CC BY
50
И Н Т Е Р В Ь Ю Н О М Е Р А
УРС ГИГЕР:
В ПОИСКАХ ГЕНОВ ЗДОРОВЬЯ
Интервью с профессором Урсом Гигером
Л.А. Калашникова
д.б.н., профессор, заведующий лабораторией ДНК-технологий ВНИИплем, научный редактор журнала VetPharma Farm Animals
- Доктор Гигер, читателям нашего журнала было бы интересно узнать о вас, о том, как складывалась ваша научная биография.
- Я родился и вырос в Цюрихе, в Швейцарии. Дома у нас всегда жили домашние питомцы, и с этого начались мои взаимоотношения с животными. Долгое время я занимался конным спортом - скачками и выездкой -причем достаточно серьезно, на олимпийском уровне, и мечтал стать ветеринарным врачом, чтобы лечить лошадей. Но когда поступил на факультет ветеринарной медицины Цюрихского университета, мне стало понятно, что будучи конским ветеринарным врачом, я не смогу добиться тех медицинских и научных результатов, какие смог бы получить, работая с мелкими домашними животными. И я изменил специализацию.
Закончив университет и имея врачебную практику в частной клинике, я был разочарован возможностями ветеринарной медицины на тот момент. Мне хотелось сделать больше, и мне повезло - меня пригласили к участию в исследовательской программе, которая проходила на базе факультета ветеринарной медицины Цюрихского университета. Я получил возможность заниматься лабораторными исследованиями. Основной темой этих исследований была фармгенетика.
В дальнейшем я решил продолжить свои изыскания во Флориде, в частности, в исследовании таких заболеваний, как злокачественная гипертермия, которая является очень актуальной проблемой для свиней. Я углубился в клиническую практику и работу, продолжив свои исследования на базе университета Флориды. Закончив ординатуру во Флориде, принял решение
остаться в Соединенных Штатах и переехать в Пенсильванию, Филадельфия, где генетическими исследованиями занималась целая лаборатория. В университете Пенсильвании я изучал молекулярную генетику различных заболеваний, а также другие вопросы, касающиеся молекулярно-генетических исследований, в частности, поражения мышечной системы, системы крови и других заболеваний. Кроме того, работал над типированием групп крови собак и кошек, что является достаточно важной проблемой. Меня всегда интересовала ветеринарная гематология, и я стал дипломантом клинической патологии, осуществив исследования в области проблем гематологии собак и кошек.
Мне пришлось достаточно долго руководить отделением ветеринарной генетики в университете Филадельфии. В настоящее время я - директор генетической лаборатории университета. Помимо своей работы в качестве руководителя генетической лаборатории, я работаю также в качестве практикующего ветеринарного врача и преподавателя, очень много времени и внимания уделяю беседам с ветеринарными врачами и заводчиками и лекциям по всему миру. На сегодняшний день я не планирую серьезно менять сферу своей деятельности, потому что мне очень нравится то, чем я занимаюсь последние 25 лет.
- Какова актуальность тестирования наследственных заболеваний у собак и в чем значение этих исследований для людей?
- Что касается актуальности использования генетического тестирования для определенных патологий собак и животных вообще, то, безусловно, они имеют
14
П О МН И О Ж И З Н И | M E ME N T O VI VE RE
Урс Гигер
Профессор ветеринарной медицины и гематологии Школы ветеринарной медицины Университета Пенсильвании, дипломант ACVIM (Американский колледж ветеринарной медицины) и ECVIM-CA (Европейский колледж ветеринарной медицины, терапия), дипломант ECVCP (клиническая патология). Директор Penn-Gen Laboratory.
Его клинический, научно-исследовательский опыт и интересы лежат в области наследственных и гематологических нарушений мелких домашних животных, а также трансфузионной медицины. Профессор яляется автором более чем 170 оригинальных научных публикаций, многочисленных отзывов, глав в научных изданиях и научных рефератов, редактором книги «Собака и ее геном» издательства Cold Spring Harbor Laboratory Press.
