Что генетика знает о нас

Привет! Меня зовут Самат Галимов, и это подкаст «Запуск завтра». Как технический директор я пытаюсь разобраться, как устроены технологии, которые меняют нашу жизнь. А помогают мне в этом профессионалы, с которыми можно поговорить простым человеческим языком. Запуск «Завтра» выходит с 2019 года. За это время мы сделали больше 250 эпизодов, и все они в аудиоформате. Сейчас вы слушаете или смотрите наш первый сезон, в котором мы записываем не только аудио, но и видео. Пожалуйста, поддержите нас. Поставьте лайк этому выпуску на ютубе и напишите комментарий. Мы читаем все, что вы пишете, но не на всё успеваем ответить. Сегодня я поговорю, если честно, со своим кумиром— Михаилом Гельфандом. Михаил— профессор и один из главных биоинформатиков в России, а еще один из основателей диссернета. Его участники разоблачают людей, которые воруют чужие работы и нечестно получают ученые степени. В общем, это проект, который защищает науку, поэтому даже если вы не знаете Михаила, его работа могла на вас повлиять. Сегодня я хочу спросить Михаила о генетике. Что наука знает о ДНК? Можно ли подкрутить себе настройки здоровья? Существует ли ген алкоголизма? Вопросов море. Давайте начинать. Партнер этого сезона— провайдер IT-инфраструктуры Selectel. В середине выпуска вы услышите нашу совместную рубрику. В ней мы рассказываем истории стартапов на заре интернета. Их опыт— это огромная база идей для решения современных бизнес-задач. Допустим, я хочу прочитать свой ДНК. Хочу узнать о себе больше. Как мне это сделать? Куда мне пойти?

Ну, это два разных вопроса. Прочитать свое ДНК и узнать о себе. Значит, есть много компаний, которые... Вы там платите денежку, они у вас берут там мазок со щеки, видимо, или там крови немножко. Дальше выделяют ДНК. Дальше ее приготавливают в библиотеке, то есть ее режут на куски. Дальше засовывают в секвенатор. Такая большая машинка с лампочками. Или без ламп... Не, ну какие-то лампочки там есть. Ведь она вполне научно выглядит. И дальше это попадает в компьютер. Дальше определяются последовательности этих фрагментов. Они накладываются друг на друга, собираются в полный геном. Да ну, представьте себе, что вы взяли тысячу экземпляров какой-то книжки и порвали случайным образом каждую из них. Ясно, что вы потом можете пазл, целую книжку составить по перекрытию. Ну и дальше вот интерпретация. Значит, есть всякие базы генетических данных, которые про разные варианты генов говорят. Вот они увеличивают предрасположенность, уменьшают предрасположенность. Вот это всё.

В каком формате эти данные записываются, и насколько их много? Это типа условно флешка, CD-диск или дискета?

Если мы говорим просто про геном, то это 3 миллиарда символов. Это вполне помещается и на флешку, и на CD-диск, и куда угодно. Можно обои сделать со своей ДНК. Кто-то считал, что если каждая буквочка, каждый нуклеотид будет по одному миллиметру, то кто-то считал, какую надо иметь квартиру, чтобы все комнаты заклеить. А если это про вариант, то это просто таблица. В таком-то гене имеется такой-то вариант. Про него известно, что он увеличивает предрасположенность, я не знаю, или свидетельство того. Говорит, что глаза будут карие или голубые, или там что, вот такого сорта вещи.

Учитывая, что я не сам это делаю, а передаю какой-то компании, я думаю, вы тоже слышали про утечки баз данных. Какие риски, если мой генетический профиль утечет онлайн? Вообще есть ли какие-то риски у этого?

Кажется, если вы богатый человек, и у вас есть наследники, то они могут оценивать, когда они получат наследство. Не знаю, в свое время была же целая наука, когда люди наблюдали за выступлениями Леонида Ильича Брежнева и пытались ему ставить диагнозы по телевизору и оценивать, когда следует ожидать изменений в политике Советского Союза. Наверное, есть риски, скажем, если это утечёт к страховым компаниям. Потому что... ну, всё страховое дело построено на том, что будущее неизвестно. В принципе... ну, например, понимаешь, если человек курит, то у него повышен риск рака легких, соответственно, медицинская страховка у него будет дороже. Но если страховая компания знает слишком много про ваши персональные риски, то она вам просто будет ставить страховую премию... Такую же, как стоимость лечения примерно, да. Ну, если у вас есть незаконные дети, то они узнают, что они ваши дети.

И наоборот.

И наоборот, да. Вы можете узнать что-то неожиданное про своих детей.

Окей, мы сейчас так галопом пробежались потому, что мы умеем читать ДНК, и зачем это может быть полезно?

Нет, мы говорим только про людей. На самом деле, читать ДНК можно, например, у коров и делать программы селекции. которые вам будут говорить, что надо вот этого быка привезти к этой корове, и тогда телята будут зашибись. Или, скажем, можно читать ДНК бактерий, но то, что делают просто мои коллеги, скажем, если есть бактерия, которая устойчива к большому количеству антибиотиков, чтобы понять, попробовали одно, не получилось, попробовали другое, не получилось, человек продолжает болеть, значит, определяют последовательность вот этого патогена и смотрят, какой антибиотик мог бы помочь.

