Ištyrus genomą, paaiškėjo, kad atskiras žmogus turi daug individualių savybių, kurios lemia įvairius jo požymius, tarkim, išvaizdą, sveikatą, intelektinius sugebėjimus, atsaką į vaistus, sako genetikos tyrimų pradininkas Lietuvoje Vaidutis Kučinskas. „Galima kalbėti apie vaistų metabolizmą. Pasirodo, kad genas gali turėti kelias skirtingas būsenas. Ir lietuvio, ir juodaodžio, ir geltonodžio genas tarytum tas pats, bet variantai gali skirtis. Todėl man vaistas gali netikti, o japonui tikti. Mes akivaizdžiai nustatėme, kad lietuvio profilis, pavyzdžiui, pagal genus, kurie lemia vaistų metabolizmą, skiriasi nuo kitų europiečių“, – aiškina mokslininkas.
Profesoriaus V. Kučinsko teigimu, tyrinėdami genomą, mokslininkai sukuria naujų diagnostikos metodų ir sužino, kaip genai veikia, kaip formuojasi ligos: „Yra ligų (tarkim, koronarinė širdies liga), kurioms labai svarbu aplinka, gyvenimo būdas, mitybos įpročiai ir t. t. Taigi, jei žinosiu, kaip veikia genas ir kokie veiksniai (pvz., mityba) gali paveikti jo veikimą, ir laikysiuosi kažkokių standartų, galbūt viskas bus gerai.“
– Kaip kilo mintis, kad reikia surasti lietuvių genomą?
– Iki šiol ne tik Lietuvoje, bet ir pasaulyje apie atskirų žmonių genomą dar žinoma mažai. Mokslininkai įvairiose pasaulio dalyse tyrinėjo tam tikras genomo dalis. Dirbo daugybė centrų, nes tuo laiku technologijos neleido taip greitai paimti ir ištirti vieno žmogaus genomo vienoje vietoje. Be to, tai buvo labai brangu. Galiausiai, 2003 m., kai buvo paskelbta, kad yra ištirtas žmogaus genomas, pasirodė, kad tai nebuvo tas pats žmogus: japonai tyrė savo žmonių chromosomą, JAV – kitą ir t. t. Taigi genomas buvo sudėtinis.
Ir tik vėliau, jau praėjus keleriems metams, buvo paskelbtas tūkstančių genomų projektas ir imta tyrinėti skirtingų pasaulio vietų žmones – imta tyrinėti atskiro žmogaus genomą nuo pradžios iki galo. Tada iškilo kitas klausimas – ar skiriasi atskirų šalių tie genomai skiriasi. Maždaug tuo pačiu metu mes ir paskelbėme savo projektą LITGEN (tai santrumpa, reiškianti „lietuvių genomas“). Žinoma, panašūs projektai tuo laiku jau buvo vykdomi Anglijoje, Olandijoje. Pasirodė, kad atskiras žmogus turi daug individualių genominių savybių, kurios gali lemti ir lemia įvairius jo požymius, pavyzdžiui, išvaizdą, sveikatą, intelektinius sugebėjimus, atsaką į vaistus. Vadinasi, kiekvienas turi savo genomą.
Bandant suprasti, iš kur tas genomas atsirado, kaip susiformavo, kokie per daugelį amžių buvo jo keliai, paaiškėjo, kad dabartinį mūsų genomą formavo ir daugiausia įtakos turėjo Vakarų Europos, į kurią žmonės atsikėlė iš Afrikos ir Artimųjų Rytų, genomas. O kita labai svarbi dalis yra Šiaurės Rytų (turiu galvoje Estiją, toliau – į Rusijos pusę iki Uralo kalnų, galbūt už Uralo, finus). Lietuva buvo tarpinė stotelė – ta vieta, kurioje susimaišė iš Vakarų ir Šiaurės Rytų ėję genomai. Įdomu tai, kad iš esmės turimi duomenys, kurie, beje, neseniai buvo paskelbti žurnale „Nature“, atitinka tai, kas žinoma apie augalus ir gyvūnus, – Lietuva irgi yra tarytum kontakto zona.
