Грандиозные события в мировой биологической и медицинской науке, произошедшие на рубеже ХХ и XXI вв. (см. выше), обратили внимание ученых на необходимость пересмотра взглядов на проблемы, связанные со здоровьем человека.
Рассмотрим содержание понятий: здоровье, геномное здоровье и протеомное здоровье.
Согласно обобщенным данным, впервые опубликованным в 1990 г. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), здоровье человека
зависит от ряда факторов: от условий и образа жизни — на 50\%, от состояния окружающей среды — на 20-22\%; от наследственного материала — на 20\%, от уровня здравоохранения — на 8-10\%.
Из тех же данных следует: геномное здоровье есть стабильное состояние (организация и функционирование) наследственного материала. Оно обеспечивает постоянство внутренней среды (гомеостаза) организма и ее независимость от колебаний внешней среды, т.е. гомеостаз организма определяется его генотипом.
С геномным здоровьем тесно связано здоровье протеомное, обусловливаемое сохранением стабильности механизмов экспрессии генов и модификации продуцируемых ими белков.
Известно, что практически все болезни человека прослеживаются до изменений, происходящих на уровне протеинов. Протеины становятся причиной болезни, если:
• происходит замена одного базового основания на другое, приводящая, например, при серповидноклеточной анемии к образованию аномального гемоглобина;
• наблюдается неправильный фолдинг (модификация) протеинов после их синтеза или трансляции; например протеины, вызывающие образование тромбов, остаются неактивными до тех пор, пока не претерпевают соответствующих изменений;
• патологический полиморфизм протеинов является следствием генетических вариаций первичной структуры ДНК (генетического полиморфизма), вызывающих повышенную индивидуальную склонность к определенным болезням, проявляющуюся как патологическая трансляция и взаимодействие протеинов.
Следует отметить, что геномное и протеомное здоровье человека как понятия в настоящем учебном пособии рассматриваются впервые. Существует еще целый ряд понятий, связанных с негеномными и непротеомными аспектами здоровья человека и обсуждаемых в многочисленных работах, где только формулировок термина «здоровье человека» насчитывается более 80 (Разумов А.Н. и соавт., 1996).
Геномное и протеомное здоровье базируется на стабильности генотипа и гомеостаза клетки и организма, зависит от действия факторов окружающей среды (совместимых с жизнью), обеспечивается потенциалом главной молекулы жизни — молекулы ДНК, является основой эволюционной стабильности человека как биологического вида, фундаментом его соматического (телесного), психического (душевного) и репродуктивного здоровья.
Таким образом, значение геномного и протеомного здоровья трудно переоценить.
Нарушения геномного и протеомного здоровья формируют генетический груз. Увеличение его объема происходит параллельно с научно-техническим прогрессом. Только за один XX в. оно достигло 8,5-10\%, т.е. современный объем генетического груза несопоставим с таковым, накопленным за всю предыдущую историю человечества со времен Гиппократа.
Подтверждение значительного роста объема генетического груза — открытие в последние годы новых классов молекулярных болезней с нетрадиционным наследованием (см. главы 26-28).
В ближайшем будущем большое значение в медицине приобретет протеомика: вероятно, ученые обнаружат огромное количество протеомных болезней. Значит, уже сегодня существует необходимость усиленного внимания к молекулярно-генетическим и биохимическим исследованиям структурных и функциональных нарушений здоровья человека.
Интенсивные молекулярные исследования крайне необходимы для развития валеологии (наука о здоровье здоровых), дисморфологии (тератологии), старых и новых клинических направлений — биохимии, фармакогенетики, иммуногенетики, неврологии и нейрогенетики, нейрофизиологии, онкогенетики, психиатрии и психогенетики, генетики бронхиальной астмы, инсульта, инфаркта и других тяжелых состояний человека.
Очевидно, в основу перспективных научных изысканий должны лечь не только широко применяемые современной молекулярной медициной методы профилактического тестирования патологических генов и генотипов, но и методы профилактического тестирования патологических белков и их комплексов.
Например, в валеологии необходимо широкое тестирование наследственной предрасположенности к различным болезням, физических возможностей организма (выносливость, выживание в экстремальных условиях, спортивное мастерство), интеллектуальных способностей личности (поиск математических, художественных и других талантов), состояния репродуктивной функции, а также прогнозирование продолжительности жизни (в том числе спортивной).
В тератологии (дисморфологии) геномное тестирование уже давно применяется в диагностике хромосомных болезней, больших и малых
аномалий развития, генетически детерминированных комплексов множественных врожденных пороков развития, но пока еще нет протеомного тестирования.
В детской психиатрии начинает развиваться тестирование детского аутизма, во взрослой психиатрии — тестирование шизофрении, маниакально-депрессивного психоза и других аффективных состояний.
В иммунологии распространяется тестирование антигенов гистосовместимости трансплантируемых тканей и органов, а также тестирование генов иммунодефицитных состояний.
Следует отметить, что врачи уже сегодня без всяких ограничений могут проводить геномное и протеомное тестирование при условии полного соблюдения ими этических норм и правил (см. главу 20).
Назрела также необходимость разработки методов радикальной терапии геномных и протеомных болезней. Одной из задач протеомики на ближайшее время представляется поиск обходных метаболических путей и реакций в клетке и организме, наверняка имеющих место наряду с основными метаболическими путями при определенных болезнях. Ведь именно через обходные пути, по-видимому, следует направить терапевтическое воздействие синтезированных на основе данных современной биоинформатики новых лекарственных молекул белковой и небелковой природы.
Вероятно, рано или поздно появится и начнет осуществляться новая международная научная программа под названием «Протеом человека». В пользу такого предположения свидетельствует соотношение белков, выделенных (7\%) и не выделенных (93\%) у человека, т.е. изученных и неизученных.