Я хочу чуть-чуть поговорить про редактирование генома человеческого. Как устроен вообще процесс редактирования?

Я очень люблю эту историю. Она начинается тоже с бактерий, на самом деле. Значит, история такая. Сейчас мы говорим про определение последовательности полных геномов. И это как бы рутинная вещь. Студенту нужно, он пошёл, заказал, и ему сделали. А в 80-е годы уже определение последовательности было, но не такое масштабное. Определяли последовательности отдельных генов. И это была целая тяжёлая техника, не наука. То есть надо было вырезать этот ген, то есть надо было генетическую карту составить, чтобы понять, где он находится, вырезать этот кусочек, а потом его последовательность определить. И когда это делали, обычно определяли последовательность не только гена, но ещё чего-то по краям, но просто технически фрагмент был длиннее, чем сам ген. Значит, японские учёные определяли последовательность какого-то генокишечной палочки. Значит, определили, написали про это статью, и в этой статье написали, что... А вот ещё там рядом какие-то странные повторы, странные структуры. Там фрагмент длиной 22 символа, потом уникальный фрагмент примерно такой же длины, потом повторяются первые, потом опять уникальный, потом опять повтор. Такая с уникальными вставками.

Типа непонятно, почему так происходит, но вот так себе.

Ну, как бы совершенно непонятно, зачем это нужно, да. И они просто сделали, так сказать, в статье один абзац с одним рисуночком, что вот еще тут такая странная штука есть. А потом такие же кассеты такой же структуры с другими последовательностями такой же структуры нашли у других бактерий. Потом люди обратили внимание что рядом с такими кассетами лежат одни и те же гены. Ну то есть они по последовательности разные, но ясно, что они кодируют очень близкие белки, то есть функция у них должна быть одинаковой. Дальше есть большой принцип, он эмпирический, но на самом деле у него есть некоторая эволюционная основа, что если вы в геномах много раз что-то рядом наблюдаете, то это функционально связано.

Окей. В программировании, в принципе, тоже так, если ты программу пишешь, то ты обычно связанные вещи друг с другом рядом пишешь.

То есть вот у нас есть теперь гены, которые делают что-то, и кассеты непонятной структуры. И всё это вместе должно как-то работать. Потом сообразили... Там Евгений Викторович Кунин, такой совершенно... ну, с своей группой, такой совершенно замечательный, действительно, биолог эволюционный, предсказал функции белков, которые кодируются этими генами. И это оказалось похоже на одну из систем иммунитета у животных и у растений. Белки там другие, но функции задействованы те же самые. И он предположил, что это система бактериального иммунитета. Потом заметили, что вот эти уникальные вставки иногда похожи на... Невероятно просто совпадают с фрагментами бактериальных вирусов. вирусов, которые заражают бактерии, бактериофагов. Ну вот тут стало совсем ясно, что это действительно, видимо, какой-то иммунитет. Потом это показали экспериментально. Экспериментально это показали люди из компании Danisco (Данско). Значит, для кефира нужна закваска, йогурта. Закваска от бактерий. Соответственно, если случится эпидемия какого-то бактериального вируса, который убьет вашу закваску, то ваш кефир весь испортится.

Ты не сможешь новый делать.

Что они сделали? Они взяли просто фага, который заражал какую-то культуру бактерий. вырезали кусочек этого фага и вставили вот в такую кассету с этими повторами, уникальными фрагментами. И культура стала устойчивой к этому вирусу. Тут уже началось некоторое, так сказать, намёк на практические применения. А потом люди стали смотреть молекулярно. Это вообще, вот с научной точки зрения, это история совершенно фантастическая, потому что никто не подозревал, что у бактерий может быть адаптивный иммунитет. То есть, бактерии сопротивляются фагам, это известно. Но то, что они могут к конкретному фагу начать с ним бороться вот таким способом, этого даже предположить никто не мог. Напоминаю, что это началось с того, что японцы не поленились обратить внимание на эту кассету с повторами. Стали смотреть, как это работает уже молекулярно, экспериментально. Что, собственно, происходит, какие белки, кто вырезает, кто вставляет, как потом с фагами борются. Да, механизм такой, значит, там есть белки, которые... Ну, я немножечко огрублённо расскажу. Там есть белки, которые режут фаговую ДНК, а чтобы отличить фаговую ДНК от своей, они используют вот этот вот фрагмент фага просто как шаблон, так они... Метка такая. Как метку, да. Вот если есть такой фрагмент, то режут. Но дальше у нас есть система, которая может узнавать произвольное место в ДНК, то, которое мы ей сказали узнавать. белок, который режет ДНК. Да, там как бы два модуля. Один распознающий, а другой какой-то функциональный. Но мы теперь можем функциональный модуль, который режет, поменять на функциональный модуль, который, например, одну букву меняет.

А он прямо... модуль распознавания доходит до этого места, останавливается, включается модуль редактирования, меняется одна буква. А что после этого происходит?

