История генетики человека

5. Помимо алкаптонурии встречаются и другие отклонения от нормы. К ним относятся отсутствие пигмента в кожных покровах и цистинурия. Алкаптонурия может служить моделью «врожденных ошибок метаболизма». В 1908 г. Гэррод опубликовал свой классический труд, посвященный этой теме.
6. Отклонения от нормы могут быть выражены резко и обусловливать патологию. Менее выраженные химические различия между людьми встречаются очень часто. Можно сказать, что не найдется и двух «химически» идентичных людей.

     В этой книге мы будем руководствоваться принципом генетической детерминированности биохимической индивидуальности человека. Интересно сравнить вклад Гэррода в генетику с вкладом Адамса. Помимо «семейной» распространенности некоторых наследственных заболеваний Адаме наблюдал ряд явлений, которые не были замечены Гэрродом, такие, как возникновение некоторых заболеваний в более позднем возрасте, внутрисемейная корреляция возраста проявления болезни. Однако в руках Адамса не было учения Менделя. Поэтому его попытки не могли привести к созданию четкой теории. Гэррод опирался на учение Менделя и, используя его, создал новое научное направление-биохимическую генетику человека.

     6. ПЕРВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ  ХРОМОСОМ

     И биометрический анализ Гальтона, и  опыты Менделя по скрещиванию основывались на явных фенотипических различиях между индивидами. Понятие гена было сформулировано при анализе фенотипов, появляющихся в результате определенных скрещиваний. Когда Мендель проводил свои эксперименты, не было ничего известно о возможном материальном носителе генетической информации в зародышевых клетках. Однако в течение следующих десятилетий, к концу XIX века были обнаружены хромосомы и исследованы митоз и мейоз. Было установлено так же, что эти процессы происходят абсолютно регулярно, и их роль в упорядоченной передаче генетической информации стала настолько очевидной, что спустя очень короткое время после переоткрытия законов Менделя в 1900 г. при сопоставлении менделевского расщепления признаков и разделения хромосом в процессе мейоза был сделан однозначный вывод: хромосомы являются носителями генетической информации.

     Многие  исследователи внесли вклад в  развитие цитогенетики. Хертвиг (1875) впервые  описал оплодотворение у животных и  воспроизводство клеточных ядер. Флемминг (1880-1882) обнаружил расхождение  сестринских хроматид при митозе; ван Бенеден (1883) наблюдал регулярное равномерное распределение хромосом между дочерними ядрами. Бовери (1888) выявил индивидуальные особенности каждой пары хромосом. Сам термин «хромосомы» ввел Вальдейер (1888).

     Приблизительно  в то же время Негели (1885) разработал теорию «идиоплазмы». По его представлению, это небольшая часть цитоплазмы, которая содержит (если использовать современную терминологию) «информацию» для развития следующего поколения. Он не связывал идиоплазму с какой-либо определенной частью клетки. Ру путем  логических рассуждений первым сделал вывод о том, какими свойствами должен обладать носитель генетической информации. Наиболее важное специфическое свойство мейотических делений - упорядоченная редукция генетического материала-впервые была обнаружена Вейсманом.

     Эти результаты привели ученых к мысли о том, что носителями генетической информации клетки являются ее хромосомы. Вскоре после переоткрытия законов Менделя к такому выводу независимо пришли несколько исследователей (Бовери, Саттон, Корренс 1902; Де Фриз, 1903).

     С тех пор изучение хромосом и генетический анализ остаются тесно связанными. На первых порах излюбленными объектами генетиков были насекомые и растения.

     Цитогенетика  человека стала бурно развиваться с 1956 г., когда было установлено, что в клетках человека содержится 46 хромосом. То, что это случилось так поздно, нельзя объяснить внедрением каких-то новых цитологических методов. В действительности это открытие могло быть сделано намного раньше. По-видимому, задержка объяснялась отсутствием интереса к генетике человека со стороны большинства ученых-медиков, занимающихся лабораторными исследованиями. В медицинских учебных заведениях генетика человека не существовала как самостоятельная научная дисциплина. Наследственные болезни считали исключениями, которые нельзя изучать медицинскими методами, такими, как методы анатомии, биохимии, физиологии, микробиологии, патологии и фармакологии. Большинство генетиков работало на биологических кафедрах университетов, колледжей или на сельскохозяйственных станциях. Проблемы цитогенетики человека их практически не интересовали. Обнаружение трисомии по 21-й хромосоме при синдроме Дауна и аномалии половых хромосом при нарушениях полового развития определило важность цитогенетики в медицине.