– O jei patį genomą palygintume su kažkokiu aplinkos reiškiniu?
– Genomas yra kiekvienoje ląstelėje, kuri turi branduolį. Pavyzdžiui, eritrocitas neturi branduolio, o leukocitas turi. Tame branduolyje yra cheminė medžiaga DNR, sudaryta iš keturių pagrindinių „plytų“, kurios šiek tiek skiriasi ir įvairiai kombinuoja. Tokių „plytų“ atskirame žmogaus genome apytikriai yra 3 mlrd. 200 mln., o tai milžiniškas kiekis.
Ką reiškia genomo iššifravimas? Tai reiškia, kad mes tiksliai pasakome, jog šita „plyta“ yra pirma, ta – antra, ta – trečia, ir taip – iki 3 mlrd. 200 mln. Tie trys su viršum milijardų genome formuoja atskirus genus, kurie turi informaciją apie tai, kaip mes turime atrodyti. Fiziškai per lytines ląsteles DNR perduodama kaip cheminė medžiaga. Jei DNR būtų sudėliota bet kaip, nebūtų jokios informacijos ir žmogaus nebūtų.
– Taigi LITGEN esmė – surasti, kokia yra bendra lietuvių, kaip tautos, genetinė informacija?
– Tikrai taip. Lyg superglobalus uždavinys surašyti lietuvių referentinį genomą. Tyrinėdami ligas ir dirbdami ligoninėje, mes žiūrime, ar pacientas paveldėjo tam tikrą ligą, ar nepaveldėjo. O tam mes turime turėti normą, su kuria galėtume lyginti. Dažniausiai šiandien lyginama su tais, kurie buvo padaryti Amerikoje. Bet, kadangi žmonės skiriasi, tai, kas yra Amerikoje, anaiptol nereiškia, kad yra ir Lietuvoje.
Tarkim, galima kalbėti apie vaistų metabolizmą. Pasirodo, kad yra to paties geno įvairovė, jis gali turėti kelias skirtingas būsenas. Ir lietuvio, ir juodaodžio, ir geltonodžio genas tarytum tas pats, bet variantai gali būti skirtingi. Todėl man vaistas gali netikti, o japonui tikti. Šiandien mes akivaizdžiai nustatėme, kad lietuvio profilis, pavyzdžiui, pagal genus, kurie lemia vaistų metabolizmą, skiriasi nuo kitų europiečių. Be to, kiekvieną žmogų taip pat reikėtų tirti individualiai, nes vienas gali turėti tą variantą, o kitas – ne, nes referentinis genomas yra apibendrintas statistinis genomas.
– Papasakokite apie žmones, kurie dalyvavo tyrime.
– Iš viso tyrinėjome daugiau nei tūkstantį asmenų iš 33 vietovių. Stengėmės apimti visą Lietuvą. Atsižvelgėme į tai, kas yra žinoma iš lingvistikos, etnografijos ir paskirstėme Lietuvą į šešis tarminius regionus: tris – aukštaičių, tris – žemaičių. Taigi buvo renkama informacija apie tuos asmenis ir imamas jų kraujas.
Atlikome ir įvairius biocheminius tyrimus, kuriuos dabar bandome palyginti. Pvz., lipidai, cholesterolis ir kiti dalykai, kurie labai svarbūs dėl širdies ir kraujagyslių ligų, nes vis kalbama, kad Lietuvoje daugybė žmonių miršta būtent nuo jų. Todėl mes norime pažiūrėti, ar iš tikrųjų lietuvių populiacija pasižymi tokiomis genetinėmis savybėmis, kad visi turi sirgti šiomis ligomis. Dabar galiu pasakyti, kad yra ne visai taip. Jei mes nelabai skiriamės nuo kitų pagal savo genomo savybes, tikriausiai mūsų gyvenimo būdas nėra tinkamas.
– Kokią informaciją rinkote?
