CC BY
16Папонов В.Д.
к.б.н., с.н.с. президент Фонда новейших медицинских и экологических технологий
V_Paponov@mail.ru
БУДУЩЕЕ РОССИИ И ЧЕЛОВЕЧЕСТВА В СВЕТЕ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
Ключевые слова: научно-технологическое развитие, здравоохранение, структура генома, маркеры общей патологии.
Самое привлекательное для любого человека, популяции, государства, да и всего человечества - это информация о своём будущем. Поэтому люди увлечённо читают гороскопы, даже сомневаясь в их предсказаниях, читают с интересом высказывания популярных пророков. Однако, активно влиять на своё будущее можно только активно развивая Науку. Без познания факторов риска в окружающей человека среде не может быть успехов в обеспечении своей безопасности. Без познания природы человека этих успехов будет ещё меньше.
Что мешает этому познанию? Выбор пути познания полностью определяет длительность достижения результата поиска! К сожалению, люди слишком часто выбирают ошибочный путь, затормаживая своё развитие и ставя под угрозу само существование человечества. Нельзя забывать, что время существования нашей планеты, да и всей солнечной системы, отнюдь не бесконечно!
В познании природы человека в конце XX века произошёл значительный прорыв, связанный с установлением химической структуры генома, который представлен 2-х метровой нитью ДНК, расположенной в каждой клетке человека. Геном, признанный информационной системой, управляющей каждой клеткой, а значит, и всем организмом человека, состоит из 3-х миллиардов нуклеотидов четырёх типов, взаимное расположение которых кодирует всю сложнейшую архитектуру и функциональную деятельность организма человека. Какой же путь избрать для познания тайной мудрости механизмов, которыми геном управляет состоянием и поведением человека?
Современная наука избрала путь поиска взаимосвязей между заменами отдельных нуклеотидов в ДНК генома (мутациями) и функциональными нарушениями организма в виде болезней. Всё это в рамках «молекулярной медицины». Ясно, что поиск микро-нарушений в ДНК генома из 3-х миллиардов нуклеотидов для соотнесения их с болезнями может потребовать усилий не одного поколения мирового контингента учёных и огромных ресурсов человечества, обещая, но ничем не гарантируя излечение от этих болезней.
А между тем, уже первые успехи по изучению химической структуры ДНК генома прямо нацеливали учёных на другой путь. Оказалось совершенно неожиданно, что огромное разнообразие внешних признаков индивидов в человеческих популяциях отнюдь не сопровождается таким же разнообразием в линейной структуре ДНК генома. Отсюда следовало, что многообразие особенностей человека обеспечивается индивидуальными особенностями суперструктурных образований, формируемых из нитеобразных ДНК генома и влияющих на извлечение закодированной в ДНК информации для реализации её в виде белковых продуктов генома. Эти формирования ДНК мы связали с обнаруженными нами, ещё до начала работы международной программы «Геном человека», топологическими вариантами автономно суперспирализованных участков ДНК генома1. Открывался новый уникальный путь изучения информационной системы человека и множества эукариотных организмов. Однако, финансирование того, чего ещё нет за рубежом, не состоялось.
Для практической медицины всё более актуальным становилось требование: объединить традиционный, многовековой нозологический анализ, основанный на всё более детальном дроблении патологических проявлений в организме, включая поиск мест локализации патологических дефектов, и общепатологический анализ, основанный на поиске параметров, чувствительных к любым заболеваниям для интегральной оценки состояния организма2.
По мере развития общей патологии «место полома» по И.П. Павлову смещалось с анатомических и физиологических повреждений на субклеточный и молекулярный уровень. Саркисов Д.С. и соавторы (1997) пришли к выводу, что «в качестве первичных патогенетических механизмов заболеваний различной этиологии могут выступать повреждения генетического аппарата и мембранной структуры клетки». К сожалению, мировая наука осуществляет поиск повреждений генетического аппарата человека на уровне ДНК отдельных генов или белковых продуктов отдельных генов, что отодвигает успех в обнаружении маркёров, чувствительных ко всем заболеваниям организма в туманную бесконечность.
