Наша доля — в наших генах

132

Один з першовідкривачів структури ДНК, Дж.Уотсон, сказав: «Ми звикли думати, що наша доля визначена зірками. Тепер ми знаємо, істотною мірою наша доля — в наших генах». Наскільки ж насправді це так? Приказка говорить: «Доля людини — це її характер». Спробуємо відповісти на питання, наскільки гени визначають характер, точніше, психічний вигляд людини.

Психогенетика може в цифрах і деталях розповісти про те, що Піфагор висловив коли-то просто: «Не з кожного дерева можна виточити Меркурія». Багаторічні дослідження показали, що відмінності між людьми за основним психологічним характеристикам приблизно порівну визначаються впливом генів і середовища. Гени відповідають за 50% усього розмаїття людей за рівнем інтелекту і за 28-49% за ступенем вираженості п’яти «універсальних» властивостей особистості: впевненості в собі, тривожності, дружелюбності, свідомості та інтелектуальної гнучкості. Середу в психогенетике прийнято ділити на загальну та індивідуальну. Перша включає неспадкові фактори, які роблять родичів з однієї сім’ї схожими між собою і несхожими на інших членів сімей (способи виховання, соціальний статус, культурний рівень сім’ї, її дохід тощо). До індивідуальної середовищі відносять всі неспадкові фактори, що формують відмінності між родичами.

Всупереч, здавалося б, здоровому глузду, дослідження показали, що загальна середовище мало впливає на інтелект і особистість. За оцінками генетиків, її участь у формуванні властивостей коливається від 0 до 20%. Це пояснюється унікальністю сприйняття одних і тих же подій в родині кожним з її членів. Наприклад, брати і сестри мають тільки половину загальних генів, і їх генотипи по-різному можуть проявлятися у відповідь на одні й ті ж дії батьків. Так, однакові покарання будуть формувати в братів і сестер різні риси і звички. Іншими словами, дитина зовсім не чиста дошка, на якій вихователь може написати все, що йому заманеться, гени впливають не фатальна, але все ж суттєвий вплив на те, яким виросте людина. Це науково доведений факт. Тепер людству потрібно зробити наступний крок — зрозуміти, яка зв’язок між конкретними генами і конкретними психологічними рисами.

Сьогодні геном людини майже прочитаний, в ньому міститься 30-40 тис. генів. Створення індивідуальних генетичних паспортів» з технічної точки зору — справа недалекого майбутнього. Що дасть подібний паспорт крім того, що його можна використовувати для ідентифікації особи? Вже зараз генетична інформація дуже корисна при діагностиці деяких спадкових захворювань та підборі ліків. В майбутньому планується її більш широке застосування, наприклад у шлюбних консультаціях. Ось один з похмурих футуристичних сценаріїв. Консультант каже нареченому і нареченій: «Поєднання ваших генотипів несприятливо. Один з вас генетично запрограмований більшу частину часу проводити за спокійними і відокремленими заняттями, а інший, швидше за все, не зможе подолати природну тягу до шумним компаніям і гострих відчуттів. Так що першому доведеться весь час хвилюватися за чоловіка, а другий кинеться на пошуки партнера по розвагам. До того ж, якщо ваша дитина доживе до 60-70 років, він з великою ймовірністю захворіє хворобою Альцгеймера». Що робити з цією інформацією нареченому і нареченій?

У людства ще є час обговорити подібні етичні та практичні проблеми. Адже щоб про кожному гені людини можна було сказати, що за синтез який білкової молекули він відповідає і як ця молекула працює в організмі, піде декілька десятиліть, а щоб дізнатися, як особливості цієї молекули впливають на поведінку, знадобиться ще більше часу. Поки про функції генів та їх вплив на поведінку та на психологічні властивості людини відомо мало. На думку шведського психолога Н.Педерсен, проект «Геном людини» дав нам карту з адресами і деякі відомості про те, хто з ним проживає, і ще менше розуміння того, який рід занять мешканців [1].

