|
Французские и южноафриканские медики обнаружили две генетические вариации, снижающие риск заболевания туберкулезом. К сожалению, ген CD209, с которым связаны эти вариации, многофункционален. Варианты гена, дающие наилучшую защиту от туберкулеза, не оптимальны для защиты от ВИЧ и лихорадки Денге.
Каждый третий человек на Земле заражен бактерией Mycobacterium tuberculosis — возбудителем туберкулеза. Но из общего числа зараженных заболевает только 5-10%. Выявлен целый ряд факторов, снижающих способность иммунной системы противостоять опасной инфекции (среди них — пожилой возраст, плохое питание, зараженность ВИЧ). Немаловажную роль играют и наследственные факторы. Уже выявлено несколько генов, определенные варианты (аллели) которых связаны с повышенным или, наоборот, пониженным риском развития туберкулеза. Открытие каждого такого гена — важный шаг на пути к победе над заболеванием, уносящим ежегодно от 2 до 3 млн человеческих жизней.
Особенно важны генетические исследования человеческих популяций с высоким уровнем заболеваемости. К их числу относятся многие африканские народы. Туберкулез в течение многих столетий оставался чисто европейской болезнью. Поэтому у европейцев естественный отбор способствовал накоплению аллелей, повышающих резистентность к заболеванию. Среди африканцев шел отбор на устойчивость к своим, африканским болезням, а когда европейцы занесли в Африку туберкулез, местное население оказалось к этому неподготовленным.
|
Луис Баррейро (Luis Barreiro) из Пастеровского института и его коллеги из Франции и Южной Африки провели генетическое обследование чернокожих жителей окрестностей Кейптауна (Южная Африка), среди которых уровень заболеваемости туберкулезом чрезвычайно высок. Выборка включала 350 больных и 360 здоровых индивидуумов.
Исследователи сосредоточили свое внимание на гене CD209. Кодируемый этим геном белок DC-SIGN (dendritic cell—specific ICAM-3-grabbing nonintegrin) является рецептором, распознающим специфические углеводы, присутствующие на поверхности многих патогенных микроорганизмов, в том числе M. tuberculosis. Ученым удалось выявить две вариации в промоторе данного гена, частота встречаемости которых значительно выше у здоровых, чем у больных (гуанин в 871-й и аденозин в 336-й позиции, если считать вверх от кодирующей области гена). По-видимому, эти вариации существенно снижают риск заболевания — как обе вместе, так и каждая по отдельности.
Чтобы выяснить происхождение и историю распространения «противотуберкулезных» вариаций гена CD209, ученые дополнительно исследовали хромосомы у 254 жителей Африки, Европы и Восточной Азии, а также у восьми шимпанзе. Выяснилось, что аллели, снижающие риск заболевания туберкулезом, — чисто человеческое приобретение. Сначала они появились в Евразии и широко распространились там, а в Африку попали много позже в результате частичного смешения аборигенов с пришлыми европейцами. Таким образом, европейцы не только заразили африканцев туберкулезом, но и «снабдили» их вариациями гена CD209, помогающими противостоять болезни.
Но всё не так просто в этом мире. Белок DC-SIGN относится к самому нижнему (врожденному, неспецифическому) уровню иммунной защиты и участвует в распознании не только возбудителя туберкулеза, но и многих других патогенов. В 2005 году двумя разными коллективами исследователей была показана связь аллельных вариантов гена CD209 с восприимчивостью к таким опаснейшим инфекциям, как ВИЧ и лихорадка денге. В обоих случаях оказалось, что ключевую роль играет нуклеотид, стоящий в 336-ой позиции промоторной области. Но если для защиты от туберкулеза выгоднее всего иметь в этой позиции аденозин, то от СПИДа лучше защитит цитозин, а от лихорадки денге — гуанин. В разных человеческих популяциях, по-видимому, отбор благоприятствовал разным аллелям, в зависимости от превалирующих инфекций.
Все эти данные, безусловно, могут помочь в разработке эффективных средств профилактики и лечения опасных болезней. Но на простые решения рассчитывать не приходится. Для начала ученым придется досконально разобраться в том, как именно влияют различные вариации промоторной области на работу гена CD209.
