«У меня депрессия», — говорит современный горожанин, когда чем-то расстроен. К счастью, это не всегда бывает правдой. Мрачное настроение, потеря интереса к жизни, работе и любимым занятиям, нарушения сна и аппетита и даже мысли о самоубийстве — все это бывает и со здоровыми людьми, когда в их жизни происходит что-то плохое. Но приблизительно 15% населения Земли периодически испытывает подавленное настроение, упадок сил, чувство вины, собственной ничтожности, проблемы с концентрацией внимания и принятием решений. Без каких-либо явных причин. Человек заторможен, неохотно общается с близкими, неоправданно пессимистичен. В таких случаях надо говорить о психическом заболевании. Если его не лечить, последствия могут быть самыми скверными. Около 60% самоубийств совершается как раз в состоянии депрессии. „
Если мы будем знать, какие гены и белки ответственны за развитие депрессии, то научимся точнее определять группу риска и своевременно лечить больных
”
Для выявления депрессии как болезни существуют специальные тесты. Один из наиболее распространенных был разработан в середине 60-х американским психиатром Уильямом Цунгом. Адаптированная версия этого теста используется в России. На 20 вопросов «шкалы Цунга» человек может отвечать и самостоятельно, и под руководством врача. По количеству набранных баллов можно определить, есть ли депрессия и насколько глубокая. Как шутят врачи, анализов крови на депрессию пока не делают, хотя возможно, что скоро такие анализы появятся.
То, что депрессия бывает врожденным свойством человека, известно с древних времен — недаром один из четырех темпераментов назвали «меланхолическим». Но сегодня мы знаем, что депрессия во многих случаях вызывается нарушениями транспорта нейромедиаторов.* * Нейромедиаторы — вещества, молекулы которых передают сигнал от одной нервной клетки к другой. Этому могут быть внешние причины, например, влияние определенных лекарств. Но возможны и причины внутренние, генетические — такая депрессия называется эндогенной. Именно она повторяется периодически и кажется беспричинной.
Известно множество генов, так или иначе связанных с биохимией и транспортом нейромедиаторов. Их исследуют ученые во всем мире, и возможная связь значительной части этих генов с депрессией уже проверена. Доказано, что депрессия — заболевание мультигенное. Не существует единственного гена, ответственного за нее, и в разных случаях действуют различные гены или их группы. Изучать такие болезни во много раз труднее, чем моногенные (то есть вызванные мутацией в одном определенном гене, как, например, гемофилия). Но к мультигенным относится большинство психических заболеваний, включая шизофрению, и рано или поздно надо искать к ним подходы.
Генетики работают в дальних горных аулах Дагестана более 30 лет. Группа генетической адаптации человека ИОГен РАН в экспедиции
Экспедиция за генами
По данным Всемирной организации здравоохранения, депрессией сейчас страдает 121 млн человек. Наиболее очевидная причина роста заболеваемости — объективный фактор: стресс, связанный с экономическим кризисом последних лет. Россия сейчас занимает третье место в мире по частоте самоубийств (после Литвы и Белоруссии), и генетическая предрасположенность к депрессии в этом едва ли виновата. Тем не менее если мы будем знать, какие гены и белки ответственны за развитие депрессии, то научимся точнее определять группу риска, а своевременное лечение может спасти многих людей.
В России поиском генов депрессии по оригинальной методике занимается доктор биологических наук Казима Булаева, руководитель группы генетической адаптации человека Института общей генетики (ИОГен) им. Н.И. Вавилова РАН. Сотрудники ее группы провели широкомасштабное генетическое исследование высокогорных изолятов Дагестана.* * Изолятами генетики называют популяции, географически отделенные от остальных.
В горных дагестанских аулах уже более десяти тысяч лет живут представители одних и тех же этнических групп. Там практически нет притока генов извне, нет обмена генами между отдельными аулами, а родственные браки — до сих пор обычное дело. Если родоначальники изолята — небольшая группа людей, от которых произошло население аула, — были носителями «неудачных» генов, то у потомков из-за родственных браков с высокой вероятностью проявятся симптомы генетической болезни. То же характерно и для других изолятов, где внешние условия препятствуют появлению в сообществе новых людей, — например, на Крайнем Севере. Но в экстремальных условиях больные редко выживают, поэтому и основателями горных сел чаще становились здоровые люди. Казима Булаева и ее сотрудники убедились, что во многих аулах никакие патологии не накапливаются, более того, там высок процент долгожителей.