Між тим серйозне вивчення молекулярно-генетичних основ психологічних ознак людини почалося в 90-х роках XX ст., ще до закінчення розшифровки генома. Вже було відкрито ряд генів, що кодують білки, які відіграють важливу роль у біохімічних процесах мозку, було відомо місце їх локалізації в хромосомах, структура і кількість ізоформ (алелей), що зустрічаються в популяції. Саме наявність різних форм — поліморфізм — становить основу індивідуальних спадкових особливостей. Справа в тому, що в популяції може бути від однієї до кількох десятків алелей кожного гена. Вони відрізняються один від одного кількістю пар основ ДНК або їх заміною. Від того, які алелі людина успадкував від батька і матері, як вони взаємодіють між собою та з іншими генами, залежить структура і, отже, властивості кодованого білка, інтенсивність і час запуску синтезу в клітині. Якісні і кількісні відмінності в синтезі білків можуть по довгому ланцюжку подій, що відбуваються на різних рівнях біологічної організації людини, приводити до психологічних відмінностей між людьми.


Збільшити
Вплив генетичних і середовищних факторів на основні характеристики особистості.

В першу чергу увагу фахівців, що вивчають вплив спадковості на психічне здоров’я та поведінку людини, залучили гени, пов’язані з обміном дофаміну і серотоніну — двох хімічних посередників (медіаторів), які беруть участь у передачі інформації від однієї нервової клітини до іншої. І хоча частка нервових клітин, що використовують саме ці медіатори, в мозку невелика, їх функції в регуляції поведінки дуже важливі. Система клітин, в якій працює дофамін, пов’язана із забезпеченням підкріплення, з переживанням задоволення. Серотониновая ж система гарантує контроль над емоціями та імпульсивними спонуканнями, а також планомірне виконання роботи. Порушення в обміні серотоніну можуть вести до тривожності і агресивності. Ймовірно, саме вони служать важливим біологічним ланкою в розвитку депресії.

У 1995 р. на IV Всесвітньому конгресі з психіатричної генетики в Кардіффі (Великобританія) американські та ізраїльські вчені представили дані про зв’язок між властивістю темпераменту, званим «пошук новизни», і геном, кодирующим білок, який розпізнає дофамін на поверхні сприймає нервової клітини (рецептор дофаміну четвертого типу). Різні алелі гена відрізняються по довжині, залежить від кількості повторень певного відрізка ДНК в одному з кодуючих ділянок гена. Таких повторів у людини може бути від двох до десяти. В європейській популяції найбільш часто зустрічаються генотипи з чотирма і сім’ю, а в деяких країнах Азії — з чотирма і двома повторами.

Виявилося, що випробовувані, які мають довгими повторами, мають в середньому більш високі оцінки по «пошуку новизни», ніж ті, які успадкували від батьків короткі алелі. Це означає, що в середньому носії довгого гена любознательнєє і екстравагантніше, імпульсивніші і дратівливою, більш схильні порушувати правила, що перегороджують їм доступ до задоволень. У 1996 р. ці дані були опубліковані [2, 3]. Тоді ж у журналі «Science» з’явилося повідомлення К. Льоша і його колег про зв’язок гена, що кодує білок-переносник серотоніну, з тривожністю [4]. Були вивчені два алелі, що розрізняються довжиною ділянки, відповідального за початок зчитування інформації. У статті повідомлялося, що у випробовуваних з одним або двома короткими генами переносника серотоніну рівень тривожності вище, ніж у осіб з довгим геном.

Ці публікації були зустрінуті з великим ентузіазмом. Але, на жаль, у подальших спробах підтвердити описані факти отримані результати виявилися досить суперечливими. Чому? По-перше, можна припустити, що насправді зв’язків між генами і властивостями темпераменту не існує, а отримані асоціації — наслідок випадкового збігу обставин. Така гіпотеза, однак, здається нереальною, адже деяким дослідникам все ж таки вдалося підтвердити початкові дані. Різноманітність результатів, швидше за все, пояснюється невеликим впливом вивчених генів на психологічні ознаки. Наприклад, поліморфізм гена переносника серотоніну, за підрахунками Льоша і його колег, відповідає лише за 3-4% відмінностей між людьми за тривожності, а сам він — один з 10-15 генів, пов’язаних з даним властивістю. Крім того, є підстави вважати, що характер і ступінь впливу цього гена на тривожність залежать від його взаємодії з іншими генами, від статі, раси і, швидше за все, від інших факторів. Тому дослідникам, що працюють з невеликими групами піддослідних (від 100 до 200 осіб), не завжди вдається виявити шукану зв’язок. Більш надійні результати можна отримати в майбутньому при аналізі численних, об’єднаних вибірок випробуваних.

