воскресенье, 24 мая 2015 г.

Генетическая инженерия: новый шаг к сверхчеловеку

Думаю, многие помнят клонирование овечки Долли. Успех этого эксперимента стал прорывом в области генетической инженерии. Но Долли родилась в далеком июле 1996 года и с тех пор прошло почти 20 лет, за которые в генетике случились новые важные открытия. Например, совсем недавно была опубликована научная статья, описывающая исследование, в ходе которого был искусственно изменен геном эмбриона человека (оригинал статьи на английском). Примененная для изменения технология называется CRISPR/Cas9. Она основана на способности бактерий противостоять вирусам.
Вирусы внедряют в клетки собственную ДНК или РНК, по которой клетка сама начинает производить необходимые вирусу вещества.


В некоторых бактериях осуществлен следующий механизм защиты от вирусной ДНК (очень примерно):
1 когда бактерия обнаруживает вирусную ДНК, она производит 2 типа РНК, один из которых может соединяться с вирусной ДНК
2 Эти два типа РНК и, присоединенная к одному из них, вирусная ДНК попадают в протеин, называемый Cas9, который умеет разрезать вирусную ДНК
3 По разрезанной вирусной ДНК уже нельзя создать вредные химические вещества - действие вируса нейтрализовано.
Такой механизм защиты начали исследовать примерно в 2005, далее сначала в 2010 в Science, потом в 2012 в Nature вышли статьи, проливающие свет на природу явления. В 2013 была разработана CRISPR/Cas9.
Основным преимуществом CRISPR/Cas9 является возможность изменять сразу несколько генов за раз, благодаря чему технология открывает горизонты для быстрого, точного и дешевого искусственного изменения ДНК. Все это вызвало много споров вокруг этической стороны применения CRISPR/Cas9 для совершенствования генома. Многие ученые бьют тревогу, что технология дает слишком много свободы, которую будут использовать не по назначению. В упомянутой выше статье эксперимент шел над эмбрионом, которому не было суждено родиться, так что этого сверхчеловека мы не увидим, но, думаю, не за горами применение технологии на эмбрионах - будущих людях. Просто представьте, скоро ваш ребенок появится на свет, и вы за некоторое время до рождения выбираете его цвет глаз, волос, рост, указываете ползунком какие у него должны быть умственные способности... Звучит сюрреалистично - мне напоминает фильм Гаттака, но, похоже, это вполне реальное будущее.


Вообще применять CRISPR/Cas9 можно и для более приземленных вещей, например, можно лечить им ВИЧ. Кстати, если у вас есть результаты 23andme (о том, как их получить), можно проверить I3003626 и узнать стойки ли вы к некоторым формам ВИЧ (если у вас DD - вы стойки к ВИЧ, если что-то другое не стойки). Еще с помощью CRISPR/Cas9 лечат от муковисцидоза - не знаю, что это за болезнь, но по результатам 23andme тоже можно узнать есть ли у вас вредные, вызывающие недуг, мутации (здесь не привожу анализ raw data от 23andme, т.к. нужно проверить слишком много SNP). Также технологией CRISPR/Cas9 лечили аутизм, правда пока только у обезьян и только в научных целях, лечили мышечную дистрофию у мышей. Возможности CRISPR/Cas9 продолжают применять для поиска лечения рака и в целом ряде научных приложений.
Плюс ко всему уже появились несколько стартапов, которые собираются использовать CRISPR/Cas9 для лечения всего, что только можно придумать на генетическом уровне (intelliatx.com crisprtx.com). Дальновидные инвесторы уже вкладывают туда свои миллионы.
Согласно научно-популярным статьям, CRISPR/Cas9 дает возможности, ограниченные только нашим воображением, и мы должны использовать их максимально аккуратно.
Будущее наступило уже сегодня.

понедельник, 11 мая 2015 г.

