Генетика обречена на будущее

Откуда берутся болезни, в чем причина различных патологий, можно ли не лечить, а предотвратить? Ответы на эти вопросы хотелось бы найти многим, но лишь немногим дано приоткрывать завесу тайны и выявлять то, что природа постаралась тщательно скрыть от человеческого глаза. Эти люди — генетики. Сразу поняв, что эта специальность во многом уникальная, выпускница ординатуры Татьяна Маркова в далеком 1993-м году, не раздумывая, погрузилась в нее с головой. 30 лет научных исследований, практической работы, поисков, анализа, открытий сложно уложить в одно интервью, но мы постарались спросить Татьяну Геннадьевну о самом важном, интересном и волнующем.

— С чего начинался ваш путь в медицине? Когда и почему решили заняться изучением генетики?

— Думаю, мой путь начался еще в детстве, с моих родителей. Я из семьи врачей. Мама терапевт-ревматолог, папа оториноларинголог, заведовал ЛОР-кафедрой в Ярославском мединституте. С детства я видела, как много они работают, как обсуждают сложные случаи. Папа много оперировал и при этом вел целое научное направление. Вся их деятельность, вся их работа была связана с тем, чтобы помочь своим пациентам. Я это чувствовала, понимала, и, наверное, их желание помогать людям передалось и мне.  Своего рода наследственность.

А вот о генетике, если честно, я и не мечтала. Но в один прекрасный день, это было за месяц до окончания ординатуры, я шла по отделению гематологии Первого медицинского института имени академика Павлова в Санкт-Петербурге и увидела табличку «Лаборатория цитогенетики». Помню, подумала тогда: «Ой, здесь я еще не успела побывать, но время есть». Это был июнь: современные выпускники-ординаторы готовятся к экзаменам, проходят аккредитацию, а я этот месяц училась красить и считать хромосомы. А потом я узнала о двухнедельном цикле по ПЦР-диагностике в Педиатрической медицинской академии. Он проводился в июле 1993 года.

 — И вот так сразу влюбились в генетику? Не было страшно, что придется снова учиться, разбираться в сложных темах?

— Дело в том, что меня всегда интересовала причина заболеваний, а 30 лет назад причина многих заболеваний оставалась неизвестной, в кардиологии, неврологии, эндокринологии, онкологии и в других областях. За две недели до начала цикла я купила двухтомник «Биохимия человека» Р. Марри 1993 г. Он только что вышел! Освежила в памяти строение ДНК и узнала о методах работы с ней. Придя на цикл, я узнала, что существуют моногенные наследственные заболевания, для которых уже известны мутации, такие как муковисцидоз и фенилкетонурия. А главное, что их можно находить с помощью ПЦР-диагностики и на этой основе проводить консультации для семьей, в которых есть больные дети. А можно проводить скрининг в здоровой популяции и выявлять носителей!

Я заканчивала лечебный факультет, и отдельного курса генетики у нас тогда не было. Этот двухнедельный цикл стал для меня прямо-таки откровением. Я поняла, что этим и хочу заниматься.

— Где начиналась ваша работа как специалиста по генетике?

— Я устроилась научным сотрудником в лабораторный отдел Санкт-Петербургского НИИ уха, горла, носа и речи. Про наследственную тугоухость тогда знали только по клиническим исследованиям, было описано много синдромов. Книга Конигсмарка и Горлина «Генетические и метаболические нарушения слуха» 1980 г. стала моей настольной книгой.

Детей с неясной причиной тугоухости/глухоты было очень много. Тогда работа над генами тугоухости только начиналась.  В 1992 году были описаны первые 10 мутаций в гене РАХ3 при синдроме Ваарденбурга, и как раз моя первая работа была связана с этим синдромом.

