Чем популяция украинцев отличается от других наций на территории Европы, много ли у нас общего с соседями, зачем украинцам генетические паспорта и как они могут помочь в преодолении COVID-19 или онкозаболеваний в интервью УНИАН рассказал генетик, профессор Оклендского университета (США), доцент УжНУ Тарас Олексик.
Чем отличается популяция украинцев на территории Европы и отличается ли вообще? Имеем ли мы много общего с соседями? Можно ли создать генетический паспорт украинца и подходить к лечению каждого гражданина индивидуально?
Ответы на эти вопросы есть в результатах исследования генетического разнообразия украинцев, над которым работала международная группа ученых во главе с учеными из Ужгородского национального университета. На днях результаты исследования опубликовали в научном журнале GigaScience.
О важности исследования и его перспективах УНИАН пообщался с руководителем проекта Тарасом Олексиком.
Тарас, понятие «геном», которое еще несколько десятков лет назад было почти неизвестно широкой публике, ныне прочно вошло в наш лексикон. Неужели так просто исследовать и изучать происхождение человека?
Геномы сейчас действительно исследуют во всем мире. Иногда я даже говорю, что нынешняя ситуация немного похожа на время географических открытий: когда появилась технология, которая позволила нам описать мир, люди садились на корабли, открывали океаны, острова. После этого мир изменился. Мы начали понимать, что такое наша планета Земля, осознавать, что в других регионах, краях тоже живут люди, есть другие растения, животные, то есть, наше понимание мира изменилось.
Тогда была изобретена технология – и теперь изобретена новая технология. Новая технология очень быстро развивается на протяжении последних 30-40 лет.
Завершение проекта в исследовании человеческого генома было объявлено в 2001 году, результаты опубликовали в 2003 году. Тогда на это исследование – генетической информации всего одного человека – потратили 3,5 миллиарда долларов! А уже сегодня мы дошли до того, что можем считать эту информацию меньше, чем за тысячу долларов!
Можем ли доступно объяснить читателям, что такое геном?
Если очень упрощенно, то геном — это полная карта всей наследственной информации о человеке.
Почти два десятилетия интенсивных исследований, и каких результатов удалось достичь?
За это время мы имеем результаты мощного проекта «полногеномное разнообразие людей». Десять лет назад стартовал проект, призванный перейти от единичного к массовому исследованию, то есть исследовать генетическое многообразие мира, он назывался «1000 геномов». Благодаря проекту удалось определить 26 популяций на планете (наглядно это показано на карте). На основе этих исследований базируются наши представления об общей картине разнообразия людей на Земле.
А для чего вообще нужно исследование генома?
Геном одного отдельно взятого человека, конечно, ни о чем не говорит, в отличие от комплексного исследования популяций. Это как задаться целью, понять литературу, и при этом прочитать только одну книгу. Надо прочитать много изданий, чтобы сообразить все явление.
Генетикам надо было сделать много исследований, чтобы понять, чем люди отличаются друг от друга. Ведь именно в этом сравнении есть много ответов. Например, почему сейчас одни болеют COVID, а другие – нет? Генетически есть некий код, который отвечает за вероятность инфицирования. Как узнать, какой? Надо сравнивать людей, находить те варианты, которые нас защищают. Если мы их найдем, то, конечно же, используем, чтобы разработать лекарства.
К слову, тут же мне вспомнилась такая шуточная фраза, которую можно услышать на моем родном Закарпатье: «Мой дед пил, курил, жил до 120 лет, и ничего с ним не было». Так вот, я понимаю, что с тем дедом было: он был исключением, у него была определенная генетическая комбинация, и я хотел бы и сам узнать, что это была за комбинация, чтобы так же долго жить! Но чтобы ее понять, надо очень много исследований провести, получить как можно больше информации, чтобы проанализировать разнообразие и понять, как ее оптимально использовать.
