Витамания. История нашей одержимости витаминами

Мои собственные представления о среде и наследственности сформировались на последнем курсе колледжа, когда мне поставили диагноз «диабет первого типа». Это неизлечимое аутоиммунное заболевание, при котором организм уничтожает клетки, производящие важный гормон инсулин. Свыкнувшись с мыслью о болезни, я захотела узнать: было ли развитие диабета первого типа обусловлено генетически? Если так, почему я узнала о заболевании, только когда мне исполнилось двадцать два? В качестве объяснения врачи привели следующую метафору: «Генетика заряжает пистолет, — говорили они мне. — Но на спусковой крючок нажимает среда».

Будучи человеком, порой склонным к излишнему буквализму, я не находила этот ответ удовлетворительным, но не по вине моих врачей. Вопрос о том, как факторы среды (включая питание и не только) влияют на активность наших генов — не говоря уже о том, как эти изменения могут повлиять на будущие поколения, — это совершенно новая область научных изысканий.

Эта область известна как эпигенетика. Данный термин относится к вторичному набору инструкций, которые сообщают нашим генам, где, когда и в каком объеме должна произойти их экспрессия. (Слово «эпигенетика» означает «над» или «помимо» генетики.) Позаимствовав аналогию у британского ученого Нессы Керри, автора прекрасной книги The Epigenetics Revolution{73}, вы можете взглянуть на это через призму голливудского фильма: если ДНК — это сценарий, эпигенетика — то, как его будут ставить. Например, адаптация «Ромео и Джульетты» 1996 года, где играли Клэр Дэйнс и Леонардо Ди Каприо, была основана на тексте Шекспира, но данная постановка сильно отличалась от изначальной версии, поставленной на сцене театра «Глобус»[577]. Эти особые инструкции имеют отношение к эпигенетическим маркерам и могут быть порождены внешними факторами, такими как постоянный стресс, эмоциональная травма, воздействие химикатов, и да, питание.

Нас окружают эпигенетические примеры, пусть даже мы не осознаем, что это они. Подумайте вот о чем: каждая клетка вашего тела (за исключением красных кровяных телец) содержит полную копию вашей ДНК и вместе с тем каждый из примерно двадцати пяти тысяч генов с белковым кодом. ДНК в вашем сердце содержит информацию о том, как вырастить глаз, ДНК вашего кишечника тоже знает, что вы правша. И все же благодаря эпигенетическим маркерам наши ноги знают, что не должны отращивать зубы, а наши желудки не выращивают уши. Организм женщин знает, что не надо производить грудное молоко постоянно. К тому же в зависимости от того, какие гены активированы и не активированы, одно и то же существо может выглядеть совершенно по-разному на различных стадиях жизни — вспомните о гусенице, которая превращается в бабочку.

Эпигенетические маркеры не меняют сами базовые гены (и они отличаются от SNP, которые фактически встроены в нашу ДНК) — они просто говорят генам, как себя вести. В связи с этим эпигенетические маркеры могут быть постоянными или временными, что объясняет, почему у женщин появляется грудное молоко только в определенные периоды жизни, а бабочка никогда не вернется в состояние гусеницы. Если вы представите, что ДНК — это жесткий диск, заполненный программами, эпигенетика — это механизм, который решает, как и когда их запустить. Или вернемся к примеру с диабетом: если генетика зарядила пистолет, эпигенетические факторы (которые мои врачи назвали средой) нажали на курок.

Каждый раз при делении клетки передают многие эпигенетические маркеры — поэтому, когда делится клетка мышцы, новые дочерние клетки знают, что они должны быть клетками мышц, а не печени. Впрочем, большая часть эпигенетических маркеров не передается нашим детям — напротив, в момент зачатия организм производит перепрограммирование, которое, как оказывается, стирает большинство маркеров, накопленных родителями за свою жизнь. Этот «чистый лист» позволяет союзу единственного сперматозоида и яйцеклетки превратиться в новенькое человеческое тело. Но большая часть — это не все. Некоторые эпигенетические маркеры, по-видимому, наследуются. И кроме того, даже самое доскональное перепрограммирование все же оставит восприимчивость плода к новым эпигенетическим маркерам, добавляемым в период его нахождения в утробе.

В исследованиях Голодной зимы налицо оба этих фактора. В первом поколении эпигенетические сигналы, вызванные голоданием беременных женщин, по-видимому, оказали мгновенный эффект на экспрессию генов их малышей, которые, в свою очередь, передали некую версию тех приобретенных эпигенетических маркеров своим собственным детям.