Ты запускаешь следующую... Если вы это делаете в оплодотворённой яйцеклетке, то вы сделали точечную мутацию, которая потом будет наследоваться с всеми клетками организма. Вот единственный раз, когда это сделали с человеком, вот эта китайская история, которая несколько лет назад была, там плохо получилось на самом деле, но идея была такая, что, значит, надо было испортить конкретный ген, именно испортить, потому что люди с испорченным вариантом этого гена устойчивы как раз к вирусу иммунодефицита, да. Для того, чтобы испортить ген, достаточно в нём поменять одну букву, и он не будет читаться. И вот за эту вот идею, технологическую идею, что можно взять вот эту бактериальную систему, ее пересобрать, и вот у вас получится инструмент для редактирования генома. Ну вот человек не стоит, скажем, бесконечных животных, пожалуйста. Можете усилить работу гена какого-то там, я не знаю. Вот за это дали Нобелевскую премию. И я очень люблю эту историю, потому что это история абсолютно практического приложения. которая выросла из абсолютно случайного наблюдения. Это история про то, почему надо деньги налогоплательщиков тратить на фундаментальную биологию на самом деле. Потому что никто не знает, что выстрелит, что в конечном итоге выстрелит.

Вижу ученого-популяризатора.

Это скорее GR, да, это вот обращение к тем, кто деньги раздает.

Не зря эти ваши деньги тратятся. Я бы еще, конечно, спросил, как мы можем построить эту машинку или там вставить в нее букву типа механизм редактирования и отредактировать, потому что же мы говорим о вещах размером с молекулы.

Нет, но есть генная инженерия там с конца 70-х годов. Вы можете фрагменты ДНК там резать и переклеивать. Это стандартная техника, это люди умеют. Я не умею, да, я не экспериментатор, но я много раз видел, как это делается, как в известном анекдоте. Рассказать анекдот?

Расскажите, пожалуйста.

Рабинович, вы играете на скрипке? Ни разу не пробовал, но много раз видел, как это делается, думаю, что у меня тоже получится. Вот, со мной та же самая история, да, я много раз видел, как это делается. Вот, то есть вы умеете фрагменты, так сказать, люди очень давно умеют фрагменты ДНК, так сказать, резать, переклеивать, пересобирать. Значит, вы можете взять фрагмент ДНК, соответствующий какому-то, вот не целому белку, а функциональному, отдельной функциональной части белка, и соединить с фрагментом, который кодирует отдельную функциональную часть другого белка, и у вас получится белок с новой функцией.

Ну вот когда говорят о редактировании, я себе представляю, что мы там редактируем внутри одной клетки одну ДНК, а у меня в теле, я не знаю сколько, наверное, миллиарды клеток, и у каждой своя копия этой ДНК.

Ну вас уже поздно редактировать. Вас надо было редактировать в первые часы после того, как ваша мама с папой, значит, вас начали делать. когда вы были одной яйцеклеткой оплодотворённой. Вот тогда вас надо было редактировать. Есть другая деятельность. Это такая генетическая медицина. Есть люди с тяжёлыми иммунодефицитами. Значит, иммунитет у них не работает, потому что испорчен какой-то конкретный ген. Значит, дальше берут образец костного мозга, редактируют в нём этот ген так, чтобы он, значит, вот испорченную копию заменяет, модифицируется и становится нормальной. Это делается в каком-то большом, но ограниченном количестве клеток. Это одна и та же манипуляция. Ну, одна и та же конструкция, вот, впрыскивается во все клетки. И дальше это подсаживается обратно в костный мозг. И у вас появился клон клеток, которые делают нормальный белок работающий. Ну, и вы вылечились от своего иммунодефицита, потому что вот вы... А почему это именно иммунодефициты? Потому что там вот эти вот клоны клеток в костном мозге, они всё время продуцируют новые клетки иммунной системы.

Они постоянно плодятся, и если подсадить здоровую...

Они постоянно делают новые, да. Поэтому если у вас появился здоровый клон, то он вам будет делать здоровые клетки. С мышцами так не получится. Ну, во всяком случае, не сейчас. Если вам вырезать там кусочек мышцы, потом ставить обратно, ничего не произойдет. Остальная мышца от этого не исправится. А иммунная система существует не в виде ткани, а в виде отдельных клеток. Если у вас появляется популяция нормальных клеток, Я не знаю, до конца люди вылечиваются или не до конца, но во всяком случае такой самый тяжелый иммунодефицит снимается.

Печально. У меня следующий вопрос. Можно ли с помощью этой технологии сделать меня умнее или здоровее? И кажется, что вот иммунодефициты вылечить можно,

а всё остальное... И ум, и здоровье – это довольно комплексные признаки. Опять-таки, до некоторой степени определяются генетически. Там есть генетическая компонента. Но это зависит от очень большого количества генов. И наоборот, эти гены влияют сразу много на всё. Поэтому даже если вы хотите, чтобы ваш ребёночек был умнее или здоровее, ну, чтобы здоровее, опять-таки, какие-то дефекты можно пытаться исправлять. Но вот так теоретически, да. Я не люблю, на самом деле, разговоров про улучшение человечества путём генетических манипуляций. Даже теоретически, да, вот мы не можем, глядя на геномы двух людей, сказать, что вот Вася умнее Пети. Ну, не говоря, что там имеется ещё значительная социальная компонента, да. Он говорит, что генетически даже и не умнее. В хорошей школе учился, и родители как-то за ним следили, да. Вот, но мы знаем, что там есть генетический компонент. Мы до некоторой степени там знаем, от каких генов он зависит, но этих генов многие десятки. Зависимости там очень нелинейные, неаддитивные, да, это вот не то, что два варианта. Там есть такие истории, когда один вариант хороший, другой вариант тоже хороший, а в совокупности они плохи. Если мы этого не понимаем, то мы и не можем в это вмешиваться.