Где-то эту цель и преследовал проект исследования генетического биоразнообразия мира, над которым я тоже работал. Тогда я изучал пуэрториканскую популяцию, потому что жил и работал в Карибском регионе. А по завершении проекта наблюдал колоссальные сдвиги в подходе к лечению местных жителей. Благодаря тому, что эта популяция была исследована, удавалось влиять на здоровье конкретных людей, и, что самое главное, в итоге этим людям очень быстро помогали.
Правильно ли понимаю, мы говорим о том, насколько исследование генома влияет на эффективность лечения представителей той или иной популяции?
Да, генетические исследования являются важными в первую очередь для того, чтобы на территории исследуемой популяции развивалась персонализированная медицина. Однако надо понимать, что такие проекты, хотя и ценные, но крайне дорогостоящие. Не каждая страна может себе их позволить.
Такие исследования уже осуществлены в США, Италии, Финляндии, Франции, Британии, Исландии и тому подобное. В этих государствах все сделали для того, чтобы установить, какие в их граждан существуют варианты, которые влияют на здоровье, как диагностировать ту или иную болезнь, как лечить, какие медпрепараты приписывать, какие подействуют, а какие не будут эффективными.
Поскольку все заболевания человека, кроме травм, имеют генетический компонент, то понятно, насколько важным для каждого человека есть персональный подход, который базируется на его генетической карте. Если она будет, то легче будет справляться с болезнью.
Хотите сказать, что каждой популяции было бы неплохо иметь свое исследование генома?
Да, и очевидно, что нельзя взять генетическую информацию, полученную в Соединенных Штатах или Финляндии, и наложить ее, как копирку, на украинцев. Мы — другие! Мы — не французы, не испанцы, даже не русские. Если бы мы этого не показали, то кто-то рано или поздно мог бы сказать, что проведем исследование в Чехии или в Польше, а на украинцев их экстраполируем, и все. Но это было бы неправильно, потому что украинцы заслуживают отдельного внимания.
С точки зрения ученых, важным это исследование было еще и потому, что Украина является ключевой для понимания геномного разнообразия людей в Восточной Европе, поскольку именно она является крупнейшей страной, расположенной полностью в Европе с населением, которое сформировалось в результате тысячелетий миграций, войн и ассимиляций.
Понимая все это, я задумался, что надо бы взяться и заполнить это «белое пятно» на карте Европы. И кому же это было делать, как не украинцу?
Как так получилось, что над исследованием украинцев работали ученые, чуть ли не с половины территорий мира?
Это отдельная интересная история. Несколько лет назад я, будучи директором Карибского геномного центра, вместе с ректором УжНУ Владимиром Смоланкой довольно неожиданно спланировали, а затем совершили визит в Пекинский геномный институт (директор – профессор Ян Гуанмин). Это одна из самых мощных научно-технологических институций мира в области генетики и геномной биоинформатики.
Следствием этого визита стал договор об открытии на базе УжНУ сверхсовременного Центра геномных исследований. И уже на этой базе стартовал проект исследования геномного разнообразия украинцев. Присоединились к нему, кроме Ужгорода и Пекина, Оклендский университет (США), Национальный институт рака в США и еще ряд институтов.
Насколько мне понятно, выполненный вами проект по украинцам — это уникальное исследование одной популяции?
Да, в Центральной и Восточной Европе до сих пор не было проведено ни одного исследования относительно генетического разнообразия одной популяции. Это первое.
Но! Не стоит в данной ситуации привязываться к территории. Ведь то, что я инициировал такое исследование для Украины, не свидетельствует ни о чем другом, кроме того, что я украинец и мне так было легче.
Это точечное исследование — один из кирпичиков в общую карту мира. Его бы не удалось выполнить без локальных усилий местных врачей, волонтеров, ученых, биоинформатиков и тому подобное. И это еще раз подтверждает тезис моего учителя Юджина Одума: «Думай глобально, а работай локально». Наша работа в первую очередь даст толчок для развития науки, биоинформатики и персонализированной медицины – для людей это основное. Другой вопрос – понимать происхождение нашей популяции, кто мы такие.