Но для генетиков особенную ценность представляют изоляты с накоплением одной определенной патологии. Ученые из ИОГена работают в этих аулах уже более 30 лет. Сама руководительница группы по национальности лачка, родилась и выросла в дагестанском высокогорном ауле, хорошо знает местные традиции, и это, по ее словам, хорошо помогает в исследованиях. Группа Булаевой собрала совершенно уникальный материал по генетике психических заболеваний. Так, они обнаружили два аула, населенных лакцами, в которых очень часто встречались тяжелые формы депрессии. Болезнь проявлялась рано, в возрасте 12–14 лет. В одном за последние два десятилетия случилось 11 самоубийств, в другом 12. При этом в соседних лакских аулах не было ни одного случая депрессии, а значит, нет смысла искать причину в условиях жизни или культурных особенностях. Эксперимент подтвердил: дело именно в генах. Такое исследование невозможно было бы выполнить в большом городе, где геномы различаются сразу по множеству параметров, да и причины депрессии могут быть не менее разнообразны.
По данным Всемирной организации здравоохранения, депрессией сейчас страдает 121 млн человек. Наиболее очевидная причина роста заболеваемости — объективный фактор: стресс, связанный с экономическим кризисом последних лет. Россия сейчас занимает третье место в мире по частоте самоубийств (после Литвы и Белоруссии), и генетическая предрасположенность к депрессии в этом едва ли виновата. Тем не менее если мы будем знать, какие гены и белки ответственны за развитие депрессии, то научимся точнее определять группу риска, а своевременное лечение может спасти многих людей.
В России поиском генов депрессии по оригинальной методике занимается доктор биологических наук Казима Булаева, руководитель группы генетической адаптации человека Института общей генетики (ИОГен) им. Н.И. Вавилова РАН. Сотрудники ее группы провели широкомасштабное генетическое исследование высокогорных изолятов Дагестана.* * Изолятами генетики называют популяции, географически отделенные от остальных.
В горных дагестанских аулах уже более десяти тысяч лет живут представители одних и тех же этнических групп. Там практически нет притока генов извне, нет обмена генами между отдельными аулами, а родственные браки — до сих пор обычное дело. Если родоначальники изолята — небольшая группа людей, от которых произошло население аула, — были носителями «неудачных» генов, то у потомков из-за родственных браков с высокой вероятностью проявятся симптомы генетической болезни. То же характерно и для других изолятов, где внешние условия препятствуют появлению в сообществе новых людей, — например, на Крайнем Севере. Но в экстремальных условиях больные редко выживают, поэтому и основателями горных сел чаще становились здоровые люди. Казима Булаева и ее сотрудники убедились, что во многих аулах никакие патологии не накапливаются, более того, там высок процент долгожителей.
Но для генетиков особенную ценность представляют изоляты с накоплением одной определенной патологии. Ученые из ИОГена работают в этих аулах уже более 30 лет. Сама руководительница группы по национальности лачка, родилась и выросла в дагестанском высокогорном ауле, хорошо знает местные традиции, и это, по ее словам, хорошо помогает в исследованиях. Группа Булаевой собрала совершенно уникальный материал по генетике психических заболеваний. Так, они обнаружили два аула, населенных лакцами, в которых очень часто встречались тяжелые формы депрессии. Болезнь проявлялась рано, в возрасте 12–14 лет. В одном за последние два десятилетия случилось 11 самоубийств, в другом 12. При этом в соседних лакских аулах не было ни одного случая депрессии, а значит, нет смысла искать причину в условиях жизни или культурных особенностях. Эксперимент подтвердил: дело именно в генах. Такое исследование невозможно было бы выполнить в большом городе, где геномы различаются сразу по множеству параметров, да и причины депрессии могут быть не менее разнообразны.
Доктор биологических наук Казима Булаева (вторая слева) и ее сотрудники
с пациенткой М.Р. (крайняя справа) во время обследования и сбора информации по родословной
Опечатки в ДНК
Московские генетики провели огромную работу. Диагнозы больным были поставлены ранее при госпитализациях, однако группа Булаевой уточняла их с помощью современных диагностических методов. Для этого в экспедициях принимали участие профессиональные психиатры, обучавшиеся в США. Так как не во всех селах было электричество и возможность подключить ноутбук с компьютерной программой-тестом, иногда приходилось использовать многостраничные распечатки, причем обследование каждого больного занимало 6–7 часов.