23andme и диета

Сижу на трех диетах - двумя не наедаюсь!
Анекдот

Продолжая тему здоровья, в этом посте расскажу про диету по результатам 23andme.
Первое, что хотелось бы упомянуть - это ресурс dnafit.com, тут обещают подобрать диету и программу тренировок по данным от 23andme или можно заказать набор для сбора ДНК прямо у самой dnafit. Я поначалу клюнул на рекламу и даже собирался в будущем заказать анализ у этой фирмы.
Погуглив, обнаружил, что у ресурса довольно много положительных отзывов, настолько много, что даже стало подозрительно. В основном пишут, что "ресурс предоставил данные именно для меня" - "похудел на 5 кило за месяц" и т.д. Потом почитал этот обзор, в котором автор также заявил, что некоторые рекомендации от dnafit для него были весьма уместными, однако ресурс не предоставляет никаких ссылок на научные исследования, на основе которых рекомендации были сделаны. Например, в 23andme есть ссылки на все научные первоисточники, и можно посмотреть в каком журнале опубликовано исследование, сколько людей принимало участие в исследовании, можно поискать повторялось ли это исследование другими учеными, и на основе всего сделать вывод, насколько можно верить предоставляемым результатам. Автор также отметил, что некоторые рекомендации dnafit носили расплывчатый характер. В целом автор остался ресурсом доволен, но рекомендовать бы его знакомым не стал.
Комментарии к посту расставили точки над i. Во-первых, некто с ником rg заявил, что он вместе с женой воспользовался услугами dnafit и им пришли одинаковые результаты, несмотря на значительные этнические различия супругов, более того, пара скриншотов из поста также совпадала с данными, предоставленными rg. Во-вторых в комментариях отписался некто Jie Huang, MD PhD - будто бы кандидат медицинских наук, который опубликовал свое письмо в dnafit с требованием возврата денег, и вопросами о том, на основе каких научных трудов ему были сделаны рекомендации. Еще один комментарий утверждал, что результаты очень расплывчатые. Общий вывод о ресурсе на основе комментариев к обзору у меня сложился не очень радужный, плюс цена неоправданно высока, например, за составление диеты по данным 23andme dnafit сдерет от 49 до 99 фунтов и это без программы тренировок, за которую надо будет доплатить 49 фунтов за Lite вариант и 79 фунтов за Pro версию. Учитывая, что фунт примерно в 1,5 раза дороже доллара, цены явно тут завышены. Есть еще несколько сервисов, подобных dnafit. Но, полагаю, там везде одно и то же.
Среди всех ресурсов, предоставляющих обработку данных 23andme, я пользовался https://promethease.com и https://www.athletigen.com/ и парой сайтов, предоставляющих генеалогическую информацию. www.athletigen.com/ на данный момент бесплатен, анализ на promethease.com стоит 5$.
Впечатления от https://www.athletigen.com/ у меня остались хорошие. Основной, на мой взгляд, плюс ресурса в том, что он бесплатен, хотя, вполне возможно, в будущем это изменится. athletigen.com указывает все SNP, на основе которых были сделаны рекомендации, однако ссылок на научные источники не предоставляет. Все результаты разделены по научной достоверности (scientific confidence) на три группы (1/3, 2/3, 3/3). 1/3 - самая низкая достоверность, 3/3 - самая высокая достоверность. Подробно на ресурсе останавливаться тут не буду, покажу лишь данные по диете (помимо которых athletigen.com/ дает информацию по спортивным особенностям - выносливость, сердечный ритм, склонность к травмам и т.д. и психологическим данным - склонны ли вы искать что-то новое, активно тренироваться).
Информация, которая нас интересует находится в Nutrition.
Раздел общий обмен веществ (General Metabolism) содержит два подраздела:
  1. Общая диета (General diet) - анализируются данные gо двум SNP, которые есть в отчете 23andme. Что говорит 23andme по этим SNP написано ниже:
  • Дневное потребление калорий (Daily caloric intake levels) rs5082 - индивиды с GG потребляют в день в среднем больше калорий (видимо, переедают), чем индивиды с AA или AG. Научная достоверность 2/3.
  • Реакция на диету (Response to dieting) - SNP rs1042714. GG или CG диета для вас более результативна, чем для носителей CC. Научная достоверность 1/3

  1. Предрасположенность к ожирению и повышенному индексу массы тела (Susceptibility to obesity and higher BMI). Анализируется 3 SNP - ни один из которых не совпадает с рассматриваемыми на тему ожирения в 23andme.