Вмешиваться-то можем, но с непредсказуемым результатом.

Нет, это понятно, что если вы, так сказать, начнёте молотком чинить чёрно-белый телевизор, чтобы его превратить в цветной, тыкая в случайные места, в лучшем случае вы из него сделаете радио, а в худшем случае вообще всё взорвётся.

А насколько это модульная система? Насколько мы можем изменить что-то одно в теле, оставив всё остальное, как раньше?

Смотря что поменять. Есть признаки, которые зависят от одного гена. Да, там, ну, фенилкетонурия, там, классический, так сказать, пример, да, вот, есть, значит, тяжелая болезнь, когда испорчен один ген, не работает, ну, соответственно, нет белка, который должен был катализировать некоторую химическую реакцию, и накапливается ядовитый промежуточный продукт. Это, значит, лечится этой диетой, надо просто не давать исходника для этого метаболического пути, то есть, чтобы вот этот ядовитый продукт был не из чего сделать. Отлавливать это надо на очень ранних стадиях. Там есть стандартный тест, не генетический даже, на фенилкетонурию, там просто надо мочу с какими-то реактивами смешать, и вы всё увидите. Детей на это рутинно проверяют, соответственно, сразу прописывают правильную диету, если есть такая сборщина. Это вещь, которая абсолютно модульная, потому что это зависит просто от одного гена. А есть сложные признаки. Ума-красота, там зависит много от чего. Да цвет глаз.

Партнер этого сезона— компания Selectel. Я часто консультирую предпринимателей и замечаю, что технические проблемы, с которыми они сталкиваются, не новые. Их переживали IT-предприниматели и 30 лет назад. Поэтому мы можем посмотреть на их опыт и сделать выводы для себя. Вместе с Selectel мы вспоминаем истории стартапов на заре интернета. Успешных и не очень. 1999 год. В Кремниевой долине одновременно развиваются два стартапа с одной идеей— отправлять деньги через интернет. Один основали Питер Тиль и Макс Левчен. Они хотели сделать платежи между портативными компьютерами PalmPilot. Второй основал 27-летний Илон Маск. Он вообще мечтал заменить все банки одним сайтом. Офисы компании оказались буквально за стенкой друг от друга. Началась война за привлечение клиентов. Тили Левчин раздавали по 10 долларов каждому новому пользователю и еще 10 за приведенного друга. Маск 20 за регистрацию и по 10 за приглашение. Реальные деньги, их можно было тут же вывести. За первый год на бонусы ушли десятки миллионов долларов. Рост был бешеный. Стартап Тилия Левчина, например, набрал миллионы пользователей к марту 2000 года, но денег становилось все меньше. Основатели поняли, что война убьет обоих и договорились о слиянии. Проект назвали PayPal. На сделку Тилли и Маск поехали вместе на спорткаре Маска Макларена F1 за миллион долларов. По просьбе Тилли Маск решил показать, на что способна машина, вдавил педаль газа и потерял управление и вылетел на обочину. Макларен разбился в хлам. Маск и Тилли вышли целые, поймали такси, доехали до офиса и подписали документы, как будто ничего не случилось. Но внутри объединенной компании стало только хуже. Маск хотел перевести все на технологии Microsoft, Левчин настаивал на Linux. Пока Маск улетел в свадебное путешествие, Тиль, Левчин и другие устроили переворот. Позвонили в совет директоров и заменили генерального директора. При этом компания теряла миллионы на мошенничестве. Хакеры выводили деньги с чужих аккаунтов, а ФБР не могла помочь с международными делами. В общем, сложности там было предостаточно, но PayPal выжил. Продукт оказался нужен. Продавцы на eBay, о котором мы, кстати, недавно говорили в этой рубрике, обнаружили, что через PayPal деньги приходят моментально. Не нужно ждать банковского чека неделю по почте. Пользователи потянулись сами, без рекламы за миллионы. В 2002 году PayPal вышел на биржу, и вскоре eBay купил его за полтора миллиарда долларов. Деньги от продажи разлетелись по кремниевой долине. Маск запустил SpaceX и Tesla, Тиль — Palantir. LinkedIn и YouTube тоже сделали бывшие сотрудники компании. Этих людей прозвали «мафия PayPal», и они построили половину того, чем мы пользуемся каждый день. А началось все с двух крошечных офисов за стенкой и раздачи денег каждому, кто зарегистрируется. Чтобы быть надёжным сервисом, PayPal выстраивал свою инфраструктуру годами. Сегодня большие компании могут сразу воспользоваться готовыми решениями или вместе с провайдером инфраструктуры собрать кастомное конкретно под их нужды. У нашего партнёра Selectel есть гибкая IT-инфраструктура для задач разного масштаба. Например, отказоустойчивое облако, базы данных и хранилища с тройной репликацией. Или сервисы для проектов с повышенными требованиями безопасности— защита веб-приложений, частное облако и многое другое. Настроить надежную технологическую базу для вашего бизнеса вместе с Selectel можно по ссылке в описании продукта. Мы с вами поговорили про чтение ДНК и редактирование. Но когда говорят ДНК, у меня еще сразу в голове клонирование возникает. Такое повторение чего-то, что уже есть. Для чего это может быть полезно и чем это отличается от редактирования?