Как проводили исследования в Украине? Приглашали ли волонтеров?
Над выполнением проекта в Украине работала эндокринолог Ольга Олексик, привлекая коллег из разных уголков Украины. Они собрали биологический материал от всех желающих участников, которые согласились сделать это с научной целью. Образцы были обезличены, собраны в лаборатории, секвенированы (определение геномной последовательности).
При этом для нас был главным тот факт, чтобы волонтеры и их родители жили все время на той территории, откуда берем биоматериал, идентифицировали себя украинцами. Всего исследовали 97 образцов из разных регионов Украины.
Достаточно ли репрезентативной будет выборка из 97 образцов биоматериалов для выводов?
Позволю себе процитировать моего коллегу и соавтора исследования, биоинформатика Вальтера Волфсбергера, который по этому поводу отвечал журналистам на днях на пресс-конференции: «В аналогичном проекте в Южной Корее пришли к выводу, что после первой сотни образцов добавление каждого следующего дает мизерное количество новых вариантов».
Но на самом деле работа на этом не остановилась, мы уже выполняем геномное исследование пограничной зоны ЕС в рамках проекта «Партнерство для исследований генома в Украине и Румынии» при поддержке совместной операционной программы Румыния-Украина 2014-2020. В рамках этого проекта исследуем 300 образцов. В итоге сможем получить объективную картину генетического разнообразия, увидеть генетические корни, которые сформировало современное население Закарпатья и Северной Румынии.
Кто сможет пользоваться вашими исследованиями?
Нашей задачей было не сделать каких-то выводов, а создать базу данных для исследований. Именно поэтому результаты проекта (страница базы данных GigaDB) уже доступны для ученых всего мира, и теперь они могут проводить собственные исследования в самых разнообразных сферах.
Что интересного нашли ученые при исследовании ДНК украинцев?
Благодаря всем этим проектам мы, ученые-генетики, биоинженеры и касательные специалисты, сейчас чувствуем себя колумбами или дарвинами – столько всего нового и неизведанного вокруг, и так много открытий! Если же конкретно, то самое первое — наше исследование показывает, что в Украине – государстве, которое по сей день, не было приоритетным в исследованиях человеческого генома, есть значительное и ранее неизвестное генетическое многообразие.
Изучая образцы ДНК украинцев, мы нашли более 13 миллионов генетических вариантов, почти 500 тысяч из которых ранее были незадокументированными. Много это или мало? Сравните: при исследовании Африканского континента – огромной территории, которая ко всему является и колыбелью человечества (значит, здесь, по всем законам, должно быть генетическое разнообразие большее), было задокументировано 3 миллиона новых вариантов, а в Украине – полмиллиона. Если сравнить эти две территории, то для нас это очень много! И это огромное поле для будущих разведок!
Еще один вывод, что 25% всех генетических вариантов, обнаруженных у украинцев, присутствуют в Европе. При этом меня часто спрашивают, насколько отличаются подобные украинцы от русских, европейцев. Я принципиально не иду ни на какие спекуляции, хотя и понимаю, что это людей очень интересует. Поэтому отвечу так, что мы близки к географическим соседям, и это логично. А с другой стороны, население Украины имеет достаточно разнообразную генетическую структуру, мы и внутри страны не однообразны.
Кроме этого, наше исследование было важным, чтобы выявить у украинцев те генетические варианты, которые могут указать на предрасположенность к определенным болезням и на защиту от них (протекторные, которые не дают проявиться генетическим мутациям). И это — крайне важно!
А можем ли открыто говорить, к чему склонны или не склонны украинцы? Приведите хотя бы какие-то примеры – интересно же.