З 1996 р. кількість опублікованих робіт, присвячених пошукам зв’язку між різними генами і психологічними ознаками, постійно зростає. Фахівці намагаються знайти гени, які впливають на психологічні особливості не тільки у здорових людей, але і у страждаючих різними душевними розладами. Така інформація важлива для уточнення діагностичних систем, прогнозу результату захворювань і, звичайно, для створення нових ліків.

Подібні дослідження проводяться і в Росії. У Науковому центрі психічного здоров’я Російської академії медичних наук вивчають молекулярно-генетичну природу психологічних ознак у здорових людей, хворих на шизофренію і афективних (маніакально-депресивних) психозом. Несприятлива спадковість, хоча і не зумовлює розвиток цих захворювань, істотно підвищує ризик їх виникнення. У порівнянні з людиною, серед близьких родичів якого немає хворих на шизофренію, у дитини, що має одного хворого батька, ризик захворіти зростає в 13 разів, якщо хворі обоє батьків — 46! Фахівцям поки не цілком зрозумілий механізм передачі шизофренії та афективного психозу у спадок. Швидше за все, прояв патології пов’язане не з одним, а з кількома, можливо, багатьма генами. Ймовірно, ще більша кількість генів відповідає за різний перебіг хвороби. Є вагомі підстави вважати, що гени дофамінової і серотониновой систем відіграють важливу роль якщо не у виникненні, то в прояві психозів: відповідають за те, як і наскільки під впливом хвороби змінюється людина.

Одна з цілей наших досліджень — вивчення зв’язку особливостей особистості психічно здорових людей і хворих з різними формами гена переносника серотоніну. Підтверджуються дані Льоша для російської популяції? Результати показали: здорові люди, що успадкували від батьків дві довгі форми гена, більш схильні мати про все власну думку, в середньому більш егоцентричні, менше рахуються з почуттями інших людей, не прагнуть до співпраці, їх поведінка часом непередбачувано і імпульсивно. Ці риси меншою мірою виражені в групі осіб з одним коротким і одним довгим геном. Володарів двох коротких генів можна охарактеризувати як конформістів, людей, підпорядковуються правилам, встановленим суспільством, не намагаються заявити про себе або «викинути» щось особливе. На запитання психологічних тестів вони відповідають, хоча і досить щиро, але все ж так, щоб справити сприятливе враження. Ці відмінності між людьми з різними генотипами спостерігаються і при афективних розладах, а при шизофренії вони великою мірою стираються [5].

Наша доля - в наших генах
Збільшити
Схема гена транспортера серотоніну, вимикального кілька поліморфних ділянок. Кольором виділено поліморфний ділянку, який вивчали К. Леш з колегами. Він знаходиться в області промотору, позначається «5-HTTLPR» та містить 16 повторюваних фрагментів (довгий варіант). Числами позначені 14 екзонів (кодуючих ділянок).

На перший погляд, такі дані ніяк не перегукуються з тими, яких дотримуються Леш і його колеги. Але якщо подивитися на отримані результати ширше, в еволюційній перспективі можна знайти щось спільне. На думку Льоша, короткий ген, що виник, мабуть, шляхом втрати фрагмента ДНК близько 40 млн. років тому, впливає на рівень тривожності і тим самим бере участь в адаптації людини і інших приматів, що живуть у складних соціальних групах. З такою гіпотезою згоден японський учений Т. Накамура [6]. Він визнає наявність зв’язку між коротким геном (у японців він зустрічається в популяції до 80%, що значно більше, ніж у європейців і афроамериканців) і типовими для японців емоційною стриманістю і міжособистісної чутливістю. Таким чином, результати, отримані різними дослідниками, які вказують на важливу роль гена переносника серотоніну в соціальній поведінці. Схоже, однак, що культурне середовище і національні традиції вносять суттєві корективи в поведінку людини, генетично схильного «інтегруватися у суспільство».

