Изучение того, наследуем ли мы мигрень, началось с некоторым опозданием. Для любого, кто задумывался об этом, было логично допускать, что мигрень — потомственный признак; очень часто можно обнаружить, что на этот недуг жалуются сразу несколько человек в одной семье. Однако механизм такой наследственности был неясен. В 1960-х — 1970-х гг. выдвигалось много теорий: предполагали, что мигрень связана с рецессивным геном, или с доминантным геном, или с множеством генов, или (моя любимая) что вообще нет никакой четкой генетической картины. Проблема заключалась в том, что все эти исследования основывались на анализе личных семейных отчетов о родословной боли, и, конечно, такой процесс чреват допущением ошибки из-за постановки неправильного диагноза недомогания у некоторых членов семьи, а также из-за изначальной предвзятости, поскольку никто не хотел, чтобы его забыли упомянуть.
Разделы генетики
Взаимодействие среды с генетикой изучает популяционная генетика, и она важна при изучении наследуемости признаков, и в частности болезней, в процессе эволюции.
Эпигенетика, со своей стороны, изучает то, как гены и их активность могут быть изменены без вмешательства в структуру ДНК (такого, как со стороны ретровируса), которая кодирует определенный белок. Эти факторы лежат в основе наследственных признаков, которые идентифицировал Грегор Мендель, и также могут передаваться потомкам.
Уильям Уотерс, который работал в отделе эпидемиологии Совета медицинских исследований в Южном Уэльсе, попытался отделить все эти предубеждения. В 1971 г. он пришел к выводу, что генетическая обусловленность мигрени не так важна, как считали его предшественники. Для него гораздо более существенным фактором стала окружающая среда: вы не родились с мигренью, вы каким-то образом приобрели ее.
Ген всевластия?
Возможно, нам снова нужно обратиться к более детальному биологическому исследованию. Со всеми нашими достижениями в понимании генетики, картировании генома, выяснении того, что делают определенные гены, и в играх с их активностью мы уже должны были бы связать мигрень со специфическим геном, верно? Что ж, исключив существование одного гена всевластия над миром мигрени, наука определила ряд генов-кандидатов, изменения в каждом из которых повышают риск развития этого недуга. Многие такие исследования проводились с участием людей, которые испытывают мигрень с определенной аурой, с целью более четкой постановки диагноза мигренозной головной боли (чтобы не перепутать ее с любым другим типом). Это означает вероятность того, что у мигрени без ауры другой генетический профиль, но, как мы видели в предыдущей главе, те же изменения в мозге могут происходить и у кого-то, кто переживает приступ мигрени без ауры, просто такой человек не испытывает субъективных ощущений в связи с этими процессами в мозге.
Есть основания считать, что существует особая форма мигрени, называемая гемиплегической мигренью, которая передается в семье следующему поколению. Такие пациенты испытывают сильную мышечную слабость, острую колющую боль с одной стороны лица, головы или даже тела (отсюда и название «гемиплегическая» от греч. hemi — «половина» и plege — «удар», «чума», «рана»), которая может фактически граничить с состоянием паралича или привести к нему, напоминая этим симптомы инсульта. Как бы страшно это ни звучало, такие последствия временны.
Гемиплегическая, или наследственная, мигрень связана с аутосомным (не относящимся к половым хромосомам, поэтому его носителем могут быть и мать, и отец) доминантным геном, а это означает, что нужен лишь один родитель с таким измененным геном, чтобы передать его следующему поколению. Хотя у вас может быть этот ген, он не обязательно проявит себя; в некоторых случаях не наблюдается вообще никаких симптомов. Нам еще предстоит выяснить, почему так происходит. Какие факторы воздействия окружающей среды активируют этот ген? Связаны ли они с обычными триггерами мигрени, о которых мы знаем и о которых скоро поговорим? Предстоит серьезная работа по выявлению зависимости между этими вопросами.
Когда я начинала учиться в университете, исследования в области генетики давали большую надежду — как на понимание человечества, так и на лечение болезней, с которыми оно столкнулось. Например, обнаружение генов, ответственных за рак, неврологические заболевания или сердечную недостаточность, принесло пользу для предсказания начала болезни, дав возможность каким-то образом сдерживать ее развитие. Проект «Геном человека» был титаническим международным усилием по составлению карты всех генов, обнаруженных в человеческом теле. Он начался только в октябре 1990 г., но всего через 13 лет, на два года раньше графика и с экономией бюджетных средств, весь генетический код человека был расшифрован. Удивительно, что мы можем делать, когда работаем сплоченно!
До сих пор генетические исследования по большей части фокусировались на генах-кандидатах, которые зачастую были предложены на основании сходства мигрени с другими расстройствами, такими как, например, эпилепсия. Было предложено четыре гена, потенциально способных дать объяснение общей генетической основе:
1. CACNA1A на 19-й хромосоме (отвечает за синтез кальциевых каналов).
2. ATP1A2 на 1-й хромосоме (отвечает за синтез натриево-калиевого насоса).
3. SCN1A на 2-й хромосоме (отвечает за синтез натриевых каналов).
4. PRRT2 на 16-й хромосоме (участвует в высвобождении нейромедиаторов в синаптической щели).
Все они участвуют в механизме высвобождения нейромедиаторов и/или в поддержании баланса ионов с внутренней и внешней стороны нервной клетки, о важности которых мы узнали в предыдущей главе. Если эти аномальные гены не создают правильных белков, возникают проблемы с возбудимостью клеток и с передачей сигнала от одной клетки к другой. Как известно, эти проблемы проявляют себя в разной степени и при эпилепсии, и при мигрени.
Определив местонахождение этих генов, проследив за их передачей по родословным и отмечая попутно, как заболевание проявляется у разных людей, мы в конечном итоге сможем понять механизм того, как каждый измененный ген приводит к особенностям поведения, которые мы наблюдаем. Если мы сможем понять роль и вклад конкретных генов, мы сможем найти способ нормализации их работы. Мы еще не достигли этой цели, но теоретически способны создать нормальный ген в лабораторных условиях и изменить ДНК пациента, так чтобы впоследствии в рамках жизнедеятельности организма происходила экспрессия нормального гена, а не измененного. Это можно сделать с помощью ретровирусов-обманщиков, которые будут использованы для переноса правильной формы генов в клетки тела, — так скорпион пересекал реку на спине лягушки.
Однако у подхода, ориентированного на гены-кандидаты, несколько методологических недостатков. Он требует невероятно много времени, потому что семьи, в которых экспрессируется измененный ген и проявляется связанное с ним заболевание, должны быть найдены, а затем на протяжении жизни целых поколений находиться под регулярным наблюдением. Кроме того, хотя этот метод и точен для выбранных семей, он не охватывает все стороны проблемы. Помимо определенного кандидата могут быть и другие гены, столь же важные, которые мы можем пропустить, или, что еще хуже, то, на что вы смотрите, могло быть обнаружено случайно и вообще не распространяться на других людей. Размер выборки, как правило, очень мал, а влияние окружающей среды на испытуемых варьируется до такой степени, что о происходящем трудно знать точно. Наконец, хотя гены-кандидаты идентифицируются и отслеживаются, редко можно проследить каждый из них в рамках одного семейного исследования, чтобы обнаружить их взаимодействие
[29].