Это отдельный большой разговор. Над этим вопросом работает ведущая исследовательница проекта, врач Кристина Щубелка. Я не хочу забирать ее хлеб, но, если коротко, то есть определенные маркеры, которые отличаются у украинцев, русских, европейцев (мы выполнили соответствующее сравнение). Благодаря этому можно оказывать более эффективную помощь украинцам в медицинском смысле. Так, например, благодаря этому проекту мы можем говорить о реакции украинцев на цисплатин (активное вещество, которое используют для лечения рака).
Или же другой пример, мы определили, что мутация, которая увеличивает риск возникновения рака груди у носителей BRCA1 и BRCA2 (носителем этой мутации является известная актриса Анжелина Джоли, которая сделала мастэктомию обеих грудей) встречается у 20% украинской популяции. Но этот маркер, ассоциированный с недугом, только один.
На самом деле на возникновение рака груди влияет много факторов, поэтому врач должен учитывать все, целый комплекс маркеров, и в среднем, в итоге, у вас могут быть не такие уж и плохие перспективы. Так же мы обнаружили маркеры, отвечающие за дефицит витамина D, и еще столько всего, что в статье не охватить.
С другой стороны, есть немало маркеров, которые говорят о защитных функциях в популяции. А есть и такие маркеры, о которых мы не знаем, что они делают. Это — поле для исследований. Еще раз повторяю, что мы просто даем ученым информацию, возможность узнать, почему та или иная болезнь больше или меньше распространена в Украине.
Реально ли уже делать, такое исследование ДНК для конкретного человека?
Нет, потому что сейчас это довольно дорого — по меньшей мере, стоит тысячу долларов. Но самое главное — далеко не везде его можно сделать, а еще надо суметь интерпретировать…
Впрочем, делать это и не нужно. Ведь вместо того, чтобы полностью читать геном конкретного человека, врач уже может пользоваться нашими исследованиями при лечении конкретного пациента. Это и есть персонализированная медицина: перед тем, как принимать те или иные решения по выбору метода лечения, специалист должен знать, к чему вы склонны, поможет ли вам тот или иной медицинский препарат. И, конечно же, он назначит то, что поможет конкретно вам, а не французу или исландцу, потому что он будет ориентироваться на информацию об украинцах.
Значит, зная лишь тот факт, что я украинка, и имея ваши открытые исследования на руках, врач уже может определить, к каким недугам я подвержена?
Даже без того, чтобы делать какой-то персональный тест, врач уже сможет пользоваться общими данными и ориентироваться на них.
Но это при условии, что у нас будут светлые головы, которые смогут интерпретировать и применить эти исследования…
Я уверен, что украинские врачи будут ими интересоваться. Но, думаю, что в будущем в какой-то момент эти вещи станут настолько развитыми и доступными, что каждый человек сможет иметь свой персональный генетический паспорт и пользоваться им при обращении к врачу. А специалист, в свою очередь, будет знать, что вы украинец, у вас, к примеру, этот вариант развития событий ассоциируется с быстрым развитием рака, поэтому надо его предупреждать…
Очевидно, эти специалисты будут очень востребованными и дорогими.
Не обязательно. Мы сейчас дали начало, сформировали базу данных. Я уверен, что вскоре появятся компании, которые начнут интерпретировать ваш генетический паспорт.
Знаю, что кое-кто заказывает специальные тесты, которые дают знания о происхождении человека. Чем ваши исследования отличаются от таких тестов?
Действительно, немало людей покупают такие тесты и, ориентируясь на них, пытаются выяснить, насколько они украинцы, поляки или немцы. Но если нет карты генетических исследований, то все, что вы получите – информацию, что «вы на 95% восточный европеец». Это экстраполяция, вывод без конкретики. Каким будет ваш ответ на такой результат? – «Я это знал и так».
Поэтому крайне важны такие исследования как наши потому, что они пополняют генетические карты, которыми сейчас уже пользуются для выполнения подобных тестов. Сейчас эти карты еще улучшатся, ведь в них включат наши публичные данные. Таким образом, мы лучше узнаем, кто мы.