Інший цікавий і істотний факт, встановлений у ході досліджень у нашому центрі, — зв’язок між різними формами гена, що кодує рецептор серотоніну типу 2А і перебігом шизофренії, тобто тим, наскільки ця патологія драматична для особистості та способу життя людини. В даному гені виявлено кілька поліморфних ділянок. Предметом дослідження став поліморфізм, обумовлений заміною тиміну на цитозин в певній точці некодирующего ділянки гена. Таку форму гена вважають мутантної (позначається А2). В популяції обидві форми — мутантна і «нормальна», з тиміном (позначається А1), зустрічаються приблизно з однаковою частотою. Вплив цього поліморфізму на поведінку, ймовірно, пояснюється тим, що даний фрагмент знаходиться поряд з функціональним ділянкою і успадковується разом з ним (у таких випадках генетики кажуть, що ділянки зчеплені).

Наша доля - в наших генах
Збільшити
Особистісні профілі здорових людей з різними варіантами гена переносника серотоніну, отримані за допомогою тесту ММР1. Кожна з 10 основних шкал тесту відображає «близькість» випробуваного до певного психопатологическому типу (межа норми — 45-70 балів). У носіїв двох довгих генів у порівнянні з носіями двох коротких значно вищі оцінки за шкалами шизофренії, психопатії і параної. Підйом профілю на цих шкалах вказує на посилення соціальної відчуженості, індивідуалізму (шизофренії), впертості, ворожості (параної), імпульсивності, агресивності (психопатії). Групи розрізняються також за показниками корекційних шкал, що відображають бажання прикрасити свій характер (L), відвертість (F) і уважність (K) випробуваного при відповідях на запитання тесту. Високий результат за шкалою F в поєднанні з низьким за шкалою K зазвичай зазначається у неконформных особистостей. Навпаки, схильність дотримуватися конвенциальным нормам обумовлює низький результат за F і більш високий за K.

Особистісні профілі здорових людей з різними варіантами гена переносника серотоніну, отримані за допомогою тесту ММР1. Кожна з 10 основних шкал тесту відображає «близькість» випробуваного до певного психопатологическому типу (межа норми — 45-70 балів). У носіїв двох довгих генів у порівнянні з носіями двох коротких значно вищі оцінки за шкалами шизофренії, психопатії і параної. Підйом профілю на цих шкалах вказує на посилення соціальної відчуженості, індивідуалізму (шизофренії), впертості, ворожості (параної), імпульсивності, агресивності (психопатії). Групи розрізняються також за показниками корекційних шкал, що відображають бажання прикрасити свій характер (L), відвертість (F) і уважність (K) випробуваного при відповідях на запитання тесту. Високий результат за шкалою F в поєднанні з низьким за шкалою K зазвичай зазначається у неконформных особистостей. Навпаки, схильність дотримуватися конвенциальным нормам обумовлює низький результат за F і більш високий за K.

В ході вивчення поліморфізму гена серотонінового рецептора ми тестували близько 1000 чоловік — здорових і психічно хворих. У здорових людей зв’язок між геном і психологічними особливостями не знайдено. Хворі на шизофренію з різними генотипами істотно розрізнялися між собою. У разі генотипу А2А2 (мутантні форми гена отримані від батька і від матері) значно частіше, ніж при генотипі А1А1, психічні порушення прогресують: хворі стають все більш замкнутими, емоційно байдужими, безвольними. Виявився і ще один факт. Серед тих, хто хворіє 15 років і більше, осіб з генотипом А2А2 виявилася значно більшою, ніж серед здорових і «молодих» хворих [7]. Куди ж зникли хворі з генотипом А1А1?

Відомо, що з поля зору психіатрів зникає приблизно половина виписаних хворих з діагнозом шизофренія. Деякі з них одужують — напади не відновлюються, а сама хвороба практично не залишає відбиток на особистості. (Одужує кожен четвертий хворий шизофренією, хоча далеко не всі відразу переривають контакти з лікарем.) У інших хворих психічний дефект стабілізується, і вони можуть пристосуватися до хвороби, налагодити свій побут, не вдаючись до допомоги психіатрів. Можливо, хоча це і важко перевірити, ці «розчинилися» в суспільстві хворі і є володарі генотипу А1А1, частка яких серед пацієнтів психіатричних клінік значно скорочена.