Первый локус несиндромальной глухоты DFNB1 был открыт в 1994 году, а о гене GJB2, расположенном в этом локусе, узнали только в 1997-м. Я начала работать в СПб ЛОР НИИ за четыре года до этого события. Нам необходимо было понять наследственные причины нарушений слуха. Доступной литературы практически не было, на поиски информации уходило много времени. Моей целью был поиск детей с синдромами, и я начала с эпидемиологического анализа на базе Детского городского сурдологического центра Санкт-Петербурга. В общей сложности я провела скрининг полутора тысяч детей, из них 700 детей с инвалидностью, то есть с тугоухостью 3 и 4 степени. Был проведен анализ всей медицинской документации.  Меня поразил тот факт, что более 50% детей с диагнозом, поставленным в возрасте около трёх лет, не имели ни факторов риска, ни каких-то других проблем со здоровьем, а у 80% родителей был нормальный слух. Напомню, тогда ещё не было универсального аудиологического скрининга новорожденных. Толчок в этом направлении был сделан после открытия гена несиндромальной тугоухости, тогда и решено было провести генетический скрининг в группах глухих людей.

В 2001–2002 гг. нами был проведен генетический скрининг на мутацию 35delG в гене GJB2 среди учащихся специализированных школ и детских садов. Им были охвачены дети от 0 до 18 лет. Мы брали пятна крови из пальца на специальный фильтр, что существенно облегчило работу. Учитывая мое лабораторное прошлое, то все делала своими руками. Это исследование состоялось благодаря лаборатории Центра молекулярной генетики, возглавляемой доктором биологических наук Александром Владимировичем Поляковым. Мы доказали, что 53% детей в этих школах имеют наследственную этиологию тугоухости глухоты, при том, что их родители являются здоровыми по слуху, и в 47% случаев нет других родственников с нарушением слуха. В этой группе были только 20% детей, родители которых имели нарушения слуха. Учитывая, что ген GJB2 был открыт в 1997 г., и к 1999 году была известна его высокая распространенность в странах Европы и в США, можно сказать, мы шли в ногу со временем.

— Обычно к генетикам обращаются при планировании беременности, но только ли пренатальной диагностикой занимаются специалисты-генетики?

— Замечательный вопрос! Но здесь я вас должна немножко поправить, поскольку только в последнее время при планировании беременности начали обращаться к генетикам, и, к сожалению, пока еще это не является нормой. Я мечтаю об этом.

На сегодняшний день в основном к генетику обращаются по факту наличия у  ребенка наследственного заболевания, в связи с наступлением беременности и выяснением того, есть ли риск у беременной женщины рождения детей с хромосомной патологией.

В идеале же, действительно, мы можем заниматься профилактикой рождения детей с моногенной патологией, но это возможно только в том случае, если люди, вступающие в брак и планирующие рождение детей, проверят себя на наличие частых наследственных заболеваний, носителями которых они могут являться.

— Но, наверное, всё проверить всё равно невозможно…

— Конечно, но частые заболевания, которые накоплены в популяции, выявлять можно.  Тугоухость/глухота относится именно к таким заболеваниям, и на сегодняшний день здоровые родители могли бы заранее, еще до рождения глухого ребенка, выявлять риск, определять, являются ли они носителями мутации в гене GJB2. Но у нас пока это как-то не принято, да и дорого…

Добавлю, что с 2023 года проводится пилотный проект скрининга новорожденных на 36 наследственных заболеваний, при этом тугоухость в этот список не включена: посчитали, что ее хорошо выявляет аудиологический скрининг. Однако, по нашим данным, скрининг пропускает 20% детей с патогенным GJB2-генотипом.

— Насколько, по вашим данным, в настоящее время распространены наследственные формы тугоухости среди детей?

— В России распространенность наследственной тугоухости составляет 1 на 1000 новорожденных, это в два раза больше, чем в мире. С 2009 года началась моя работа в Центре аудиологии и слухопротезирования под руководством профессора, доктора медицинских наук Георгия Абеловича Таварткиладзе. Я бесконечно признательна этому великому ученому, человеку с большой буквы, за то, что мы вместе успешно прошли 13 лет развития генетического направления в сурдологии. В этом году Георгий Абелович отмечает свой юбилей, и я хочу через ваш журнал поздравить его с этим событием и пожелать здоровья и долгих лет плодотворной работы. Без него наши исследования были бы невозможны.

