Когда я была беременна своим первым ребенком на 9-й неделе, я узнала, что я — носитель смертельного генетического заболевания: болезни Тея-Сакса. Это значит, что одна из двух копий 15-й хромосомы, которая содержится в каждой моей клетке, имеет генетическую мутацию. Только потому, что у меня есть одна здоровая копия этого гена, эта мутация на меня не влияет. Но если ребёнок унаследует мутацию от обоих родителей, если обе копии этого гена будут неправильно работать, то у ребёнка будет болезнь Тея-Сакса — неизлечимое заболевание, постепенно поражающее центральную нервную систему и приводящее к смерти к пяти годам. Для многих беременных эта новость становится шоком. Но меня успокоило знание одной вещи, когда я услышала об этом ужасе в собственном организме. Я знала, что мой муж не был восточноевропейским евреем, в отличии от меня, и потому вероятность того, что он — носитель мутации Тея-Сакса, была минимальной. Частота явления гетерозиготности, то есть одной нормальной копией генов и одной мутированной копией, составляет в среднем один на 27 среди евреев-ашкеназов, как я, в то время как в других популяциях только 1 из 300 человек может быть носителем мутации Тея-Сакса. К счастью, я оказалась права, что не волновалась. Мой муж — не носитель заболевания, и сейчас у нас два прекрасных здоровых ребёнка. Как я говорила ранее, из-за моего еврейского происхождения я была обеспокоена такой высокой частотой Тея-Сакса у ашкеназов. Но спустя несколько лет после рождения дочери я стала преподавать семинар по эволюционной медицине в Гарварде, тогда я впервые задумалась и нашла возможный ответ на вопрос «почему?». Процесс эволюции путём естественного отбора обычно избавляется от вредоносных мутаций. Так почему этот дефективный ген не исчез? И почему он так распространён у определённого населения? Эволюционная медицина предлагает нам ценную информацию: она изучает, как и почему эволюционное прошлое человека сделало нас уязвимыми к болезням и другим проблемам сегодня. Таким образом указывая нам на то, что естественный отбор не всегда улучшает нашу физиологию. Это в принципе невозможно. Но, как я надеюсь показать на примере моего опыта, понимание последствий вашего эволюционного прошлого может помочь разобраться в вашем здоровье. Когда я начала изучать Тей-Сакс с точки зрения эволюции, я столкнулась с интригующей гипотезой. Необычно высокий показатель мутации Тея-Сакса у евреев-ашкенази сегодня может быть связан с преимуществами, которыми мутация наделила этот народ в прошлом. Я уверена, некоторые из вас думают: «Извините, вы хотите сказать, что эта болезнетворная мутация обладает полезными свойствами?» Да, именно так. Конечно, это не относится к тем, кто унаследовал две копии мутации и заболел Тей-Сакс. Но в определённых обстоятельствах такие же люди, как и я, только с одной плохой копией гена, имели больше шансов на выживание, продолжение рода и передачу наследственной информации, включая этот мутированный ген. Идея, что гетерозиготы лучше приспособлены к определённым обстоятельствам, может показаться некоторым знакомой. В эволюционной биологии этот феномен называется гипотезой преимущества гетерозигот. И она объясняет, например, почему носители серповидноклеточной анемии чаще встречаются в Африке и Азии или у тех, чьи предки происходят из тропических регионов. В этих регионах угрозой для здоровья является малярия. Однако паразит, который вызывает малярию, может осуществить свой жизненный цикл только среди эритроцитов. Меняя их форму в человеческом теле, серповидноклеточная анемия защищает от малярии. Люди с этим заболеванием не защищены от укусов комаров, которые являются переносчиками малярии, но они реже заболевают или умирают от малярии. Поэтому быть носителем серповидноклеточной анемии — это лучшее из возможных генетических решений против малярии. Носители менее восприимчивы к малярии, так как они производят серповидные эритроциты, а также достаточное количество обычных эритроцитов, предотвращая негативные эффекты серповидной анемии. В моём случае мой дефективный ген не защитит от малярии. Но необычная распространённость мутации Тея-Сакса в ашкеназском населении может быть другим примером преимущества гетерозигот. В этом случае он повышает сопротивляемость к туберкулёзу. Первое