     7. ПЕРВЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ  В ОБЛАСТИ ГЕНЕТИКИ  ЧЕЛОВЕКА

     7.1. ГРУППЫ КРОВА АВО

     АВО-система  групп крови была открыта Ландштейнером  в 1900 г. [259]. В 1911 г. ван Дунгерн и  Гиршфельд подтвердили, что группы крови наследуются. Эти факты доказали применимость законов Менделя к наследованию признаков у человека. В 1924 г. Бернштейн установил, что система групп крови АВО контролируется серией множественных аллелей одного человека локуса. Благодаря совместным усилиям Винера, Левина и Ландштей-нера спустя 25-30 лет был обнаружен резус-фактор (Rh) и показано, что гемолитическая желтуха новорожденных возникает вследствие иммунологической несовместимости матери и плода. Эти открытия позволили в 60-е гг. наглядно продемонстрировать возможность предупреждения гемолитической болезни новорожденных путем введения aHTH-Rh-антител матерям из группы риска развития этого заболевания.

     7.2. ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА

     Английский  математик Харди и немецкий врач Вайнберг примерно одновременно в (1908 г.) доказали основополагающую теорему популяционной генетики, которая объясняет, почему от поколения к поколению не возрастает частота встречаемости доминантных генов. Харди опубликовал свое открытие в США в журнале Science. Он считал, что его работа будет сочтена коллегами-математиками слишком тривиальной. Вайнберг был практическим врачом, который внес большой вклад в развитие классической генетики. Он разработал множество методов исследования близнецов.

     7.3. ДОСТИЖЕНИЯ ГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА В ПЕРИОД 1910-1930 ГГ.

     В период 1910-1930 гг. в генетике человека не было сделано новых фундаментальных  открытий. Основная часть представлений  классической генетики (таких, как сцепление, нерасхождение, скорость мутационного процесса), а также данных по картированию хромосом была получена при изучении плодовой мушки. Многие ученые пытались распространить на человека новые генетические представления. Английские исследователи, например Холдейн, добились успеха в разработке различных статистических методов, необходимых для анализа распределения частот тех или или признаков у людей. В тот же период Холдейном и Фишером в Англии и Райтом в США были разработаны основные положения популяционной генетики, до сих пор используемые специалистами, работающими в этой области. В 1918 г. Фишер разрешил непримиримое противоречие между последователями Менделя и Гальтона. Он показал, что сходство между родственниками можно объяснить совместным действием многих индивидуальных генов. Важнейшим достижением в развитии медицинской генетики в этот период было эмпирическое определение вероятности передачи по наследству умственных и психических нарушений. Заслуга в этом принадлежит Мюнхенской школе генетики психических заболеваний, давшей в руки ученых четкие критерии для таких исследований.

     8. ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА, ЕВГЕНИКА И ПОЛИТИКА

     8.1. ВЕЛИКОБРИТАНИЯ И  США

     Первое  десятилетие нашего века ознаменовалось развитием евгеники в Европе и Соединенных Штатах Америки. На многих ученых-биологов оказали воздействие представления приверженцев евгеники о практически всеобъемлющем влиянии генетических факторов на развитие нормальных физиологических и умственных особенностей индивида, а также на появление умственной отсталости, психических заболеваний, алкоголизма, преступности и других социальных отклонений. Они пришли к убеждению, что человеческому виду следует заняться своим улучшением и для этого поддерживать воспроизводство людей, обладающих желаемыми качествами (позитивная евгеника), и препятствовать воспроизводству больных, умственно отсталых и калек (негативная евгеника). Гальтона провозгласили основоположником таких идей. В США и Англии были организованы различные учреждения, занимающиеся исследованиями в области евгеники. Многие научные работы, вышедшие из стен этих институтов, находились на низком уровне. Например, утверждалось, что многие свойства человеческой личности, такие, как «буйный характер» и «склонность к бродяжничеству» наследуются в соответствии с законами Менделя. Большинство серьезных генетиков разочаровались в таких исследованиях и постепенно перестали ими заниматься. По разным причинам, включающим дружеские отношения и чувство коллегиальности с евгениками, ученые-генетики не обнародовали своего разочарования. Таким образом, сторонники евгеники продолжали с энтузиазмом работать, и эта область науки пользовалась среди широких кругов гораздо лучшей репутацией, чем она того заслуживала. Так, в США в программу многих колледжей были включены курсы евгеники.

     Такие тенденции имели несколько важных политических последствий. Во многих штатах Америки были введены евгенические законы, которые давали возможность насильственно стерилизовать людей за наличие у них преступных наклонностей. В то же время вопрос о передаче по наследству таких качеств не имел хорошего научного обоснования. Ситуацию, которая привела к введению таких законов, можно кратко охарактеризовать на примере заявления верховного судьи США Холмса, провозгласившего, что «трех поколений имбеци-лов достаточно».

