§ 1.7. Проект «Протеом человека»
Факт
Для синтеза белков в человеческом организме используется 20 аминокислот. Из различных сочетаний аминокислот можно составить бесконечное количество цепочек.
Несмотря на то, что проект «Геном человека» не позволил решить множество задач, связанных с жизнью и здоровьем человека, работы в области познания физического тела человека на молекулярном уровне интенсивно продолжаются. Сейчас быстро развивается новая наука — протеомика, которая изучает структуру и функции белков, а также взаимосвязи между ними. То есть можно сказать, что протеомика изучает протеом — совокупность всех белков живого организма. Напомним, что белки (протеины) представляют собой высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот, соединенных пептидными связями. Они являются главными «строительными элементами» всех живых организмов, обеспечивающими выполнение важнейших процессов их жизнедеятельности.
Ученые предполагают, что причиной болезней, как правило, является избыток или недостаток в организме определенного белка, изменение его свойств или попадание в организм чужеродного белка (например, бактериального токсина).
Предполагается, что сравнивая белковый состав здорового и больного организма, протеомика позволит установить различия в белках. Следовательно, появится возможность определить, какие белки вызывают болезнь или вовлечены в процесс ее развития, и поэтому должны являться «мишенями» при ее лечении. Кроме того, если болезнетворные белки для конкретного заболевания будут определены, то методы анализа протеома могут быть использованы для ранней диагностики заболеваний. Если известно, какой белок в организме является причиной болезни, можно попытаться получить вещество, которое будет связываться с ним и блокировать его работу.
Это интересно
В начале третьего тысячелетия Министерство здравоохранения США и Национальный институт изучения рака выделили по $ 1,1 млрд. в год на трехлетнюю программу «Клиническая протеомика». Ее цель — используя арсенал протеомики, идентифицировать белки, которые могут иметь отношение к онкологическим заболеваниям, и создать новые методы диагностики и лечения рака. Прошло более 10 лет и можно утверждать, что огромные надежды на клиническую протеомику не принесли ожидаемых результатов.
Это интересно
К сожалению, ученые пока не в состоянии ответить даже на такой, казалось бы, простой вопрос, как «Почему у абсолютно здорового человека неожиданно и в самом неподходящем месте появился прыщик?». В рамках современных научных представлений предсказать возникновение прыщика в данном месте в конкретный момент времени в принципе невозможно.
Теоретически все выглядит красиво и научно. Остается только проанализировать все заболевания и совокупность всех белков человека. Напомним, что на сегодняшний день известны десятки тысяч заболеваний. Но белков в организме человека в десятки раз больше, чем генов, и все они должны быть изучены! Построение всеобъемлющей базы данных по белкам человеческого организма и выяснение взаимодействий между ними является целью недавно организованного международного проекта «Протеом человека» («Human Proteome Project»). В проекте, который стартовал в 2010 году, участвуют ведущие биотехнологические компании мира.
Многомиллиардный проект принес результаты. В банке данных о белках в 2012 году уже содержалось описание более 87 тысяч структур белков. Анализировать их на порядок сложнее, чем гены, поскольку они меняют свою структуру в зависимости от характеристик среды, то есть от состояния организма человека. Расшифровывать трехмерную структуру белка чрезвычайно сложно и дорого (трехмерных комбинаций из 20 аминокислот бесконечное множество). Планируется описать несколько миллионов белков, различающихся по своей структуре, хотя кодируются они (только приблизительно!) 22 тысячами генов. Можно представить, насколько трудоемок путь создания новых медицинских препаратов, блокирующих действие болезнетворных белков, которые постоянно меняют свою структуру.
Отметим, что наука пока даже не в состоянии однозначно определить, какой организм является больным, а какой здоровым, поэтому идентифицировать опасные для здоровья белки отнюдь не просто.
Так как в подавляющем большинстве случаев причина болезни не ясна, медики и предпочитают использовать научную гипотезу о том, что, возможно, «корень зла» — в нарушениях белковой структуры или в чужеродных протеинах. Но причины появления или отсутствия того или иного белка в организме человека протеомика не рассматривает. Вопрос: почему в организме конкретного человека произошли те или иные изменения — остается без ответа. И, к сожалению, никак не доказано, что белковые патологии вызывают болезнь, а не являются ее следствием. Не исключено, что медики, как и прежде, будут лечить различные проявления (симптомы) болезни, а не искать и ликвидировать причину ее возникновения.
Оценки показывают, что разработка одного нового медицинского препарата, созданного с использованием достижений протеомики, стоит миллионы долларов. Естественно, что новые препараты не могут быть дешевыми и доступными большинству людей. Не стоит забывать и о том, что болезнетворные белки могут быстро изменяться (мутировать), а искусственно созданные лекарства отследить эти изменения вряд ли смогут.
Представленный выше краткий обзор возможностей современной медицины показывает, что без принципиально новых идей нет возможности рассчитывать на серьезные успехи в науке, и, в частности, в медицине.
Внимание!
Может быть, стоит подойти к вопросам сохранения здоровья человека, используя не «стандартный» и очень дорогостоящий путь западной медицины?
Может быть, пришло время искать принципиально новый путь Познания Человека?