Имеет престижные Международные научные премии WSAVA и BSAVA.
огромное значение для выявления животных, находящихся в группе риска, т.е., тех, кто предрасположен к тем или иным заболеваниям. Кроме того, генетическое тестирование дает возможность выявить непосредственно больных животных и, что является, вероятно, самым главным - генетические тесты позволяют не допустить развития и дальнейшего распространения заболеваний.
Кроме того, генетическое тестирование на сегодняшний день является едва ли не единственным диагностическим способом выявления не только заболевших животных, но и животных-носителей. Проблема
заключается в том, что если мы будем просто слепо исключать из разведения животных-носителей, то мы очень сильно обедним генофонд породы. С помощью генетического тестирования мы рассчитываем не только оздоровить какую-то определенную породу, но и не обеднять при этом ее генофонд, занимаясь разведением животных с определенными рабочими качествами или использованием их в различных аспектах жизни.
Что касается второй части Вашего вопроса - о возможности интерпретации и экстраполяции результатов генетического тестирования в отношении людей, то, безусловно, очень трудно переоценить важность генетических опытов на животных - именно на собаках -потому что собаки служат отличной генетической моделью для того чтобы выявить действенность тех или иных подходов для решения проблем генетических патологий у людей. Лошади, крупный рогатый скот, свиньи также являются отличными моделями, которые позволяют нам интерпретировать те или иные генетические методики в отношении человека, но эти животные слишком крупны для того, чтобы воспринимать их как лабораторных животных. В отличие от крупного рогатого скота, от лошадей, от свиней, собаки являются более удобной моделью в качестве именно лабораторного животного. Кроме того, на сегодняшний день для собак доступны практически все те же диагностические и другие методики исследования, что и для людей. И еще один очень важный аспект заключается в том, что собаки разделяют с нами нашу жизнь, нашу окружающую среду, т.е. мы с ними живем в похожих условиях.
Безусловно, удачной лабораторной моделью для выявления определенных базовых механизмов и получения ответов на какие-либо основные вопросы является использование лабораторных мышей. Однако полностью адаптировать и переносить на человека результаты, полученные на мышах, невозможно. Кроме того, мыши очень часто не развивают тех же клинических признаков и той же симптоматики, что развивается у людей - в отличие от собак и кошек, которые демонстрируют, в общем-то, достаточно сходные клинические проявления. Поэтому собаки и кошки являются идеальной, неоценимой моделью для того, чтобы исследовать определенные патологии, которые мы хотим изучить у людей и, кроме того, они являются очень интересными моделями для того, чтобы доказать и исследовать эффективность тех или иных способов лечения.
Очень хорошим примером является разработка приемов трансплантации костного мозга. Все исследования проводились только на собаках и кошках. Кроме того, на сегодняшний день методики генной терапии, их эффективность, безопасность, главным образом, подтверждаются именно при применении их на собаках и кошках. Это также справедливо для фармакологической промышленности, потому что очень часто исследования на собаках и кошках позволяют лучше пред-
ПОМНИ О ЖИЗНИ I MEMENTO VIVE RE
15
сказать возможные побочные, негативные влияния тех или иных препаратов.
При этом нужно понимать, что собаки от такого положения вещей только выигрывают. Широкомасштабные исследования, которые проводятся для того, чтобы выявить различные влияния тех или иных методик на людей, финансируются правительством, и это позволяет нам в значительной степени улучшить состояние здоровья собак. Если бы такие исследования проводились исключительно с целью получить какие-то ветеринарные методики для лечения, например, собак и кошек, то они бы стоили катастрофически дорого и были бы невозможны в современных условиях. Однако благодаря тому, что мы можем апеллировать к необходимости исследования на людях, мы используем собак в качестве моделей, одновременно исследуя различные патологии и проверяя эффективность лечения на собаках.
