Давно известно, что ДНК подвергается химическим модификациям, которые не меняют последовательность генетического текста, но всё же влияют на активность генов. Специальные ферменты оставляют метильные метки на некоторых азотистых основаниях – генетических буквах, входящих в состав ДНК, после чего у тех генов, которые получили метильные метки, меняется активность. Такой способ регуляции генетической активности называется эпигенетическим; и эпигенетические метки часто возникают в ответ на какие-то факторы внешней среды – например, в ответ на некоторые особенности образа жизни и вредные привычки.
Несколько десятков исследователей, возглавляемые Стефани Лондон (Stephanie London) из Национального института здравоохранения и окружающей среды, рассказывают в Circulation: Cardiovascular Genetics, как курение сказывается на эпигенетическом состоянии ДНК человека.
Вообще таких исследований существует много, но на сей раз речь идёт о мета-анализе, когда собирают и анализируют результаты сразу многих работ по одной теме, и в результате мы можем сказать, насколько согласуются разные статьи между собой, насколько достоверны полученные данные и можно ли на основании всех результатов сформулировать, подтвердить или опровергнуть какую-то гипотезу.
Стефани Лондон и её коллеги взяли 16 работ, в которых были собраны результаты эпигенетических исследований примерно 16 000 человек, некоторые из которых курили, другие же бросили какое-то время назад, третьи же, наконец, не курили никогда. Задача была в том, чтобы сравнить у всех трёх групп точки метилирования ДНК – есть ли отличия, где, сколько и т. д.
Оказалось, что курение изменяет эпигенетическое состояние более чем 7 000 генов – то есть около трети всех генов, что есть в нашем геноме. Если человек бросает курить, то большая часть таких изменений сходит на нет в течение пяти лет, то есть в смысле эпигенетических модификаций гены возвращаются к «докурящему» виду. Однако есть такие участки в ДНК, которые даже после того, как мы бросили дымить, остаются с метильными «никотиновыми» метками, и такие долгоиграющие метки могут сидеть на своём месте до тридцати лет.
Известно, что эпигенетические модификации могут стать причиной многих болезней (особенно бурно в этом смысле изучают онкологические заболевания и расстройства обмена веществ). С практической точки зрения анализ того, насколько и где прометилирована ДНК бывшего курильщика, позволит спрогнозировать, стоит ли ему чего-нибудь опасаться и нужно ли принять какие-то меры, чтобы курение, хоть и давно оставленное в прошлом, не преподнесло бы благодаря устойчивым эпигенетическим модификациям какого-нибудь неприятного сюрприза.
Однако здесь следует оговориться, что связь между метилированием ДНК и той или иной болезнью мы представляем себе далеко не всегда, и вовсе не обязательно все модификации изменения этих 7 000 генов связаны с чем-то плохим. С другой стороны, масштаб эпигенетических изменений (и длительность некоторых из них) не может не впечатлять, так что, наверно, пока молекулярные биологи будут разбираться здесь с причинно-следственными связями, разумней было бы поскорее развязаться с никотиновой зависимостью.
Кирилл Стасевич