У сотен людей из дагестанских изолятов с их письменного согласия брали анализ крови на ДНК. Затем в США в Геномном центре Национального института здоровья были сканированы геномы этих людей. В каждом геноме было определено по 400 маркеров (характерных участков ДНК), расположенных во всех хромосомах. Для такого исследования не нужно «читать» полную последовательность генома, что пока невозможно и по техническим, и по финансовым соображениям, а при правильном применении и подобные методы достаточно информативны. Одновременно по документам и семейным историям составили родословные. Выяснилось, что все больные депрессией принадлежат к одной родовой линии, с одними и теми же родоначальниками.
Изучая «узор» отличий между маркерами у разных людей, можно найти участки, которые у больных людей совсем не такие, как у здоровых. Для обнаружения глубинных геномных механизмов сложных заболеваний, таких как депрессия, используются сложные компьютерные методы. В совместных исследованиях с коллегами из США, а также Японии (в Международном центре радиационной информации и в Институте радиационной биологии и медицины при университете Хиросимы) московские генетики просканировали все хромосомы больных. На последнем этапе они выявили вариации наиболее мелких ДНК-маркеров — одиночных нуклеотидов, SNP.* * Single nucleotide polymorphism, или SNP (снип) — отличия в геномах представителей одного и того же вида размером в одну «букву»-нуклеотид. Широко используются для изучения разнообразия генома человека. У человека известно всего более 2 млн SNP, а в работах группы Булаевой анализируется по 500 тыс. SNP у каждого представителя рода. Лишь при таком количестве маркеров в достаточно больших выборках можно выявить гены заболевания.
Все это помогло обнаружить «подозрительные» участки генома, часть из которых известна по литературным данным (что подтверждает достоверность метода), но что особенно важно — найдены новые, ранее не известные геномные сцепления и внутригенные нарушения. Ближайшая задача группы Булаевой — определить их функции, чтобы назвать новые гены депрессии.
Московские генетики провели огромную работу. Диагнозы больным были поставлены ранее при госпитализациях, однако группа Булаевой уточняла их с помощью современных диагностических методов. Для этого в экспедициях принимали участие профессиональные психиатры, обучавшиеся в США. Так как не во всех селах было электричество и возможность подключить ноутбук с компьютерной программой-тестом, иногда приходилось использовать многостраничные распечатки, причем обследование каждого больного занимало 6–7 часов.
У сотен людей из дагестанских изолятов с их письменного согласия брали анализ крови на ДНК. Затем в США в Геномном центре Национального института здоровья были сканированы геномы этих людей. В каждом геноме было определено по 400 маркеров (характерных участков ДНК), расположенных во всех хромосомах. Для такого исследования не нужно «читать» полную последовательность генома, что пока невозможно и по техническим, и по финансовым соображениям, а при правильном применении и подобные методы достаточно информативны. Одновременно по документам и семейным историям составили родословные. Выяснилось, что все больные депрессией принадлежат к одной родовой линии, с одними и теми же родоначальниками.
Изучая «узор» отличий между маркерами у разных людей, можно найти участки, которые у больных людей совсем не такие, как у здоровых. Для обнаружения глубинных геномных механизмов сложных заболеваний, таких как депрессия, используются сложные компьютерные методы. В совместных исследованиях с коллегами из США, а также Японии (в Международном центре радиационной информации и в Институте радиационной биологии и медицины при университете Хиросимы) московские генетики просканировали все хромосомы больных. На последнем этапе они выявили вариации наиболее мелких ДНК-маркеров — одиночных нуклеотидов, SNP.* * Single nucleotide polymorphism, или SNP (снип) — отличия в геномах представителей одного и того же вида размером в одну «букву»-нуклеотид. Широко используются для изучения разнообразия генома человека. У человека известно всего более 2 млн SNP, а в работах группы Булаевой анализируется по 500 тыс. SNP у каждого представителя рода. Лишь при таком количестве маркеров в достаточно больших выборках можно выявить гены заболевания.
Все это помогло обнаружить «подозрительные» участки генома, часть из которых известна по литературным данным (что подтверждает достоверность метода), но что особенно важно — найдены новые, ранее не известные геномные сцепления и внутригенные нарушения. Ближайшая задача группы Булаевой — определить их функции, чтобы назвать новые гены депрессии.