Згідно з отриманими даними, у цілому прогноз хвороби для носіїв генотипів А1А1 більш сприятливий, ніж для носіїв генотипу А2А2. Виникає питання: навіщо нам це знати? Невже тільки для того, щоб родичів одних хворих заспокоїти, а інших родичів «вбити наповал» поганим прогнозом? Звичайно, немає. У віддаленій перспективі ці знання можуть розкрити біологічні механізми хвороби, а в ближчій — використовуватися для більш своєчасного і «правильного» лікування, відповідного біологічними особливостями індивіда.

«У великій мудрості — велика журба». Генетичне знання теж таїть небезпеку. Далеко не у всіх випадках отриману інформацію відразу використовують для лікування і профілактики. Наше «виправлення» буде неминуче відставати від наших знань. Це створить підґрунтя для небажаних «побічних» ефектів від доступності генетичної інформації. Політики, науковці, громадські діячі, стурбовані етичними аспектами біологічних досліджень, вважають, що розвиток генетики, особливо реальною генетичної предсимптомной діагностики спадкових хвороб, призведе до того, що людство перетвориться в стурбована своїм здоров’ям суспільство [8]. Кожен зможе з великою ймовірністю знати, коли і яка хвороба його наздожене; в житті людини почне домінувати один «медичний» мотив. Стане людина фаталістом і, махнувши рукою на майбутню хвороба, буде жити, поки живеться або підпорядкує своє життя профілактиці, «знання про майбутнє» все одно змінить його внутрішній світ, весь його психічний вигляд.

Інша небезпека — використання генетичної інформації для дискримінації окремих людей або навіть популяцій. По мірі накопичення знань про вплив генів на поведінку може повернутися спокуса поліпшити людську природу, і євгеніка почне відроджуватися, бути може, під якоюсь новою личиною. Для того щоб знизити ризик таких подій, суспільству належить обговорити і вирішити низку «технічних питань»: хто буде розшифровувати індивідуальні генотипи? Хто має право знати про себе все? І т. п. Але найголовніше — не варто забувати про те, як багато свободи залишає природа людині. Відомо, наприклад, що однояйцеві близнюки (генетично ідентичні люди) більш схожі між собою, якщо виховувалися разом, ніж розлучені в ранньому дитинстві і виросли в різних сім’ях. Однак є й такі риси особистості, які для близнюків, які живуть разом, менш подібні, ніж для тих, що живуть нарізно. Можливо, це відбувається тому, що перші, бажаючи акцентувати свої відмінності, активно змінюють характер. Цей факт ще раз показує, що наша доля в значній мірі знаходиться в наших руках, а все, що ми знаємо про себе і про інших, тільки допомагає приймати правильні рішення.

Література

  • Pedersen N. L. Behavior genetics and the future of psychology // Psychology at the turn of the Millennium / Eds: Von Hofsten C., Backman L. East Sussex, 2002. V. 2. P. 3-16.
  • Benjamin J., Li L., Patterson C., Greenberg B. D. et al. // Nat. Genet. 1996. V. 12. №1. P. 81-84.
  • Ebstein R. P., Novick O., Umansky R. et al. // Nat. Genet. 1996. V. 12. №1. P. 78-80.
  • Lesch K. P., Bengel D., Heils A. et al. // Science. 1996. V. 274. №5292. P. 1527-1531.
  • Nakamura N., Muramatsu N., Ono Y. et al. // Am. J. Med. Genet. 1997. V. 74. 35. P. 544-545.
  • Golimbet V. E., Alfimova M. V., Shcherbatikh T. // World J. Товарbiol. Psychiatry. 2003. V. 4. P. 25-29.
  • Голимбет Ст. Е., Манандян К. К., Абрамова Л. І. та ін // Журн. неврол. і психіатрії. 2000. Т. 100. №2. С. 36-39.
  • Genetic investigation of healthy subjects: Report on presymptomatic genetic testing. Copenhagen, 2002.
  • Робота виконана за підтримки Російського фонду фундаментальних досліджень. Проект 01-04-49090.
    Маргарита Валентинівна Алфімова,
    кандидат психологічних наук,
    провідний науковий співробітник лабораторії клінічної генетики
    Наукового центру психічного здоров’я РАМН.
    Віра Євгенівна Голимбет,
    доктор біологічних наук,
    керівник тій же лабораторії.

    Авторська стаття