- Как вы формулируете главную цель и основные направления вашей деятельности? И какие направления вы считаете приоритетными?
- Основным, приоритетным интересом и основной целью моей работы является дальнейшее исследование генетических изменений, которые обуславливают те или иные заболевания у собак. При этом одним из немаловажных аспектов своей работы я считаю обнаружение и выявление новых безопасных и эффективных способов лечения заболеваний, которые появляются у собак. Кроме этого, мне важно, чтобы исследования приносили пользу не только собакам, но и людям. Но верно и обратное - они должны быть не только направлены на улучшение качества жизни людей, но и приносить пользу животным.
Моя карьера, как Вы успели заметить, складывалась не слишком предсказуемо. Это зависело от того, с каким именно видом животных я работал и какими были практические достижения этой работы. Может быть, в какой-то момент мне придется столкнуться с такими результатами исследований, которые направят мою работу и научные интересы в какое-то другое русло.
- Вы считаете, что количество генетических заболеваний у собак в последнее время увеличилось? Или это результат лучшей диагностики?
- Ваш вопрос, вероятно, имеет отношение к тому, что некоторое время назад, в середине прошлого века, мы фиксировали сравнительно небольшое количество генетических заболеваний, тогда как сегодня мы говорим о девятистах различных генетических патологий, которые поражают собак и кошек.
Безусловно, генетические мутации, вызывающие развитие определенных патологий, о которых мы говорим, происходят очень редко, и нужно это понимать. Частота их возникновения имеет определенное значение, однако мы понимаем, что врачи, являющиеся владельцами животных и наблюдающие за ними, сегодня смотрят на животных другими глазами, потому что получили
более широкие возможности для диагностики и благодаря этому могут выявлять больше заболеваний. Кроме того, некоторые тесты, которые доступны сегодня, не были возможны несколько лет назад.
Еще один важный аспект обнаружения генетических заболеваний у мелких домашних животных заключается в том, что в отличие от сельскохозяйственных животных, для которых наличие любых патологий, особенно генетических наследственных патологий, имеет незамедлительный финансовый отклик; на людей, работающих с мелкими домашними животными, такое финансовое давление никогда не оказывалось. Даже, в некоторой степени, наоборот -чем более больным и несчастным является животное, тем больше внимания и заботы оно получает от владельцев и некоторых заводчиков.
- У сельскохозяйственных животных тиражирование мутаций происходит в связи с интенсивным использованием выдающихся производителей и искусственного осеменения, а какой фактор является определяющим в распространении мутаций у собак?
- Что касается искусственного осеменения, то у жи-вотных-компаньонов оно также используется, однако не получает такого широкого распространения, как, например, у крупного рогатого скота или свиней. Это связано с особенностями взятия спермы и с необходимостью использования большего количества доз для того, чтобы обеспечить беременность той или иной суки. Возможно, поэтому распространение мутаций, в частности, у собак, в значительной степени обязано тому, что в разведении в качестве производителей используются животные, которые занимают места на выставках, становятся лучшими, но никакого тестирования, никакого исследования не проходят.
- Какова эффективность ДНК-диагностики для освобождения от рецессивной мутации?
- Это интересный вопрос. Я уверен, что ДНК-тести-рование - это наилучший способ освобождения популяции животных от мутаций, генетических аномалий, потому что в отсутствие возможности ДНК-тестирова-
ния, или тестирования белков, единственным способом выявления носителей является методика облигатных носителей, которая является технически сложной, либо методика тестовых вязок, вызывающая очень много этических вопросов.
- Насколько популярен анализ ДНК собак и как часто вы направляете своих пациентов на эти анализы?
