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)