В 2010–2013 годах нами было проведено исследование среди детей, у которых была диагностирована несиндромальная двусторонняя тугоухость  на первом году жизни. Большинство детей были выявлены по результатам универсального аудиологического скрининга, или родители заметили, что ребенок не реагирует на звуки. Мы исключили из анализируемой группы детей с сопутствующей патологией и поражением центральной нервной системы. В семьях было проведено медико-генетическое консультирование и рекомендован поиск мутаций в гене GJB2. Распространенность наследственной формы, связанной с геном коннексина 26, в этой группе детей достигла 67%. Нигде в мире к тому времени не проводилось подобной работы, и я очень горжусь, что мы вместе с Марией Рафаэловной Лалаянц сделали это. Кроме того, было показано отсутствие значимой динамики порогов слышимости у детей с  мутациями в гене GJB2.

— Наблюдаете ли вы за годы работы изменение количества выявляемых генетических патологий, вызывающих нарушения слуха?

— Это количество изменилось в корне. Более того, изменился взгляд на причины врожденной тугоухости: мы больше не грешим на антибиотики, инфекции, пневмонии, отиты. В большинстве случаев врожденной и детской двусторонней тугоухости речь действительно идет о генетике, с этим надо смириться и искать пути лечения.

Доля мутаций в гене GJB2 на нашей территории пока будет составлять в среднем 50%, ни больше ни меньше, если брать пациентов разных возрастов. Но, на самом деле, доля наследственной тугоухости среди детей, по нашим данным, достигает 80%. Однако на практике это показать сложно, поскольку поиск других генов — очень дорогостоящая история. С 2010 года стали доступны методы секвенирования нового поколения, которые позволяют изучать сразу несколько генов и поставить молекулярный диагноз тем детям, у которых не были обнаружены мутации в гене GJB2 (коннексин 26).

В 2015–2020 годах нами совместно с лабораторией молекулярной генетики МГНЦ имени академика И. П. Бочкова проведены исследования по генам SLC26A4 (белок пендрин), STRC (белок стереоцилин) и USH2A (белок ашерин). На сегодня у нас есть результаты исследований и по другим генам.

— Какие типы наследственной тугоухости встречаются наиболее часто? С чем это связано?

— Наиболее часто встречаются рецессивные формы, и связано это с накоплением патологического варианта гена среди населения. Как правило, если мутации в генах не мешают жизнедеятельности, не нарушают какую-то жизненно важную функцию, человек может нормально жить, оставлять потомство, и этот патогенный вариант сохраняется в популяции и передается потомкам незаметно из поколения в поколение, пока не встретит себе подобного. Если потомков много, то происходит накопление в популяции. В случае рецессивной глухоты есть гипотеза о том, что глухих не брали в армию, глухие не участвовали в военных действиях, они оставались в тылу, где могли вступить в связь со слышащей женщиной и оставить здоровое потомство. Потомство от глухих со слышащими и дало большой выход здоровых носителей, то есть от глухого человека потомку передается только один ген, второй здоровый вариант гена он получает от здорового родителя. Мы понимаем, что наша страна прошла в XX веке практически три войны. Таким вот образом, скорее всего, и увеличивалась популяция людей, имеющих в своем генотипе мутацию. Частота носительства варианта 35delG у нас самая большая в мире, а в Северо-Западном регионе страны она достигает 6%.

Практически мы уже с вами обсудили, что наиболее часто встречается наследственная тугоухость, связанная с геном GJB2. Самая частая мутация — 35delG, вот она и накопилась в нашей популяции. Ученые из Уфы оценили возраст этой мутации в 10 тысяч лет.

. — Расскажите подробнее, в каких случаях у слышащих родителей есть риск рождения ребенка с тугоухостью? Когда необходима консультация генетика?

— Как раз в случае рецессивного заболевания, в том случае, когда оба родителя являются носителями рецессивной мутации, второй вариант гена у них нормальный, поэтому они здоровы (рис. 3). В случае носительства патогенной мутации у человека есть риск рождения ребёнка с нарушением слуха, если в браке он встречает носителя мутации в этом же гене.  В браке двух глухих родителей могут быть здоровые дети, если их генотипы или наследственные причины не совпали.

