Распространено мнение, что всем- всем в нашем организме управляют гены. Это правильное мнение. Отсюда делается вывод, что поскольку этого «всего-всего» в нашем организме много, то и генов должно быть много. А это уже неправильный вывод. Он основан на молчаливом допущении, что каждой мелочью из этого «всего- всего» заправляет какой-то отдельный ген. Так думали раньше. Из этого проистекали ложные сенсации. Когда ученые впервые определили, сколько у человека генов, — а их оказалось «всего» 25 тысяч, — в прессе поднялась ужасная шумиха. Журналисты гневно вопрошали: «Как это может быть, чтобы у человека было меньше генов, чем у какого-нибудь червяка?!» Между тем это может быть очень просто. Есть крайне мало таких признаков в организме, которыми управляет один-единственный ген. Еще меньше таких веществ, в построении которых участвует всего один ген. И уж наверняка нет таких процессов. Как правило, каждой деталью жизни организма управляют несколько генов совместно. Вот простой, но от этого не менее поразительный пример: в образовании антитела (важной детали иммунной системы) принимают участие, как минимум, пять генов, причем находящихся на разных хромосомах! Представляете, сколько разных комбинаций можно образовать из пяти генов, если каждый из них будет иметь хотя бы два разных состояния? Один серьезный ученый сказал: «Достаточно 33 генов, каждый из которых мог бы иметь два разных состояния, чтобы на земле не было двух одинаковых людей». Действительно, разных комбинаций в этом случае было бы «два в тридцать третьей степени», что намного больше количества людей на земном шаре.

Но это так — увертюра. Далее речь пойдет о гепатите С — одном из самых тяжелых заболеваний печени. Недавно был открыт новый, многообещающий путь лечения этой болезни, основанный на использовании так называемых «микроРНК». Напомним, что термин «РНК» обозначает вторую — после ДНК — разновидность нуклеиновых молекул организма. ДНК — это длинная двойная спираль, некоторые участки которой как раз и являются теми генами, о которых мы говорили выше. А РНК — это одиночная молекулярная цепочка, химически близкая к ДНК, но выполняющая в организме другие функции. Одни РНК переносят от генов в цитоплазму клетки инструкции для изготовления белков — они называются «информационные РНК». Другие входят в состав фабрик для такого изготовления белков — они называются «рибосомные РНК». И между прочим, образование всех этих разновидностей РНК тоже управляется генами (находящимися на ДНК), так что далеко не все наши гены заняты производством белков и через них — управлением жизнью организма. Часть наших генов занимается построением разных РНК.

Но это, оказывается, не менее важно, чем построение белков. Исследования последних лет показали, что мир различных РНК удивителен, сложен и крайне важен для работы самих генов. Дело в том, что, кроме уже упомянутых длинных молекул РНК (информационной и рибосомной), были открыты также малые РНК-молекулы. Часть из них имеет вид короткой двойной спирали, состоящей всего из пары десятков химических звеньев.

Они все время «крутятся» около ДНК, выслеживая возможные чужие «информационные РНК» — например от вторгшегося в клетку вируса, — и уничтожают их, буквально разрезая на кусочки.

Могут они разрезать и свою собственную «информационную РНК», которая торопится в протоплазму клетки с приказом произвести белок, производить который на самом деле организму в этот момент не нужно. В таком случае малая РНК занимается уже не борьбой с вирусом, а работой генов собственной ДНК — ведь уничтожая какую-то «инфо-РНК», она сводит на нет работу того гена, который эту «инфо-РНК» произвел. А совсем недавно выяснилось, что и крохотные «микро-РНК» могут управлять работой генов своей же клетки, причем напрямую: они усаживаются на участок ДНК, который играет роль «включателя-выключателя» данного гена, и блокируют его или наоборот, тем самым включая или выключая сам ген.

Одну такую «микро-РНК» молекулярные биологи окрестили «микро- 122». Она замечательна тем, что в одиночку способна управлять (вышеописанным образом) не одним, не двумя, а — четырьмястами пятьюдесятью (450 !!!) разными генами. Причем почти 100 из этих генов — та группа, которая совместно занимается процессом производства холестерина в печени. Вот, кстати, поразительный пример того, как человеческий организм управляется со «всем-всем» в себе при помощи «всего» 25 тысяч генов. Он просто для каждой задачи выбирает из этих 25 тысяч какое-то нужное ему для этого дела число и создает из них требуемую рабочую комбинацию. А заодно — это иллюстрация огромной роли «микро-РНК». Ибо «микро-122» отнюдь не какой-то уникум: все ее сестрички тоже управляют огромным числом генов каждая, контролируя в целом 30% активности этих генов, среди которых — гены, связанные не только с работой многочисленных органов, вроде печени, но и гены, связанные с такими болезнями, как рак, гепатит и многие другие.

Именно эти фантастические способности «микро-РНК» заставили недавно группу датских ученых из фирмы «Сантарис» во главе с Кейсом Маккаллагом и Трельсом Кохом попробовать, нельзя ли так вмешаться в их работу, чтобы лечить гепатит. Поскольку гепатит — это болезнь печени, а печень производит холестерин, а «микро-122» управляет работой тех печеночных генов, что управляют производством этого холестерина, то упомянутые ученые решили подавить работу «микро-122» у мышей и посмотреть, что из этого получится. Они искусственно создали коротенькую цепочку РНК, которая была способна присоединяться к «микро-122» и выводить ее из строя. Затем они вспрыснули мыши эти «анти-сенс122»-молекулы и увидели, что печеночные клетки с готовностью их поглощают, молекулы «микро-122» охотно с ними соединяются, в результате чего уровень холестерина у мыши понижается на целых 35%, а сопротивляемость гепатитной вирусной инфекции типа С, напротив, соответственно намного повышается.

Большинство комментаторов этого исследования, понятно, оценили его результаты как многообещающие. В то же время они призвали не впадать в эйфорию и не спешить с переносом этой методики на людей. Дело в том, что как раз способность «микро- РНК» управлять сразу сотнями генов заставляет обращаться с ними крайне осторожно: ведь в таком случае, используя одну и ту же «микро-РНК», можно вылечить от чего-то одного, но навредить в чем-то другом. Поэтому, прежде чем лечить людей, нужно более детально изучить все особенности этих наших новых «молекулярных помощников».

КОСМОС: РАЗГОВОРЫ С ПРОДОЛЖЕНИЕМ

Рафаил Нудельман