1 Папонов В.Д. и др. Топологическое состояние генома эукариотов и структурная гетерогенность препаратов хроматина //
Доклады АН СССР. Серия Генетика. - М., 1987. - Т. 296, № 2. - С. 453-457.
2
Серов В.В. Общепатологические подходы к познанию болезни. - М.: Медицина, 1999; Саркисов Д.С., Пальцев М.А., Хит-ров Н.К. Общая патология человека. - М.: Медицина, 1997.
Нам удалось обнаружить такие маркёры, получившие название «маркёров общей патологии», когда мы обратились к анализу количественных изменений при патологии не отдельных белков человека, а суммарного содержания в лейкоцитах крови двух семейств белков, являющихся продуктами множества разных генов, но объединённых в семейства общей массой 53 и 43 килодальтон1. Выбор этих семейств для анализа был обусловлен тем, что известным представителем второго семейства является актин, участвующий в поддержании скелетных и мембранных структур клеток, а известным представителем первого семейства является белок р53, являющийся продуктом гена, активно участвующим в обеспечении апоптоза, - генетически программированной гибели клеток в ответ на необратимое повреждение генома, не совместимое с нормальной жизнедеятельностью клетки. Совокупность остальных белков в указанных семействах по-видимому тоже имеет не случайное происхождение, поскольку при заболеваниях любой этиологии содержание белков в первом семействе всегда повышается, а содержание белков во втором семействе всегда понижается от значений установленной нами границы нормальных индикаторов состояния генома человека: 53К/Н2А = 0,25 и 43К/Н2А =1,61. Здесь 53К и 43К - содержание в лейкоцитах белков с массами 53 и 43 килодальтон, Н2А - содержание в лейкоцитах гистона Н2А - компонента нуклеосомных ядер хроматина. Содержание этого гистона строго детерминировано содержанием в клетках ДНК генома.
Стопроцентная чувствительность обнаруженных маркёров к заболеваниям любой этиологии позволяет им претендовать на золотой стандарт в выявлении общей патологии. В свою очередь, Россия могла бы претендовать на создание самой совершенной системы охраны здоровья населения и рекомендовать её всему миру. Нам удалось показать, что подбор лекарственных средств, нормализующих маркёры общей патологии возможен даже у пациентов преклонного возраста (60-90 лет). Ясно, что геном человека в нормальном состоянии способен, нормализуя жизнедеятельность клеток, обеспечить не только высший уровень здоровья, но и активное долголетие, без упования на поиски эликсиров молодости или недоступной панацеи.
Назрела необходимость общепатологической переоценки всего арсенала лекарственных средств нозологической направленности на предмет отнесения их к средствам нормализации генома у пациентов с конкретными заболеваниями и поиска средств профилактики патологии генома, которые могли бы обеспечить предприятия военно-промышленного комплекса, разрабатывающие приборы с медицинской направленностью. Создание системы эффективного здравоохранения могло бы снизить или вообще предупреждать агрессивные проявления у пациентов, ведущие к терроризму в международных отношениях.
Перспективы России и всего человечества на безопасное и счастливое будущее в том, чтобы не забывать, что в геноме человека заложена программа не только конкурентных отношений, обнаруженных нами при изучении взаимодействия гистонов с ДНК2, но также программа симбиоза, реализации которой должно помочь развитие науки в изучении природы человека на уровне генома при условии выбора кратчайших путей познания и обеспечения финансирования хотя бы начальных этапов научного поиска.
1 Папонов В.Д., Папонов В.В., Байдакова Г.В. О маркёрах общей патологии // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2002. - Т. 133. - С. 262-264.
2 Paponov V.D. et al. The nature of interactions responsible for the differences in the affinities of histones for DNA // Biochemical and Biophysical Research Communications. 1978. - Vol. 82, N 2. - P. 674-679; On mechanisms determining the interrelationships between DNA and histone components of chromatin // Eur. J. Biochem. 1980. - Vol. 107. - P. 113-122; Histone competition for DNA and its possible significance for the chromatin self-assembly // Zagadnienia Biofizyki Wspolczesnej. 1984. - Vol. 9. - P. 125-138.