Таким образом, любому человеку из общей популяции перед вступлением в брак, перед рождением ребенка полезно пройти консультацию генетика, а тем, у кого есть родственники с нарушением слуха, эта консультация нужна обязательно.

На практике все сложнее. Так, возможность генетического скрининга перед вступлением в брак на четыре частых наследственных заболевания существует в Москве с 2002 года, но только за свой счет. Прошло уже более двадцати лет, изменилось число заболеваний, на которые можно провериться, но тем не менее, до сих пор это не стало обычным делом. В основном, я думаю, это связано с финансовыми причинами — анализы стоят дорого. Рождение же больного ребенка стоит ещё дороже. Другой вопрос, что эти затраты ложатся на плечи государства, а затраты на диагностику до рождения ребенка пока еще лежат на самих родителях, большинство из которых молодые. Так и получается, что молодые семьи часто не могут себе позволить провести такую диагностику.

. — И, вероятно, многие думают, что их это не коснется.

— Да, вы правы. А специалисты, вместо того, чтобы вести просветительскую работу, перекладывают ответственность за рождение больного ребенка на родителей. Пока это происходит, правильного планирования семьи не будет, мы будем продолжать рожать больных детей, а потом пытаться лечить их, что, собственно, сейчас и происходит.

— Какую практическую помощь может оказать генетика? Может ли она помочь в реабилитации слабослышащих пациентов?

— Первичная профилактика — это главная практическая помощь, с моей точки зрения. Генетика, как любой раздел медицины, выполняет определенные задачи. В первую очередь, практическая помощь генетики заключается в том, что она помогает родителям узнать риски повторения заболевания в семье, и на сегодняшний день действительно есть реальные возможности. Дородовая диагностика и репродуктивные технологии помогают родителям родить здоровых детей.

При ряде наследственных заболеваний сегодня появилось лечение, есть препараты, относящиеся к генотерапии, которые лечат спинальную мышечную атрофию и ряд других заболеваний.  Для нарушения слуха генотерапии пока не существует, но исследования ведутся, и вполне возможно, что в скором будущем лечение будет разработано.

Открыт инструмент редактирования, которым пользуются бактерии для исправления мутаций, так называемые «генетические ножницы», открытие удостоено Нобелевской премии в 2020 г. И, конечно, я надеюсь, что многие работы в области генной терапии будут доведены до конца.

Что касается реабилитации, то генетический анализ помогает сориентироваться в прогнозе, будет ли она эффективной у данного конкретного ребенка. Мы знаем, в каких случаях реабилитация с помощью кохлеарной имплантации будет успешна, а в каких нет. Получается, что анализ генов может служить прогностическим критерием, а кроме того, позволяет понять, качественно она проводится или нет.

— А что касается синдромальных форм тугоухости, как часто они встречаются у детей? Должны ли педиатры знать признаки этих синдромов?

— На сегодняшний день описано больше 700 синдромов. Наиболее частые — синдромы Ваарденбурга I типа, Пендреда, Ашера, Тричера Коллинза, БОР-синдром — они встречаются с частотой 5–10 % в группе детей с врожденной тугоухостью.

Важно знать, зачем нужно диагностировать синдромы. Совершенно не для того, чтобы поразить семью необычным названием. Наша цель — определить риск повторения заболевания в семье. Известные синдромы имеют определенный тип наследования, и поэтому при правильной постановке диагноза мы понимаем риск для потомства. При некоторых синдромах можно узнать, например, когда присоединятся другие симптомы, ждать ли осложнений от оперативного лечения, или стоит сразу делать кохлеарную имплантацию и не раздумывать.

Дело в том, что в сурдологии как раз актуальной является ранняя диагностика несиндромальных форм. Они встречаются в три раза чаще, чем синдромы. Поэтому для нас актуально всё-таки ставить верный диагноз именно для раннего выявления форм, при которых тугоухость является единственным симптомом. Педиатры не обязаны знать все наследственные заболевания, это очень большой пласт знаний. Они должны знать основные признаки, маркеры, стигмы, показания к консультации врача-генетика. Если педиатры услышат хотя бы раз лекцию о таких синдромах, они в принципе будут знать, на что обращать внимание, и в каких ситуациях рекомендовать консультацию генетика. Хотя я думаю, что будущее медицины — когда в каждой специальности будет свой врач-генетик. Сейчас такое разделение уже начинается: нейрогенетик, кардиогенетик, отогенетик, эндокринолог-генетик, онкогенетик, репродуктолог-генетик.