упоминание о возможной связи Тея-Сакса и туберкулёза появилось в 1970-х годах, когда исследователи опубликовали данные, показывающие, что среди восточноевропейских прародителей с детьми американских ашкеназов с Тей-Сакс туберкулёз был крайне редкой причиной смерти. По сути, только 1 из этих 306 прародителей умер от туберкулёза, не смотря на то, что в начале ХХ века ТБ был причиной до 20 процентов смертей в больших восточноевропейских городах. С другой стороны, эти результаты не были удивительными. Люди уже признали что, хотя евреи и не-евреи Европы имели одинаковый шанс заражения ТБ в то время, смертельность среди не-евреев была в два раза выше. Но гипотеза, что эти ашкеназские прародители имели меньший шанс смерти от ТБ именно потому, что некоторые из них были переносчиками Тея-Сакса, была новой и увлекательной. Данные указывают на то, что существование мутации Тея-Сакса среди ашкеназских евреев может быть объяснено преимуществами носителей в среде с распространённым туберкулёзом. Хотя вы заметите, что это объяснение — только часть пазла. Даже если мутация Тея-Сакса сохранялась из-за того, что носители чаще выживали, размножались и передавали свой генетический материал, почему этот механизм противодействия распространился именно в среде популяции ашкеназцев? Одна возможность — гены и здоровье восточноевропейских евреев были затронуты не только географией, но и историческими и культурными факторами. На разных стадиях истории этот народ был вынужден жить в многолюдных гетто с плохой санитарией. Идеальные условия для развития бактерии туберкулёза. В этих средах, где ТБ был особенно опасным, те лица, которые не являлись носителями генетической защиты, были бы под смертельной угрозой. Этот эффект отсеивания вместе с сильной культурной склонностью к женитьбе и репродукции только в пределах ашкеназского сообщества, увеличили бы относительную частоту носителей, повышая сопротивляемость к ТБ, но учащая случаи Тея-Сакса как побочный эффект. Исследования 1980-х годов подтверждают эту гипотезу. Сегмент американского еврейского населения, который имел самую высокую частоту носителей Тея-Сакса, происходил от тех европейских стран, где заболеваемость ТБ была наивысшей. Преимущества носителей Тея-Сакса были самые высокие в тех местах, где риск смерти от ТБ был самым большим. И хотя до 70-х или 80-х годов было неясно, как мутация Тея-Сакса обеспечила сопротивляемость к ТБ, недавнее исследование определило, как мутация повышает клеточную защиту против этой бактерии. В итоге преимущество гетерозиготы объясняет, почему проблематичные версии генов так часто встречаются у определённого населения. Это лишь одно из исследований, где эволюционная медицина может помочь в деле познания здоровья человека. Как я упомянула ранее, эта отрасль оспаривает представление о том, что наши тела должны были окрепнуть с течением времени. Идея, которая часто связана с заблуждением о том, как работает эволюция. Вкратце, существуют три основные причины, почему человеческие тела, включая ваше и моё, остаются уязвимыми для болезней и других проблем здоровья сегодня. Естественный отбор работает медленно, он может внести лишь ограниченное число перемен, и он оптимизируется для успеха репродукции, а не для здоровья. Как темп естественного отбора влияет на здоровье человека, наверное, наиболее очевидно в отношениях людей с инфекционными патогенами. Мы находимся в постоянной гонке вооружений с бактериями и вирусами. Имунная система постоянно эволюционирует против их способности к заражению, а они всё время разрабатывают пути для обхода наших защит. И наш вид явно не в выигрышном положении из-за нашей высокой продолжительности жизни и медленной репродукции. За время разработки одного механизма защиты патогенный вид пройдёт миллионы поколений, получая достаточно времени для эволюции, и за счёт эволюции продолжит использовать наши тела как хост. Что значит, что переменам, которые естественный отбор может произвести, есть предел? Опять, мой пример преимущества гетерозиготы представляет полезную иллюстрацию. В рамках сопротивляемости к ТБ и малярии физиологические эффекты Тея-Сакса и мутации серповидно-клеточной анемии полезны. Зато в экстремальных случаях они вызывают значительные проблемы. Этот тонкий баланс