Знаю, что вы выполняли исследования и в отношении восточного соседа Украины.
Да, еще до Революции достоинства я с командой предложил проект исследования генома россиян, потому что хотел в будущем сравнить генетическое разнообразие России и Украины и вообще всей Восточной Европы, выяснить, какая между ними разница в медицинских значимых мутациях, важных на современном этапе. К примеру, одни и те же лекарства подойдут ли и для украинцев, и для россиян.
И что вы думаете? Уже после первой статьи, в которой мы сравнили результаты исследований в Европе и России, нам пришло официальное письмо с запретом использовать любые данные о россиянах с этого проекта…
Ну, не хотите, то и не надо, мы нашли необходимую информацию о тех же русских, но в исследованиях американцев, и все же выполнили сравнения. Получился небольшой скандал, но теперь мы имеем полную генетическую картину, разработаны таблицы, в которых четко указано, какие болезнетворные варианты у нас общие, а какие отличные. И ничего крамольного в этом нет, потому что идеального человека нет.
К слову, лет пять назад я написал эссе, почему нет идеального человека. Отметил, что такого нет нигде, а не только в Пуэрто-Рико, где я тогда жил. Сколько я получил гневных писем по этому поводу! Мол, а как же Дженнифер Лопес? (Смеется).
Учитывая предыдущий вопрос, подозреваю, вас часто спрашивают, отличаются ли украинцы от россиян?
Спрашивают. А потому я всегда говорю, что я не хочу, чтобы мое имя и имена моих аспирантов, коллег ассоциировали с людьми, которые занимались ненаучными спекуляциями. В нашей статье четко указано, что использование генетических данных для исследования популяции необходимо, но определение национальности недопустимо!
Задача ученого — предоставлять обществу объективную картину реальности. Наши новые данные дают возможность эту картину понять. И эта картина будет объясняться все больше, как будут поступать новые данные. В определенный момент уже не надо будет спекулировать, потому что все и так будет понятно.
Я не хочу сейчас говорить людям то, что они хотят слышать, как это делают политики. Мы, ученые, делаем свою работу — и все! Я хочу помочь людям, чтобы они узнали больше сами о себе, а не навязывать им какую-то точку зрения.
Я в целом беспокоюсь, чтобы с этих исследований не начались спекуляции вроде: «Ты не украинец, потому что у тебя недостаточно украинских генов…» или «Ты не финн, потому что у тебя мало генетических вариантов этого народа…». Ни в коем случае такие вопросы нельзя поднимать – они опасны. И опасность эта в том, чтобы наши исследования не интерпретировали в смысле определения чистоты генетических наборов, «чистоты крови». Не дай Бог! Этот маразм надо оставить в 19-м веке!
Имеете ли интересные замыслы на будущее, кроме уже упомянутых направлений?
Одно из следующих направлений исследования, которое мы хотим сделать, – это установление происхождения различных генетических фрагментов, которые существуют на территории Украины, из доисторических источников. Считаю, что не знать происхождение, предысторию людей, которые жили на территории Украины, — это неправильно, потому что это непонимание многих процессов, причин, почему эти гены вообще у нас присутствуют.
Сейчас, например, возможно секвенировать археологические раскопки, можно исследовать останки гота или трипольца, хазара или древнего грека, и получить много новой информации.
Лично мне очень интересно, найдется ли что-то общее у современников и предков, в какой степени. Какие компоненты древних людей дошли до настоящего времени… А такие исследования, в свою очередь, помогут нашим историкам по-новому посмотреть на, те или иные факты, потому что то, что история не смогла сохранить, можно узнать с помощью генетики. Так и в локальной и глобальной работе впереди есть еще немало интересного.
Автор: Наталья Петервари
Источник: УНИАН
Перевод: BusinessForecast.by
При использовании любых материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт BusinessForecast.by обязательна.