История, записанная в генах

В Музее истории и культуры народов Сибири и Дальнего Востока прошла пресс-конференция, на которой сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН – член-корреспондент РАМН Михаил Воевода, завлабораторией популяционной этногенетики Людмила Осипова и научный сотрудник сектора молекулярной палеогенетики Александр Пилипенко рассказали об исследованиях, посвященных генофонду коренных сибирских народов.

Золотой фонд нашей страны

Людмила Осипова – отнюдь не кабинетный ученый. Недавно она вернулась из очередной экспедиции, на сей раз – в Тазовский район Ямало-Ненецкого автономного округа, где, по ее словам, «еще не ступала нога популяционного генетика». Неудивительно, ведь местность эта по-настоящему труднодоступна: сперва нужно долететь до Нового Уренгоя, потом многочасовая поездка по безлюдным полярным просторам. И все это чтобы добраться до поселений тундровых ненцев – невольных хранителей генофонда практически исчезнувших энцев, одной из самодийских народностей.

– Коренные народы – золотой фонд нашей страны, убеждена Людмила Павловна. – Эти исследования важны для понимания эволюции человека, механизмов его адаптации, например, к жизни в условиях Крайнего Севера.

Параллельным путем продвигаются ученые из США, заинтересовавшиеся схожим процессом эволюционной адаптации к условиям высокогорья. Они исследовали генофонд непальских шерпов, сопровождающих в качестве носильщиков альпинистские экспедиции без всякого снаряжения. Людмила Осипова считает этот проект крайне важным, впрочем, интерес зарубежных коллег к ее работе ничуть не меньше: в 2010 году она стала соавтором статьи в знаковом журнале «Nature», посвященной изучению останков древних гренландцев.

– Там были найдены всего лишь волосы, но техника молекулярной генетики достигла таких высот, что оказалось возможным выделить ДНК из этих волос четырехтысячелетней давности, – рассказывает Людмила Осипова. – Было проведено уникальное дорогостоящее исследование, изучены свыше 350 тысяч СНИПов (SNPs – короткие участки на разных хромосомах генома). И теперь мы знаем, что этот человек был адаптирован к холодному климату, имел вторую группу крови, положительный резус-фактор, темные густые волосы, монголоидные лопатовидные резцы и сухой тип ушной серы. Это фантастика!

Однако еще более сложен вопрос, откуда пришли в Гренландию ее первые жители. Генотип североамериканских индейцев имеет с ними мало общего, и круг поиска невольно пришлось расширить. С российской стороны пригласили всего двух исследователей, и в том числе Людмилу Осипову. Ведь она с середины 70-х вместе с коллегой и учителем Ремом Сукерником собрала огромный массив данных по генофонду нганасан, чукчей и эскимосов, селькупов, кетов, эвенков. И удача улыбнулась именно российским ученым – безвестный гренландец оказался близким родственником сибирских нганасан.

– В нашей лаборатории собраны полноценные данные по 16 этносам, живущим в Сибири, в их числе алтайцы – северные и южные, – поясняет Людмила Павловна. – Было достоверно показано, что южные алтайцы наиболее близки индейцам Америки, в то время как северные родственны сибирским уграм, самодийцам и кетам.

Но это еще не конец неожиданных открытий – пока генетики побывали только в Кош-Агачском, Усть-Канском и Турочакском районах.

– Больше надо исследовать Алтай – это моя мечта, признается Людмила Осипова.

Генетическая география

Ясность, с которой генетики научились смотреть не только в глубь человеческого организма, но и в даль веков, поражает воображение. В вотчину историков сегодня вторглась палеогенетика – наука, связавшая в единый комплекс археологию и физическую антропологию.

– Археологи, исследуя определенный район, выделяют основные этнокультурные группы, существовавшие на локальной территории на протяжении длительного периода, – рассказывает молодой сотрудник сектора палеогенетики Александр Пилипенко. – Как правило, для всех этих групп есть палеоантропологические коллекции, включающие человеческие останки. Наша задача – правильно датировать материал, получить серию образцов и, совмещая данные археологии и антропологии, определить, как менялась генетическая ситуация вплоть до сегодняшнего дня.

Методы генетической реконструкции позволяют получить точные ответы на многие вопросы, долгие годы остававшиеся предметом спора историков. Александр Пилипенко рассказал об одном из таких исследований, посвященном раскопкам в Барабинской лесостепи. Именно здесь находится одна из крупнейших археологических находок последних десятилетий – городище «Чича-1». Люди жили на этой территории еще в пятом тысячелетии до нашей эры, однако только в конце эпохи бронзы (начало 1 тысячелетия до нашей эры) здесь появились довольно крупные поселения – целые улицы из многокомнатных жилищ и даже оборонительные сооружения. Для археологов было очевидно, что такие технологические новшества могли возникнуть только в результате внешнего влияния, однако откуда пришли в Барабу строители городища, было неизвестно.

