Мой неповторимый геном

Конечно, изменения могут быть неблагоприятными, и тогда возникает патология. Например, с такими изменениями связаны многие онкологические заболевания — отчасти поэтому пионерами эпигенетики стали именно онкологи. Недавно к ним присоединились психиатры, пытающиеся отыскать корни душевных болезней в головном мозге.

Психические отклонения имеют отчетливо выраженную наследственную составляющую, но на ее проявление оказывают существенное влияние жизненные обстоятельства; как именно это происходит — пока неизвестно. У всех душевных болезней есть и другие общие черты: постепенность развития, прогрессирующее изменение поведения, долгосрочность лечения. Очень часто больным необходима поддерживающая терапия — без нее симптомы появляются вновь. И наконец, некоторые психотропные препараты, стабилизирующие настроение при депрессии и биполярных расстройствах, влияют на метилирование ДНК — ключевой процесс эпигенетического перепрограммирования.

Но как могут такие трудно поддающиеся оценке внешние факторы, как воспитание или взаимоотношения в семье, влиять на активность генов? Еще в 2004 году Моше Зиф из Университета Макгилла в Монреале опубликовал очень интересные результаты наблюдений за поведением лабораторных крыс в нескольких поколениях. Он заметил, что крысята нерадивых мамаш — тех, которые редко их вылизывали, плохо с ними обращались, — хуже переносили стресс, были пугливее, чем их более счастливые собратья. Когда такое нервозное животное становилось матерью, оно тоже пренебрегало своими обязанностями, в то время как крысята, выросшие в нормальных условиях, заботились о потомстве так же, как когда-то заботились о них самих. Такое поведение было прямым результатом воспитания: если новорожденных крысят распределяли между «плохой» и «хорошей» матерями, они вырастали соответственно в «плохих» и «хороших» родителей. Вот вам в чистом виде средовой эффект.

Что именно делала среда — выяснилось, когда Зиф с коллегами умертвили крыс, произвели вскрытие головного мозга и детально исследовали его. Свидетельства воздействия среды обнаружились в ДНК нервных клеток в гене, кодирующем глюкокортикоидный рецептор, — белок, одинаково важный для работы головного мозга как у крыс, так и у человека. Этот рецептор участвует в регуляции ответа на стресс, препятствуя образованию гормонов стресса, когда нам что-то угрожает. У животных, выросших в неблагоприятных условиях, ген глюкокортикоидного рецептора был полностью блокирован метильными группами, хотя его нуклеотидная последовательность оставалась прежней[95].

Естественно, Зифа интересовало, происходит ли то же самое с людьми: давно было известно, что дети, выросшие в условиях дефицита заботы и ласки или подвергавшиеся насилию, часто превращались в агрессивных подростков, проявляли суицидальные наклонности, страдали депрессией. Для того чтобы проверить состояние головного мозга у таких людей, нужно было иметь биоптаты, образцы мозговых тканей; сделать это прижизненно было невозможно.

Тогда Зиф обратился в Банк головного мозга в Квебеке с просьбой предоставить ему образцы мозговых тканей людей, покончивших жизнь самоубийством и в детстве подвергавшихся насилию. Зиф получил биоптаты 12 самоубийц; все они были жертвами сексуального насилия, жестокого обращения или полного пренебрежения со стороны родителей. Сравнение образцов тканей их головного мозга с таковыми, взятыми у нормальных людей, умерших в результате несчастного случая, выявило отчетливые различия в гиппокампе. Ген глюкокортикоидного рецептора был выключен все тем же метилированием — в точности, как у крыс!

С чем связаны эти различия — с несчастливым детством или тем, что в момент самоубийства люди находились в глубочайшей депрессии? Зиф исследовал головной мозг других 12 самоубийц — тоже страдавших от депрессии, но выросших в благополучных семьях. Эта группа ничем не отличалась от контрольной, члены которой погибли в результате каких-то инцидентов. Эпигенетическая модификация ДНК головного мозга жертв насилия явно происходила с тот период, когда это насилие совершалось, — в детстве[96].

Аналогичный след в головном мозге ребенка оставляет и депрессия матери. Хорошо известно, что у детей депрессивных родителей повышен риск развития периодической депрессии, и раньше это объясняли тем, что ребенок копирует поведение родителей. Теперь следы влияния этого внешнего фактора просматриваются на уровне плода.