». Конечно, эти данные становятся основой выводов о состоянии здоровья, но ни один из них не является единственно необходимым для определения «здоровья» вообще.
Я знал, что заинтересовал Гора своим энтузиазмом, но знал также, что сам себя загнал в угол. Гор понял, что я по уши закопался в данных и не могу их интерпретировать, и сказал прямо: «Вам нужен инженер. Стоит встретиться с тем парнем из Диснея».