Клонирование состоит в том, что вы просто берете ядро клетки, берёте яйцеклетку оплодотворённую, разрушаете ядро яйцеклетки, вводите туда ядро вот той клетки, которая была ваша, соответственно, у вас получается генетическая копия того организма, у которого вы эту клетку взяли. Наверное, это животноводство полезно бывает, я не знаю. Хотя бесконечно это делать вроде бы нельзя, там есть некоторый предел, когда накапливаются какие-то ошибки, в общем, это перестаёт работать.

И я еще слышал про, совершенно безумно видел картинки про то, что хотят выращивать свиней без головы, но чтобы были все остальные органы.

А чем вам голова помешала?

А чтобы они не страдали. И таким образом у животных типа мясо без страдания, Чтобы не испытывать угрызений совести. Да, да, да. Ну и типа энергии надо меньше.

Не знаю, я думаю, что тяжело. Можно просто мясо выращивать, этим занимаются вовсю. Просто мышечную ткань наращивать. Нет, там в голове ведь довольно много всяких желез, много гипофиз в голове находится, который управляет фактически всем состоянием организма.

Она не только думает, она еще много полезного другого делает.

Ну да.

Я увидел рекламу в Нью-Йорке в метро. Там ты выходишь из вагона, и прямо висят, типа, они арендовали весь зал. Зачитаю просто. IQ на 90% задается генами. Пусть у тебя будет лучший ребенок. Типа, дай ему лучший шанс. И вопрос такой, можно ли уже сейчас заказать ребенка с IQ, там, не знаю, 160, голубими глазами и талантом к футболу?

Во-первых, эти 90%. Это, так сказать, высосано из пальца, неизвестно, откуда это взялось. Во-вторых, нельзя, потому что мы не знаем, модификации каких генов, значит, улучшают IQ. Шаг назад, мы не очень хорошо понимаем, что такое IQ. Он, набор тестов, он всё-таки очень сильно культурно обусловлен. Универсальный измеритель не очень есть. В-четвёртых, даже если бы мы знали 100 генов, которые надо поменять всё-таки технически, это сейчас неосуществимо. Ну, в общем, это просто враньё.

Там происходит очень противная для меня личная вещь. Был недавно большой материал в New York Times на эту тему. И когда они задают вопрос, типа, нафига вы это делаете, у них-то объяснение такое. Вот есть мама и папа с какими-то генетическими заболеваниями, и они не хотят, чтобы их ребенок тоже был больной. Что вы отберете у них такую возможность? А дальше они делают вот такую рекламу. И мне хочется понять, насколько здесь правда.

А это действительно делают? что если есть родители, которые являются носителями какого-то дефектного варианта, они сами при этом могут быть здоровы. Но у них будет, вот в случае простых болезней в особенности, да, вот у них будет там шансы одна четвёртая, что к ребёнку попадут оба плохих варианта, и от мамы, и от папы, там, какой-то из законов Менделя, я их по номерам всегда путаю. И, соответственно, с вероятностью 25% у ребёнка будет там серьёзное генетическое заболевание, чего никто не хочет. И это, да, вы можете тестировать эмбрионов. Там есть стадия, когда от эмбриона можно отщепнуть одну клетку, и это никак не повлияет на развитие. Но при этом его еще, так сказать, до того, как его надо подсаживать. Кроме того, вы можете это проверить уже без всякого ЭКО, потому что вы можете взять... Ну, раньше брали амниотическую жидкость.

А в ней тоже есть ДНК.

В ней есть клетки плода, да. А сейчас научились смотреть ДНК плода, которые циркулируют в крови матери. Там есть обломки. То есть, в принципе, вы можете это сделать во время беременности. Тот же самый тест. Ну, он технически другой, но содержательный тот же самый. Ну, и, соответственно, если это, там, ребёнок, вот ясно, что ребёнок родится с тяжёлым генетическим дефектом, дальше у родителей возникает моральная дилемма, они могут сделать, значит, аборт. По-моему, это слово ещё не запрещено произносить в России.

Особенно по медицинским показаниям, по-моему, пока не запрещено.

По медицинским показаниям, наверное, можно произносить, да.

Некоторые американские правы против ЭКО, потому что вот эмбрионы уничтожают, которые не подсадили.

Это вопрос о том, в какой момент душа зарождается. Я еще очень люблю считать, что в момент оплодотворения, как считают эти американские правые, видимо. Мне очень интересно, у однояйцевых близнецов одна душа на двоих или что там?

А вот эти вопросы не надо задавать.