подчеркивает ограничения, присущие человеческому организму, и факт того, что процесс эволюции должен работать с уже имеющимися материалами. Во многих случаях изменение, облегчающее выживание или репродукцию, в каком-то смысле может повлечь каскадный эффект, несущий дополнительный риск. Эволюция — это не инженер, который начинает с нуля, создавая оптимальные решения для индивидуальных проблем. Эволюция держится на компромиссах. Также важно помнить, рассматривая уязвимости наших организмов, что с эволюционной точки зрения здоровье — не самая важная валюта. Важна репродукция. Успех измеряется не тем, насколько здоров человек или как долго он живёт, а тем, как много копий своих генов он передаёт следующим поколениям. Это объясняет, почему мутация, которая вызывает болезнь Хантингтона, ещё одно дегенеративно- неврологическое расстройство, не была устранена естественным отбором. Вредные эффекты мутации обычно проявляются только после типичного возраста для репродукции, когда страдающие люди уже передали свои гены. В целом, биомедицинское сообщество фокусируется на непосредственной обусловленности и использует ее для формирования подходов к лечению. Непосредственная обусловленность состояний здоровья рассматривает непосредственные факторы: что происходит в теле человека в данный момент и вызывает проблему. Близорукость, например, обычно является результатом изменений формы глаза и может быть легко исправлена с помощью очков. А в сфере генетических закономерностей, о которых я говорила, непосредственная обусловленность — лишь часть общей картины. Используя эволюционный взгляд, рассматривая более широкий вопрос, почему у нас существует эта проблема изначально — то, что эволюционная медицина называет причинной обусловленностью — может помочь нам познать косвенные факторы, которые влияют на наше здоровье. Это важно, так как это может подсказать, каким образом можно уменьшить свой риск или риск вашей семьи и друзей. В случае близорукости исследования показывают, что причина распространения среди определённого населения — то, что многие сегодня, включая большинство нас в этом зале, проводят намного больше времени за чтением, письмом и взаимодействием с различными экранами, чем мы проводим во внешнем мире и в большем масштабе. В эволюционном плане это недавняя перемена. Для большей части эволюционной истории люди использовали своё зрение для более широкого ландшафта, проводя больше времени, занимаясь охотой и собирательством. Распространённость деятельности, называемой «близорукая работа», когда мы сосредотачиваемся на объектах прямо перед нами на длительное время, напрягает наши глаза по-иному и влияет на физическую форму глаза. Когда мы сложим всю эту информацию вместе, окончательное объяснение близорукости — экологические и поведенческие перемены влияют на то, как мы используем глаза, — помогает нам лучше понять причинную обусловленность. И неизбежный вывод — моя мама была права, я, наверное, должна была провести меньше времени носом в книге. Это только один из многих возможных примеров. Когда в следующий раз вы или ваши любимые столкнутся с проблемой здоровья, будь то ожирение или диабет, аутоиммунное нарушение или травмы колена или спины, я призываю вас задуматься о том, что может объяснить причинная обусловленность. Понимание того, что ваше здоровье зависит не только от того, что происходит в вашем теле прямо сейчас, а также и от вашего генетического наследства, культуры и истории, может помочь вам принять более обоснованные решения насчёт предрасположенности, рисков и методов лечения. Что касается меня, я не буду утверждать, что эволюционный взгляд на медицину всегда напрямую влиял на мои решения, например, на мой выбор супруга. Так вышло, что не следование традиционной практике венчания только внутри еврейской общины в конечном итоге сработало в мою пользу генетически, уменьшая мои шансы рождения ребёнка с болезнью Тея-Сакса. Это отличный пример того, почему не все родители ашкенази должны надеяться, что их дочь женится на «хорошем еврейском мальчике». (Смех) (Зал) Вуу-хуу! Хотя, что более важно, опыт исследования моих собственных генов в конце концов научил меня думать о здоровье по-другому, и я надеюсь, мой опыт вдохновит и вас думать так же. Спасибо. (Аплодисменты)