– На тот момент в нашем регионе была очень сложная картина миграции – различные этнические группы приходили в Сибирь с севера, юга и юго-востока, так что решить проблему можно только генетически, – объясняет Александр Пилипенко. – К счастью для исследователей почти в каждом из раскопанных жилищ под полом оказались захоронения младенцев, а рядом был некрополь, так что материала было достаточно. Оказалось, что генетически население городища сильно контрастировало с теми, кто жил здесь раньше. Мы провели анализ распространенности структурных вариантов генетических изменений и мест, где они могли возникнуть и эволюционировать, основываясь на знаниях о современных коренных популяциях Евразии. Удалось вычленить несколько характерных компонентов, доказывающих, что миграционный импульс шел с юга – через территорию Средней Азии и Казахстана. Он не оставил глубокого следа в генофонде современных популяций, но мозаично встречается до сих пор.

Новосибирские ученые были пионерами палеогенетики в России – первые исследования пазырыкской культуры под руководством члена-корреспондента РАМН Михаила Воеводы были выполнены еще в середине 90-х годов. Сегодня, когда в Институте цитологии и генетики появилась одна из наиболее хорошо оснащенных палеогенетических лабораторий в стране, у этого научного направления возникли новые перспективы.

Лечение по предкам

Еще одно направление современной генетики – этническая медицина. Идея, что разные расы не только имеют склонность к разным заболеваниям, но и лечиться должны по-разному, с трудом пробилась сквозь заслон политкорректности.

Людмила Осипова вспоминает, что всего пару десятков лет назад на конференции во Франции за рассуждения на тему последствий метисации «меня 20 минут ругали и почти упрекали в расизме – к счастью, на незнакомом мне французском языке». Однако она не отказалась от своих «несовременных» идей; ведь наряду с фундаментальными исследованиями ее сотрудники занимаются работами, имеющими прикладное значение.

– У нас только что выполнено исследование ферментов биотрансформации ксенобиотиков, – рассказывает Людмила Павловна. – Обследовано четыре самодийских этноса – 1500 человек, которых отбирали очень тщательно, исследуя родословные на максимально возможную глубину. Для сравнения изучили и русских, фактически – людей другой расы, живущих в тех же условиях. Рассматривали три аспекта: предрасположенность к онкозаболеваниям, устойчивость к лекарственной нагрузке и свертываемость крови.

Самодийские этносы имеют достоверно лучшие показатели по онкозаболеваниям и тромбообразованию – они гораздо лучше защищены природой от этих болезней. А вот дозы медикаментов для них должны быть скорректированы. Когда представителя коренного населения начинают лечить по стандартной схеме, он может, к примеру, внезапно потерять сознание.

Причины различий пока до конца не ясны. Людмила Осипова предполагает, что они могут быть связаны с нативным типом питания – все-таки на столе самодийцев до сих пор преобладает мясо и рыба. Впрочем, весьма вероятно, что картина в корне поменяется, как только до окраин страны доберется фаст-фуд.

– Цивилизация проникает вместе с ее болезнями, – соглашается член-корреспондент РАМН Михаил Воевода. – К последним можно отнести сахарный диабет и многие заболевания сердечно-сосудистой системы. За последние 20 лет в США, где живут этносы, генетически близкие нашим сибирским народностям, произошли драматические изменения. Если 50 лет назад коренное население считалось резистентным по отношению к таким заболеваниям как атеросклероз и диабет, то сегодня они обогнали все этнические группы именно по этим болезням. Ряд народностей в ходе эволюции приобрел генетически детерминированные особенности: способность переносить периоды голодания и низкие температуры. Когда они переходят на западный тип питания, «болезни цивилизации» приобретают характер эпидемии.

Михаил Иванович упомянул, что в США на государственном уровне разделяют медицинские исследования для белого населения и афроамериканцев, поскольку по многим аспектам биологическая разница достигает такого уровня, что одинаково лечить, например, гипертонию просто невозможно.

– Для нас эта проблема тоже очень остра, потому что спектр генетического разнообразия Сибири очень велик и это существенная часть нашего народа, – уверен Михаил Воевода. – Но сегодня в медицинской документации графа «национальность» отсутствует в принципе. Мы не имеем никаких статистических данных о здоровье коренных жителей и можем опираться только на данные научные. Нам удалось серьезно продвинуться в этом отношении благодаря взаимодействию с Якутским научным центром, где созданы серьезные предпосылки для развития собственной научной базы.

По словам Михаила Воеводы, аналогичные работы ведутся  сегодня во всем мире – и не только ради благополучия коренных народностей. Если есть этносы, особенно подверженные «болезням цивилизации», значит можно выяснить, какие гены отвечают за эту особенность и, в отдаленной перспективе, научиться прогнозировать вероятность развития заболевания и даже предотвращать его.

– Все, что касается физиологии, биомедицины, гуманитарных исследований, – это наш приоритет, этим нужно дорожить и поднимать медицинскую науку, – заключила Людмила Осипова.

Антонина РЫБАКОВА

На снимке: слева направо М. Воевода, Л. Осипова, А. Пилипенко