Вот. У ортодоксальных евреев у которых есть такая эндемическая болезнь Тея — Сакса, например, которая именно у ашкеназских евреев распространена генетическая. Почему она распространена? Потому что когда оба плохих варианта, это плохой генетический дефект, когда у человека один вариант хороший, один плохой, человек здоров, ну, кроме того, он получает дополнительную защиту от туберкулеза, если я правильно помню эту историю. Соответственно, если мы вспомним, в каких условиях жили ашкенадские евреи в Средние века, ясно, что туберкулез был серьёзным фактором отбора. Вот у ашкеназских евреев там генетическим тестированием занимаются раввины, потому что они просто говорят, что вот эти молодые люди вступать в брак, потому что у них есть вероятность рождения больного ребенка. В абсурдционных культурах это так решается. А про плохие варианты и вот про улучшение человечества я, значит, обсуждал как раз вот с такими настоящими медицинскими генетиками. Не которые там реклама в метро, а true медицинские генетики. Я говорю, слушайте, но вы же можете человечеству избавить от плохих вариантов, потому что вот вы говорите не подсаживать эмбриона с двумя плохими вариантами, но мы же можем оставлять эмбрионов с двумя хорошими вариантами. Один плохой, один хороший, значит, тоже не подсаживать. И у нас частота плохого варианта в популяции будет постепенно снижаться. Он говорит, нет, мы так не делаем, потому что человек будет нормальный, с медицинской точки зрения всё хорошо. А мы не знаем вот этот плохой вариант, на что он ещё может влиять.

Он может быть полезен для чего.

Мы не хотим его полностью из человеческой популяции изгнать.

Обалдеть! Вот это уровень осознанности вообще.

Вообще люди, которые... в общем, хорошие медицинские генетики люди с довольно глубоким уровнем осознанности. Это у них как бы часть профессионального тренинга, профессиональной тренировки.

Я как-то не думал о том, что это не zero-sum game. Это не та область, в которой есть однозначно хорошие и однозначно плохие вещи. Получается, что большинство генов, они амбивалентны. В чём-то они плюс, а в чём-то минус.

Там история вот какая. Вирус иммунодефицита, как любой вирус, не абы какие клетки, а очень конкретные. Для того, чтобы заразить конкретную клетку, он её должен опознать. должен быть какой-то белок, который находится на поверхности этой клетки, который вирус узнает. И, соответственно, он впрыснет, так сказать, свой генетический аппарат в клетку, и дальше клетка начнет делать новых вирусов. И есть конкретный белок, он известен, CCR5, по-моему, он называется, но боюсь наврать, который является рецептором для вируса иммунодефицита человека. И в Европе и в Азии довольно много носителей испорченного варианта этого гена. Там несколько процентов, может, даже несколько десятков, я не помню точно. Ну, там в разных популяциях они по-разному. И эти люди не заболевают спидом, потому что вирус... даже если они заразились, но вирус не может начать у них размножаться. Поэтому что сделал этот умелец? Он, значит, хотел попортить вот этот ген. Значит, там были девочки, которые должны были родиться от матери больной спидом. Чтобы они не заразились в процессе рождения, да. Давайте мы их сделаем устойчивыми. Ну, во-первых, у него это получилось криво-косо. Там он, помимо целевого гена по порту, что-то еще. Не помню деталей, не так важно. Ну, во-вторых, там современная медицина, вообще говоря, больной СПИДом родить здоровых детей и без всякой генной инженерии.

Просто антиретровирусная терапия.

Антиретровирусная терапия, там вовремя сделать кесарево аккуратно. В общем, там умеет. Поэтому это на самом деле было даже и не нужно. Эволюционный принцип, что если в геноме что-то есть, оно какой-то ген, то он нужен. То есть, в геноме много всего ненужного, это участки, которые отбор не замечает. Но вот если есть белокодирующий ген, и он в популяции поддерживается в рабочем состоянии, это означает, что есть отбор на то, чтобы этот ген работал.

Иначе бы он вымылся из популяции.

Потому что если отбора нет, то ген ломается просто случайным образом, и отбор этого не замечает.

Круто.

Значит, почему бывает цинга? Значит, цинга бывает потому, что мы не умеем производить аскорбиновую кислоту. У нас есть гены для производства аскорбиновой кислоты в геноме, но они попорчены. Эти гены у нашего предка были, отбор перестал на них действовать, они попортились, но их ошмётки мы до сих пор видим, мы просто видим, где они в геноме находятся. Понятно, почему так происходит? Потому что питались фруктами и листьями. и свой собственный витамин С производить было не нужно, он с пищей поступал в достаточном количестве. И поэтому отбор перестал это замечать, да, то есть обезьянка с правильным вариантом гена и обезьянка с попорченным вариантом гена живут совершенно одинаково, да, они там едят, значит, свою эту самую прекрасную, богатую витаминами еду.

Что даже важнее, размножаются одинаково.

И всё у них одинаково, да. Отбор перестал действовать, ген сломался. Так вот, в Африке практически нет людей с испорченным вариантом вот этого рецептора к HIV. Это означает, что этот ген в популяции поддерживался в рабочем состоянии, что люди с дефектным вариантом из популяции вымывались. Это означает, что он для чего-то нужен.

Именно в Африке, скорее всего.

И, скорее всего, в Африке даже примерно понятно, для чего, поскольку это иммунная система, это какие-то африканские вирусы, для которых нужны соответствующие клетки, соответствующие рецепторы.