Следующий большой раздел посвящен основным питательным веществам (Macronutrients), содержит пока очень скудную информацию о реакции организма на углеводы (Carbohydrate) и жиры (Fat).


Последний раздел посвящен веществам необходимым организму в небольших количествах (витамины и минералы - железо, кальций, марганец...). Сюда включены данные по метаболизму фолиевой кислоты, Omega-3, кофеина а также витаминов B12 и D.


По диете от athletigen.com/ всё. Еще раз - сервис хороший, рекомендую.

Данные, которые предоставил promethease.com касались и диеты и здоровья и реакции на лекарства и особенности организма - в общем полный комплект. Но результаты были очень сумбурные. Например, 23andme при подсчете склонности к какой-либо болезни учитывает все SNP, которые, согласно наблюдениям, на болезнь влияют и выдает конечный результат в виде вероятности болезни у вас, и насколько эта вероятность выше или ниже у среднего человека, в результатах promethease.com приведены все SNP сразу, и разбираться повышена у вас вероятность заболеть чем-то или нет надо все равно надо самостоятельно учитывая данные всех предоставленных SNP. Результаты по диете от promethease совпадают с данными от snpedia, которые я привел ниже.
Теперь о том, что говорит по диете сама 23andme.
В отчете 23andme приводятся данные по трем SNP.

Результаты по первому SNP rs1801282 основаны на исследовании влияния мононенасыщенных жиров на организм. Индивиды хотя бы с одной G в этом SNP могут похудеть на "средиземноморской диете". Результаты применимы к европейцам.
rs1801282GG - Безжировая диета приведет к увеличению размера талии.
Тогда как диета с высоким потребление мононенасыщенных жиров приведет к снижению индекса массы тела
CG = GG - Безжировая диета приведет к увеличению размера талии.
Тогда как диета с высоким потребление мононенасыщенных жиров приведет к снижению индекса массы тела
CC - Диета с высоким потреблением мононенасыщенных жиров, скорее не будет иметь эффекта на индекс массы тела или размер талии.

Второй SNP rs5082 также применим к европейцам, т.к. исследовались именно они (3500 человек). Наличие двух G в этом SNP повышает вероятность ожирения при высоком потреблении насыщенных жиров.
rs5082GG - Высокий риск ожирения при диете с большим потреблением насыщенных жиров
CG - Обычный риск ожирения при диете с большим или маленьким потреблением насыщенных жиров
CC = CG Обычный риск ожирения при диете с большим или маленьким потреблением насыщенных жиров

Данные по третьему SNP rs662799 тоже подходят к европейцам. Наличие двух A повышает вероятность повышения индекса массы тела при потреблении пищи, в которой более 30% энергии находится в виде жиров.
rs662799AA - Высокая вероятность повышения индекса массы тела при диете когда более 30% энергии организм получает из жиров. (При диете, когда организм получает меньше 30% из жиров, увеличение индекса массы тела не наблюдалось)
AG - Потребление жира не влияет на индекс массы тела 
GG = AG - Потребление жира не влияет на индекс массы тела

И последнее - советы по диете с сайта snpedia.com. В разделе Weight Management snpedia приводит следующие SNP и выбор диеты:

Лучше сбалансированная диета, если:
rs1801282(C;C) и rs1042714(G;G)

Лучше диета с низким содержанием насыщенных жиров и средиземная диета если:
rs1801282(C;G) и rs1042714(C;C)
rs1801282(C;G) и rs1042714(C;G)
rs1801282(G;G) и rs1042714(C;C)
rs1801282(G;G) и rs1042714(C;G)

При следующей комбинации пока не ясно какая диета лучше. Можно попробовать либо средиземную диету либо диету Аткинса если:
rs1801282(G;G) и rs1042714(C;C)
rs1801282(G;G) и rs1042714(C;G)

Пока все, ешьте и худейте.