- К счастью, на сегодняшний день ДНК-тестирова-ние на предмет наличия каких-либо генетических патологий становится все более популярным. Насколько широко ДНК-тестирование используется в той или иной стране, во многом зависит от различных регистрирующих и других организаций, то есть от того, насколько обязательным в той или иной стране, для той или иной породы является тестирование на определенную патологию. На сегодняшний день во многих странах это отдается на откуп определенного владельца или определенного заводчика - захочет ли он проводить ДНК-тестирование? Но я уверен, что со временем это должно прийти к какому-то порядку. Тесты на какие-либо определенные заболевания, методики по которым разработаны и эффективность которых подтверждена, станут обязательными для владельцев и заводчиков.
- Сколько заболеваний вы тестируете?
- Вы можете посмотреть это на нашем сайте www.vet.upenn.edu/penngen.
- Вы используете для ДНК-тестирования ПЦР-диаг-ностику, микропанели ДНК или какие-то другие технологии?
- Мы используем весь необходимый спектр методов анализа ДНК для выявления мутаций, вызывающих те или иные наследственные заболевания. В основном это разные варианты ПЦР-диагностики, анализ фрагментов ДНК, ПЦР в реальном времени и другие.
- Какова стоимость анализов?
- Мы не проводим масштабные исследования, тестируем несколько болезней, потому что это редкие болезни. Стоимость тестирования зависит от заболевания, она указана на нашем сайте, там же приведены правила взятия проб, условия их хранения и транспортировки, анкета, которую необходимо заполнить владельцу собаки.
- Как много таких лабораторий, как ваша, в США?
- Лаборатория, в которой я работаю, является уникальной в связи с тем, что проводит не только ДНК-тестирование наследственных аномалий, но также исследования в области обнаружения метаболитов при наличии различных генетических заболеваний и другие виды тестирования на молекулярном уровне. Кроме
того, мы занимаемся исследованием - как ряд других государственных лабораторий в Соединенных Штатах -определенных болезней.
Одной из больших проблем ДНК-тестирования наследственных заболеваний является возможность оформления патентного права на разработку этого теста, т.к. происходят новые мутации, и, если мутация произошла, она может повторяться несколько раз. Такие патентные права в значительной степени ограничивают возможность широкого использования определенных тестов.
- Есть ли у собак геномная оценка, так же как у крупного рогатого скота? Или ее еще нет?
- Мне приходилось несколько раз принимать участие в исследовании геномов собак и кошек, однако сегодня это лежит за пределами моего основного интереса. Я больше интересуюсь единичными изменениями определенных генов, нежели закономерностями формирования последовательности генома в целом. В этой связи хочу упомянуть, что являюсь редактором книги «Собака и ее геном».
- Есть ли опубликованные рекомендации заводчикам и владельцам собак?
- Это книга Джерри Белла, сравнительно новое издание, которое содержит достаточно подробную информацию о заболеваниях, встречающихся у собак.
- Как вы оцениваете возможность определить гены, которые влияют на добронравие, агрессию, рабочие качества собак?
- Это достаточно важный вопрос. К сожалению, он находится за пределами той исследовательской работы, которой я каждый день занимаюсь. Но, безусловно, важно понимать значимость выявления генетических предпосылок не только к внешнему виду собак, но и к их рабочим качествам. Особенно это касается собак, используемых в спасательных операциях или в качестве поводырей, потому что огромное количество времени затрачивается на то, чтобы обучить этих собак, тогда как некоторые собаки в принципе не могут быть обучены, не могут эффективно показать свои способности в той или иной области. Безусловно, имеется генетическая предрасположенность к развитию необходимых рабочих качеств. Не менее важно иметь возможность предсказать, будет ли эта собака обладать достаточно добрым нравом для того, чтобы стать приятным, дружелюбным и безопасным домашним питомцем. В России и Нью-Йорке сейчас работает группа людей, которая занимается исследованием доместикации лис. Эта работа направлена на то, чтобы на биологическом уровне отличать агрессивных особей от дружелюбных, добронравных. Наш соотечественник возглавляет одну из таких групп в России. Материалы работы этой группы опубликованы.