– Mitybos įpročiai, gyvenimo įpročiai, žalingi įpročiai. Surinkome informaciją apie 300 šeimų (turėjo būti vaikas ir abu jo tėvai). Kodėl taip darėme? Jei vaikas genome turi kokį nors variantą (geno pakitimą), labai svarbu nustatyti, ar tas pakitimas yra paveldėtas iš vieno ar abiejų tėvų, ar tai iš viso naujas variantas. Surinkta, kaip minėjau, labai daug informacijos, kuri dabar analizuojama. Šiame projekte mes žengėme naują žingsnį. Iki tol Lietuvoje nebuvo nei įrangos, nei žmonių, kompetentingų dirbti šioje srityje. Tai vadinamieji naujos kartos genomo tyrimai.
– Ar ligai, kuri pereina iš kartos į kartą, galima užkirsti kelią?
– Situacija pasaulyje nuolatos keičiasi. Viena vertus, tyrinėdami genomą mes sukuriame naujus ligų diagnostikos metodus. Kita vertus, tyrinėdami genų veiklą, sužinome, kaip tas genas veikia, kaip formuojasi liga, kokios jos priežastys. Atskirų ligų genai ir paveldėjimo tipai skiriasi, retosios ligos paveldimos griežtai pagal Mendelio dėsnius. Tačiau yra ligų (tarkim, koronarinė širdies liga), kurioms labai svarbu aplinka, gyvenimo būdas, mitybos įpročiai ir t. t. Taigi, jei žinosiu, kaip veikia genas ir kokie veiksniai (pvz., mityba) gali paveikti jo veikimą, ir laikysiuosi kažkokių standartų, galbūt viskas bus gerai.
Daugiaveiksnės ligos priklauso tiek nuo genomo, tiek nuo aplinkos ir yra dažniausios. Mes tyrėme vadinamuosius genetinius rizikos variantus (alelių skaičiaus pasiskirstymą) ir palyginome Lietuvą bei kitas šalis. Ištyrus visą genomą žmonių, sergančių koronarine širdies liga, paaiškėjo, kad atskiras asmuo gali turėti iki 75 variantų, lemiančių polinkį į šią ligą. O vidutiniškai 55 variantai yra paveldėti. Negana to, kad yra genetinis polinkis, yra 300 genų, kurie susiję su šia liga, ir tuose genuose randamas požymis, kuris padidina riziką sirgti.
– Kaip kinta genomas, kai šeimas kuria skirtingų tautybių žmonės?
– Tokioms poroms gimę vaikai iš vieno ir kito tėvo gauna po 50 proc. genų. Tarkim, gyvūnų ir augalų veisimas rodo, kad tai iš esmės gerai, nes į genomą įnešama naujų savybių, kurios, keičiantis sąlygoms, ypač – aplinkos, padeda greičiau ir lengviau prisitaikyti. Dabar klonuojami augalai ir, pvz., Azijos šalyse, jais užsėjami didžiausi plotai. Bet, jei užeina kokia nors infekcija, žūva visi iki vieno, nes jie visi vienodi. O jei bent vienas augalas būtų šiek tiek kitoks, jis išgyventų. Taip pat ir žmonės. Jeigu jie gyvena labai uždarai, gana artimai tuokiasi, genų variantus, kurie lemia ligas, gauna daugiau žmonių. Tada tokie žmonės išmiršta ir lieka kita karta, kuri turi geresnius variantus.
– Ar Lietuvoje bet kuris žmogus jau gali išsitirti ir sužinoti savo genetines savybes, polinkį į tam tikras ligas?
– Tai, ką mes padarėme, yra mokslas. Pagrindinė problema, kad šie tyrimai brangūs, todėl žmonių, kurie gali tai daryti, Lietuvoje nelabai yra. Kainos, žinoma, mažėja, bet ne taip sparčiai, kaip rašoma. O tam tikri tyrimai, kuriuos ligoninėse atlieka genetikai, apmokami iš ligonių kasų biudžeto. Dabar kiekvieną sykį ligoninėms su ligonių kasomis tenka diskutuoti, ar šis konkretus tyrimas bus apmokamas (dažniausiai – ne). Jau maždaug trejus metus su ligonių kasomis vyksta derybos, kad būtų pakeisti įkainiai ir į kainininką įtraukti nauji tyrimai, kuriuos mes galime atlikti.