Следующий миф. Правда ли, что IQ передается от мамы? Вы же сказали, что мы не знаем, что такое IQ.

Во-первых, мы не знаем, что такое IQ. А во-вторых, генетически, конечно, нет. Ну, то есть, более точно так, нет никаких поводов думать, что это генетически. Есть болезни сцепленные, которые передаются именно от мамы, но это обычно мышечные болезни. Нет, другое дело, что от мамы довольно много зависит. Она там с ребенком Ну, во всяком случае, в большинстве культур больше времени проводят, чем папа, поэтому если мама была, так сказать, хорошая, добрая, там, позволяла ребенку делать то, что ему интересно, но при этом в меру, чтобы он там себе голову не оторвал ненароком, ну, вообще как-то ему книжки читала, там, сказки рассказывала, там, считать учила, там, я не знаю что.

На руках держала.

На руках держала, да. То вот он и будет... ну, оно будет поумнее. Он, во-первых, будет поувереннее в себе, что значительная часть IQ, на самом деле, видимо, еще и от этого зависит. Просто опрос можно сделать. Читать, кто учил ребеночка, мама или папа. Для тех, кто это смотрит, я думаю, что очень большой... Я не берусь предсказывать, но думаю, что, в общем, очень заметный процесс будет мама. А кто рыбу учил ловить, это скорее папа.

Ген умения ловить рыбу передается по мужской линии.

Может быть, ген умения ловить рыбу передается по мужской линии. Совершенно верно. Если папа ловил рыбу, то с большой вероятностью и дети будут ловить рыбу.

Есть ли гены алкоголизма?

Есть гены, варианты которых предрасполагают к алкоголизму. Есть варианты, которые предрасполагают к риску. Опять, это не то, что если человек этот вариант, то он будет безумным игроком в карты или, я не знаю, гонщиком. Но если взять людей с этим вариантом и со спокойным вариантом, то распределение по тяге к риску будет немножко сдвинуто. Это первая история. Вторая история простая. Алкоголь перерабатывается в уксусный альдегид, а потом во что-то ещё не помню во что. Уксусный альдегид – ядовитая молекула. Да, вот симптом похмелья, это, так сказать, от того, что в организме много устного альдегида. Первая реакция катализируется алкоголь-дегидрогеназой. Не получится у вас шортиться из этого, это будет долго. Вторая реакция катализируется альдегид-дегидрогеназой. У них есть быстрые и медленные варианты. Значит, если у человека быстрый алкоголь-дегидрогеназа, то есть у него быстро вырабатывается альдегид, и медленный альдегид-дегидрогеназа, то он, выпивший немножко, будет страшно мучиться тут же.

И, очевидно, пить будет меньше.

И пить будет меньше, алкоголиком не станет, да. А если наоборот, то, так сказать, у него долгий кайф и без последствий.

Все условия для того, чтобы начать... Ну

вот, да, нет, то есть есть как бы такая от нервной системы компонент, а есть компонент очень простой химический.

Это даже не про зависимость, а это про свою биохимию, которая тебя предрасполагает или нет?

Ну, в том числе есть биохимия, да.

Друзья, у студии либо-либо, которая выпускает этот подкаст, есть много классных курсов. Если вы хотите научиться рассказывать истории, поставить речь или запустить свой подкаст с нуля, мы можем вам помочь. Для слушателей с запуска есть промокод. Он дает скидку 10% на любой курс студии. Смотрите работы студентов и забирайте свой промокод в описании. Недавно произошел прорыв искусственного интеллекта. В программировании я его очень хорошо замечаю. То, что раньше я делал несколько недель, я сейчас могу сделать за несколько часов. Как используется в генетике и что можно с его помощью делать?

Есть вещи, которые нейросетки делают очень хорошо, и Нобелевскую премию недавно дали за нейросетки в биологии, там, за прошлом году. Есть такой человек Джим Фикетт, я не знаю, он жив или нет, он старше меня был, ну, так, заметно старше. Вот, он такой один из первых биоинформатиков, то есть, исторически он Станислава Улама (Stanisław Ulam), то есть, он логик. Вот. Он был одним из первых биоинформатиков. В частности, он был одним из людей, которые делали первые банки генетической информации, когда сообразили, что уже по статьям их невозможно изучать, вот стали их собирать в единый генбанк, как это называется. И у нас там были какие-то совместные работы, и дело было в 90-х, во второй половине 90-х. И мы как-то с ним сидели в кабаке, там вот в Америке, где он работал, вот, и обсуждали, за какую биоинформатику могли бы дать Нобелевскую премию. И решили, что за проблему предсказания структуры белка по последовательности. Там идея вот какая. Белок, если его развернуть, это линейная молекула. Но реально белки функционируют не как линейные молекулы, а как клубочки с строго определенной структурой. Да есть такой эксперимент, вы можете белок развернуть, он функцию потеряет, потом поменять обратно условия, он обратно свернется в клубок, и опять начнёт работать.

Сейчас в котором был свёрнут.

