Неидеальный человек: Почему эволюция оставила нам болезни, ошибки ДНК и уязвимости - Лоуренс Херст

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

Посвящается Имоджен и Кэти

Сознание своего несовершенства

приближает к совершенству.

Иоганн Вольфганг фон Гёте

Предисловие

Эта книга — плод многолетнего увлечения, которое зародилось благодаря вдохновляющим лекторам (Нику Дэвису и Тиму Клаттон-Броку), а затем окрепло под руководством дальновидных и рассудительных наставников — Билла Хэмилтона, Алана Графена и других. Именно они привили мне уважение и, не побоюсь этого слова, любовь к хорошо поставленному вопросу. Билл сыграл в моей карьере особенно важную роль: он научил меня ценить научный поиск, который заключается в умении с помощью чтения книг развивать и проверять новые идеи. Отдельная благодарность Джонатану Милнеру, который вдохновил меня попробовать себя в популяризации науки.

Но если говорить о прямых причинах появления этой книги, то здесь не обошлось без удивительного везения. В декабре 2020 года, после изнурительного семестра преподавания онлайн в условиях ковида, меня попросили дать отзыв о кандидате на стипендию в Берлинском институте перспективных исследований (Wissenschaftskolleg zu Berlin) — неофициально его называют просто Wiko. Я с радостью согласился и нахально приписал: «P. S. А можно мне тоже приехать в гости?» — совершенно не рассчитывая на согласие. Но каким-то чудом штатный сотрудник института Дитер Эберт и ректор Барбара Штольберг-Рилингер умудрились в последний момент организовать мне приглашение. Это предложение стало для меня настоящим спасением — мне было крайне тяжело преподавать и заниматься исследованиями в условиях пандемии. Искренне благодарен Дитеру и Барбаре. Подозреваю, что именно трудности, связанные с ковидом, освободили место в программе. Если так, то я должен поблагодарить и SARS-CoV-2 за предоставленную возможность.

Впрочем, из-за того же вируса моя поездка чуть не сорвалась. Летом 2021 года, незадолго до моего визита, Германия не только закрыла границы, но и вовсе перестала выдавать визы британцам из-за распространения в Великобритании нового штамма — кажется, это была «Дельта». К счастью, в последний момент немецкое правительство смягчило ограничения (спасибо ему!), и благодаря неоценимой помощи сотрудников Wiko (особая благодарность Вере Пфеффер) визу все-таки удалось получить. Соглашаясь на краткосрочную стажировку, я понятия не имел, чем буду заниматься. По просьбе Wiko я написал о своих научных интересах, хотя был полностью уверен, что это никто читать не станет. К счастью, мое сообщение заметила Элисон Каллетт и внезапно предложила мне написать книгу. Так по счастливой случайности незадолго до отъезда в Берлин у меня появилась отличная причина туда ехать. Поскольку книг я раньше не писал, Элисон стала для меня незаменимым проводником в этот новый и неизведанный мир.

Именно в те счастливые месяцы я задумал и частично написал эту книгу. Мои коллеги из Wiko подпитывали меня живыми дискуссиями, за что им огромное спасибо. Особая признательность Рэйчел Уитли — она безошибочно чувствовала, когда я начинал слегка сходить с ума, и тактично уводила меня в кафетерий за круассаном. Два анонимных рецензента подарили мне и вдохновляющую поддержку, и бесценные критические замечания. Но самая большая благодарность, разумеется, достается моей бедной жене Клэр: пока я наслаждался жизнью отшельника в Берлине, она героически гуляла с нашей собакой.

Список сокращений

BGI — Beijing Genomics Institute, Пекинский институт геномики

C — цитозин

CDS — кодирующая область

CRISPR — короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами

СРБ — C-реактивный белок

СVS — биопсия хориона

DSM — Диагностическое и статистическое руководство по психическим расстройствам

ENCODE — Энциклопедия элементов ДНК

ESE — экзонный энхансер сплайсинга

FDA — Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами

G — гуанин

gBGC — асимметрия конверсии с уклоном в сторону GC

GRS — оценка генетического риска

GWAS — полногеномный поиск ассоциаций

Ka — количество несинонимичных замен в несинонимичном сайте

Ks — количество синонимичных замен в синонимичном сайте

μ (мю) — частота мутаций

NCBI — Национальный центр биотехнологической информации

Ne — эффективный размер популяции

NHS — Государственная служба здравоохранения Великобритании

NMD — нонсенс-опосредованный распад

PRS — полигенная оценка риска

RIP — повтор-индуцированная точечная мутация

s — коэффициент отбора

А — аденин

ААВ — аденоассоциированный вирус

ВИЧ — вирус иммунодефицита человека

ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения

ГСИ — группа статистических исследований

ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота

ДЭЭ — долговременный эволюционный эксперимент

ЕС — Европейский союз

Кб — килобаза, или тысяча нуклеотидов

ЛПНП — липопротеины низкой плотности

Мб — мегабаза, или миллион нуклеотидов

мг — миллиграмм

МДД — миодистрофия Дюшенна

МР — менделевская рандомизация

мРНК — матричная РНК

НЛР — нежелательная лекарственная реакция

ОД — однородительская дисомия

ПГД — преимплантационная генетическая диагностика

ПСА — простатический специфический антиген

РКИ — рандомизированное контролируемое испытание

РНК — рибонуклеиновая кислота

РФКА — реактивные формы кислорода и азота

со — спаренные основания

ССД — синдром Стивенса–Джонсона

СПИД — синдром приобретенного иммунного дефицита

США — Соединенные Штаты Америки

Т — тимин

ТЭН — токсический эпидермальный некролиз, или синдром Лайелла

ЭКО — экстракорпоральное оплодотворение

1

Введение

Проблема совершенства

Эволюция.

О чем вы подумали, увидев это слово? Когда я спрашиваю об этом британских подростков, они обычно выдают: «Дарвин», «обезьяна», «адаптация», «естественный отбор». В довольно светской Великобритании религия почти не влияет на умы людей, но где-нибудь в другом месте, держу пари, ответы были бы несколько иными. А вам что пришло в голову? Что-то из этого списка? Или, может, «революция»? «Эволюция, а не революция» — излюбленная мантра технологических журналистов.

А какая картинка всплыла в вашей памяти?

Готов поспорить, вы вспомнили классическую иллюстрацию эволюции Рудольфа Заллингера, на которой изображена человекообразная обезьяна, согнувшаяся и идущая на четвереньках, а за ней — слева направо — ее