— Какие существуют рекомендации для врачей сурдологов по работе с пациентами с врожденными формами тугоухости? Какие методы диагностики?

— Основным показаниям для направления к врачу генетику и проведения генетического анализа является двусторонняя сенсоневральная тугоухость любой степени тяжести, а также подозрение на синдром. Надо отметить, что сурдологи, прослушавшие наши лекции в рамках обучения на кафедре сурдологии Российской медицинской академии непрерывного профессионального образования, достаточно хорошо владеют информацией. Сегодня среди сурдологов направление детей с нарушением слуха к генетику стало нормой.

Первый этап диагностики — это поиск мутаций в гене GJB2, далее в зависимости от результата. Осмотр ребенка и семейный анамнез также имеют значение. При отсутствии мутаций в гене коннексина 26 мы продолжаем поиск. Последнее время показано, что при подозрении на врожденную тугоухость умеренной и легкой степени часто выявляются патогенные варианты генов STRC и USH2A. При тугоухости тяжелой степени и глухоте рекомендуем сдавать анализ секвенирование полного экзома. Он «смотрит» все возможные изменения в кодирующих участках всех генов человека.

— Какие проблемы, сложности, на ваш взгляд, на сегодняшний день стоят перед российской генетикой? Что предстоит сделать для их решения? Как, по-вашему, в идеале должна работать эта система, чтобы быть эффективной и приносить пользу?

— Перед российской генетикой, на мой взгляд, стоит единственная проблема — это кадровый дефицит. Сегодня генетики сосредоточились на неонатальном скрининге, но развитие науки идет и по другим направлениям. Врачей генетиков сейчас примерно столько же, сколько сурдологов. Эффективной системе нужны кадры, которые работают ответственно, с осознанием дела, которые стремятся помогать людям, а главное, готовы развивать свою специальность. На мой взгляд, у генетики большое будущее, генетика в принципе обречена на большое будущее, даже если кадровый дефицит сохранится.

— Что входит в круг ваших научных интересов в настоящее время? Над какими темами и исследованиями работаете?

— Я почти 30 лет проработала в науке. Закрытие Центра Аудиологии привело к практически полному прекращению нашей, и моей в частности, научной деятельности… Работа сохранилась в небольшом объеме в рамках кафедры сурдологии РМАНПО (Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования), мы стараемся поддержать и продолжить те исследования, которые были начаты в центре аудиологии. Их основной темой является изучение аудиологических характеристик при определенных генотипах, а в идеале это, конечно же, распространенность определенных генетических нарушений слуха, уже не коннексина 26, а других более редких наследственных форм в нашей популяции. 

Очень хочется, чтобы сурдология развивалась, чтобы мы могли оказывать своевременную помощь всем нуждающимся. Чтобы развивалась генетика в сурдологии, чтобы лечение разрабатывалось у нас в России, чтобы мы не ждали западных коллег, когда они это лечение нам предложат. Чтобы у нас в наших научных лабораториях была возможность проводить такие исследования. Чтобы в нашей стране гордились не только детьми, побеждающими на олимпиадах, а каждым учёным, и молодым, и состоявшимся — каждым. 

И еще одно. Разделять научного сотрудника и врача тоже нельзя: да, это разные задачи работы, должности, разные обязанности, но образование-то одно и одна цель — эффективно помогать нашим пациентам.

Хочется, чтобы вернулось отношение к науке как к серьезному труду. Убеждена, что нет науки без практики, но и практики без науки нет. Мечтаю, чтобы мы наконец получили возможность лечения наследственных форм не только в рамках кохлеарной имплантации, но в рамках генотерапии.

Рис. 2. Этиологическая структура тугоухости до и после ДНК-диагностики в 213 семьях с неотягощенной родословной (анализ результатов исследования 2008 г.).