     Влияние евгеники играло важную роль и в  принятии законов, ограничивающих иммиграцию в США. Используя различные аргументы, сторонники евгеники стремились показать, что американцы - выходцы из Северной и Центральной Европы-приносят больше пользы государству, чем выходцы из Южной Европы или Азии. Поскольку было объявлено, что умственные различия обусловлены только генетически, иммиграция из южных и восточных европейских стран и из Азии была резко ограничена. Аналогичные тенденции имели место и в Англии. Лишь немногие специалисты по генетике человека проводили в то время серьезные исследования, процветала активная пропаганда евгеники, которой, в частности, занимался Пирсон, унаследовавший кафедру Гальтона в Лондоне.

     Недавно Кевлес опубликовал историю евгеники и генетики человека в англосаксонских странах, охватывающую множество фактов и содержащую их анализ.

     Его книга - наиболее тщательное и исчерпывающее исследование об использовании концепций евгеники и злоупотреблении ими.

     8.2. ГЕРМАНИЯ

     В Германии евгеника стала называться «расовой гигиеной» (Rassenhygiene) по названию книги, опубликованной в 1895 г. Плетцем. Движение под этим названием было связано с мистической концепцией расы, с представлением о превосходстве нордической расы, страхом вырождения человечества в целом и немецкого народа в частности от алкоголизма, сифилиса и за счет увеличения рождаемости слабоумных или людей из низших слоев общества. Некоторые приверженцы таких идей связали их с опасным социально-политическим предрассудком - антисемитизмом. Они предостерегали людей от «загрязнения немецкой крови» иностранной, особенно еврейской. Большинство последователей положений «расовой гигиены» были националистами и выступали против «открытого общества» со свободой личности и демократией. Эти взгляды разделяла значительная часть образованных слоев общества в Германии. Основные евгенические идеи, истоки которых содержатся в теории расизма и других националистических представлениях, часто поддерживались интеллектуалами, обеспокоенными биологическим будущем человечества. Подобные взгляды в Германии проповедовали национал-социалисты. В 1931 г. за два года до прихода Гитлера к власти, германское общество расовой гигиены добавило слово «евгеника» к своему названию. Вскоре все, что делалось в этой области, стало отождествляться с нацистской идеологией.

     Ведущие специалисты по генетике человека в Германии так или иначе были причастны к тому, что эта наука была поставлена на службу нацистского государства. Известные ученые, такие, как Фишер, Ленц, Рюдин и фон Фершуер, приняли приход к власти нацистов и, по крайней мере внешне, нацистскую философию. Конечно, пропагандой новой расовой гигиены занимались, в основном, члены нацистской партии, а не ученые, однако такие люди, как Фишер и фон Фершуер, участвовали в распространении нацистской идеологии. Евреев объявили «чужеродным генетическим элементом», от которого следовало очистить немецкий народ. В 1933 г. уже был введен закон о стерилизации, и для лиц с обширной группой заболеваний, которые считались наследственными, стерилизация была объявлена обязательной. В то время были учреждены специальные суды, в функцию которых входила интерпретация закона о стерилизации. Законы, предусматривающие добровольную стерилизацию по евгеническим показаниям, примерно в это же время были также введены в Скандинавских странах.

     Недавно на основании архивных документов начато исследование с целью дать правильную оценку роли немецких специалистов по генетике человека в усилении радикализма и крайних проявлений нацистской философии. Несомненна роль фон Фершуера и его ассистента Мен-геле в использовании близнецового и других генетических методов в концентрационном лагере смерти Аушвиц. У нас нет документов, свидетельствующих о том, что эти люди хоть как-то публично выступили против «милосердного умерщвления» умственно отсталых людей и новорожденных с серьезными врожденными дефектами или массового истребления евреев. На основании новых, ставших известными исторических фактов можно полагать, что фон Фершуер должен был иметь представление об этих событиях, поскольку он продолжал поддерживать контакты с Менгеле и во время пика массовых убийств в Аушвице. «Окончательное решение еврейского вопроса» вылилось в убийство в начале 40-х гг. почти 6 миллионов евреев. Несмотря на отсутствие данных о том, что специалисты по генетике человека поддерживали такой способ решения этой «проблемы», предложенное ими научное обоснование нацистского антисемитизма помогло создать атмосферу, в которой стали возможны массовые убийства. Этот период-одна из наиболее мрачных и скорбных глав истории бесчеловечного отношения человека к человеку.

     8.3. СОВЕТСКИЙ СОЮЗ

     В Советском Союзе евгеника начала свое существование в 20-е гг. с  организации бюро по евгенике, общества евгеников и евгенического журнала. Вскоре обнаружилось расхождение евгенических представлений с государственной идеологией, и в конце 20-х гг. исследования по евгенике были прекращены. Ученые, занимавшиеся подобными исследованиями, оставили эту область и начали работать с растениями и животными.