В тот же клубок, да. Но мы просто по восстановлению функций можем про это судить. Классический опыт Анфинсена, там, 60-х годов каких-то. И когда это стало ясно, и когда стали приходить первые последовательности, когда люди научились определять последовательности ДНК, а через неё определять последовательности белков, потому что последовательность белка определить, это технически довольно сложно. А вот прочитать ДНК, а потом белок просто по таблице генетического кода восстановить, это легче. Вот начали все решать эту задачу. То есть природа умеет последовательно свернуть фиксированную структуру, давайте мы тоже предсказывать. И это задача, которой люди занимались в 70-х годах, да, с переменным успехом. Там были программы всё лучше и лучше, там было соревнование, был такой чемпионат мира по предсказанию структур. А потом Google сделал вот программу AlphaFold, которая сделает это хорошо. А другие люди сделали обратную задачу. Когда у вас есть конкретная структура, которая вам нужна, придумать последовательность белка, который в эту структуру свернётся.

Так это же производство лекарств в чистом виде.

Оно для этого и сделано, да. И вот, значит, вот им дали как раз Нобелевку за это.

За обратную задачу.

И за ту, и за другую. Там её разделили на двоих. Там есть куча всякой... Это не совсем генетика, но всякий анализ медицинских изображений. Вот вся эта область довольно сильно продвинулась тоже. Значит, есть задачи практически, которые с нейронными сетями решаются быстрее, точнее. Есть совершенно другой способ использовать нейросетки в биологии, который мне гораздо интереснее на самом деле. Он такой. Мы заставляем сетку, ну там, с правильной архитектурой, решать какую-нибудь задачу, которая практического значения не имеет, но для того, чтобы её решить, сетке надо понять что-то из биологии. И если мы сделали сетку такую, что она интерпретируется, да, что можно залезть ей в потроха, что она выучила, то мы вынимаем какую-то новую небанальную биологию. Вот это работает. Есть несколько работ такого сорта, да.

То есть, сам процесс научения нейросети, обучения

нейросети является... Он-то является нашей целью, да.

Очень интересно.

У нас только что вышла такая статья в феврале, по-моему. Потому что я сам не умею, но у меня есть чудесные аспиранты, которые умеют. И мы действительно вытащили какие-то новые регуляторные сигналы, про которые люди не знали раньше. И, видимо, какие-то из них работают. Мы потом посмотрели, проверили другим способом, и там действительно похоже, что это какие-то в геноме.

Что бы вы посоветовали слушателям, которые после этого выпуска захочут разобраться в этой теме глубже?

Есть очень хорошая книжка Саши Панчина «Сумма биотехнологий». Вот как раз про генную инженерию всякую. Есть очень хорошие книжки про эволюцию, происхождение, много чего Александра Маркова. Есть совершенно великая книжка Кунина «Логика случая». Она тяжёлая. Её надо читать так. Её надо читать, то, что непонятно, пропускать, потом через некоторое время ещё раз читать. Есть книжка Михаила Никитина «Происхождение жизни». Я не помню точно, как она называется. Есть только что вышла книжка в троицком варианте. Её можно просто онлайн купить. Значит, это интервью Бориса Штерна, который физик, астрофизик, с разными биологами. Но он хороший физик, поэтому он задаёт правильные вопросы. И там несколько разных биологов, там ещё это забавно смотреть, потому что он разным людям задаёт одни и те же вопросы. И вот как разные биологи, точнее так, разные очень хорошие биологи и я, чтобы быть скромным, на эти вопросы отвечают совершенно по-разному. Со мной интервью было самым первым, поэтому мои ответы самые простые.

А вы видели ответы, а не видели ответы в прошлых?

Нет, не видели, но просто Боря задавал другие вопросы.

А, то его понимание уже лучше становится.

Так сказать, немножко, да. Есть, конечно, чудесная книжка Оливии Джатсон «Каждой твари по паре». Это надо читать молодым людям, потому что это про особенности размножения разных живых существ. Ну вот там классическая история, которую все знают, что самка богомола отъедает голову самцу, а потом и всего самца съедает. Вопрос, почему эта эволюционная стратегия выгодна самцу? Там идея в том, что у самца богомола, даже если бы ему не отъедали голову, шансов спариться довольно мало. Если уж ему этот шанс выпал, то ему надо накормить самку, чтобы у неё было, так сказать, полноценное потомство. тогда его, самца, генов больше идёт в следующее поколение. Это как раз простая история, но там есть и более затейливая. Вот. И почему я это рекомендую молодым людям? Потому что вы в любой компании будете просто центром внимания, если вы будете рассказывать эти байки. Причём вы сами можете контролировать уровень, так сказать, рискованности этих баек. Значит, разговор очень легко вывести в любую сторону, которая вам интересна. В общем, вот это просто такой ресурс совершенно замечательный, значит, когда вы хотите кого-нибудь раскрутить на интересные приключения.

Михаил, спасибо вам огромное. Дико интересный разговор. Ссылки на то, что вы сказали, мы положим в описании.

Всего хорошего. Спасибо.

Это был подкаст «Запуск завтра», и делаем мы его в студии либо-либо. Над эпизодом работали редакторка Рита Берденникова, продюсеры Данил Остапов и Аня Коваленко, монтажер Сергей Христолюбов. За джингл спасибо Алексею Зеленскому. До встречи в следующий четверг. Редактор субтитров А.Семкин Корректор А.Егорова