Михаил Гельфанд о мутационном грузе и эволюции болезней

А поговорить? 6,2 млн 1 ч 1 мин 4 мин 26.11.2020
Главное

Михаил Гельфанд утверждает, что каждый современный человек носит в своем геноме около 100 сломанных генов. Ослабление естественного отбора в условиях цивилизации приводит к накоплению мутационного груза, который меняет облик и способности будущих поколений . Снижение жесткости биологической адаптации позволяет выживать индивидам, которые в дикой природе не оставили бы потомства.

🧬 Эволюция внешности и метаболизма 0:57

Белая кожа жителей высоких широт и способность взрослых людей пить молоко — это примеры недавней и быстрой адаптации . В популяциях скотоводов Саванны и Европы возникли разные мутации, дающие толерантность к лактозе. Это позволило получить новый источник питания в условиях дефицита еды .

Исследование нескольких тысяч геномов коренных жителей Британии показало интересную тенденцию отбора за последние две тысячи лет . Естественный отбор в этом регионе благоприятствовал:

Современный избыток калорий превратил полезные прежде «бережливые» гены в фактор риска. Раньше выживали те, кто мог эффективно накапливать жир после охоты на мамонта . Теперь в популяциях, столкнувшихся с западной диетой, наблюдается эпидемия ожирения. Преимущество получают «расточительные» генотипы, сжигающие лишнюю энергию без накопления жировых запасов .

🧠 Почему человечество может стать глупее 9:54

Интеллект имеет генетическую составляющую, но современный отбор действует парадоксально. Наблюдается обратная корреляция между уровнем образования и количеством детей . Успешные люди в Европе и Америке откладывают родительство, что снижает их вклад в генофонд следующего поколения.

Возраст родителей напрямую влияет на количество новых мутаций у ребенка:

  1. Отцовский вклад: в сперматозоидах накапливается около 30 новых мутаций в год из-за постоянного деления клеток .
  2. Материнский вклад: яйцеклетки не делятся, но с возрастом в них чаще происходят крупные хромосомные перестройки .
  3. Последствия: старение отцов более критично для генетики человечества в целом. Хромосомные аберрации матерей чаще приводят к нежизнеспособности плода и не передаются дальше .

💊 Конец эпохи антибиотиков 21:52

Бактерии ведут химическую войну миллиарды лет, поэтому механизмы защиты от антибиотиков существовали задолго до появления медицины . Современная проблема вызвана массовым и часто бессмысленным применением препаратов. В сельском хозяйстве России и Китая животных продолжают кормить антибиотиками для профилактики, что создает идеальную среду для селекции устойчивых штаммов .

Разработка новых классов антибиотиков экономически невыгодна для фармацевтических компаний по ряду причин:

В России ситуация с туберкулезом осложняется спецификой пенитенциарной системы . Прерывание курса лечения в колониях или после освобождения создает идеальные условия для культивации супербактерий. Устойчивые штаммы обычно биологически слабее обычных, но при наличии антибиотика они получают абсолютное преимущество .

🦠 Аллергии как плата за гигиену 34:20

Аутоиммунные заболевания и аллергии часто становятся следствием избыточной чистоты. Иммунная система, лишенная привычных врагов в виде крупных паразитов (червей), начинает реагировать на ложные сигналы . Иммуноглобулин E, отвечающий за борьбу с гельминтами, вызывает аллергию на пыльцу или клубнику .

Механизм обучения иммунитета в тимусе предотвращает атаку на собственные белки . В этом органе лимфоцитам «показывают» все белки организма. Если клетка ошибочно атакует своего, она уничтожается. Сбои в этой системе приводят к системным аутоиммунным заболеваниям, таким как ревматизм .

🧬 Рак как эволюционный процесс 38:29

Каждая опухоль эволюционирует внутри организма с экстремальной скоростью. Рак — это поломка клеточной бюрократии, когда клетка перестает слышать сигналы соседей о прекращении деления . Чтобы стать злокачественной, клетка должна отключить встроенный механизм самоуничтожения — апоптоз .

Опухоль крайне неоднородна, что затрудняет лечение:

Будущее онкологии лежит в персонализированной медицине и онкоиммунологии . Вместо универсальных ядов ученые учат иммунные клетки пациента узнавать конкретные антигены его опухоли. Это позволяет точечно уничтожать перерожденные клетки, не повреждая здоровые ткани .

🦇 Вирусы: уроки пандемии 49:51

Коронавирус SARS-CoV-2 не стал уникальным явлением, но продемонстрировал опасную комбинацию свойств. Длительный инкубационный период и наличие бессимптомных носителей сделали его социально непредсказуемым . Михаил Гельфанд сравнивает эту пандемию с пожарной тревогой для человечества .

Эволюция вируса в долгосрочной перспективе:

  1. Смягчение патогена: убивать хозяина невыгодно, так как мертвый человек не распространяет вирус .
  2. Идеальная стратегия: вызывать легкий насморк, при котором больной продолжает ходить на работу и заражать окружающих .
  3. Исключения: оспа никогда не становилась мягче, пока не была уничтожена вакцинацией .

Новые эпидемии будут возникать из-за глобального потепления и развития транспорта. Самолеты позволяют локальной вспышке стать мировой за считанные дни . Основной риск представляют контакты с дикими экосистемами и совместное содержание разных видов животных на фермах, где вирусы могут обмениваться генами .

💬 Цитаты

«Для человечества хуже, что отцы стареют, а для конкретной семьи плохо и то, и другое.»

Михаил Гельфанд 13:02

«Патогену невыгодно убивать хозяина. Мертвый хозяин не чихает, не кашляет и не передает вирус дальше.»

Михаил Гельфанд 53:00
👥 Спикеры
🎬 Упомянутые фильмы и сериалы
🔗 Упомянутые сайты и проекты
📖 Термины
Мутационный груз
Накопление вредных генетических вариаций в популяции, снижающих ее общую приспособленность.
Апоптоз
Процесс программируемой клеточной гибели, механизм самоликвидации поврежденных клеток.
Рецессивные варианты
Гены, которые проявляются только если наследованы от обоих родителей одновременно.
Онкоиммунология
Метод лечения рака путем активации собственной иммунной системы пациента против опухоли.
📊 Цифры
🗓 Хронология
  1. 2003 Эпидемия атипичной пневмонии SARS-CoV-1.
  2. Ноябрь 2019 Первое появление вируса SARS-CoV-2 в человеческой популяции.
⚖️ Другая сторона
Биология и медицина Mikhail Gelfand Antibiotic Resistance Mutation load Oncoimmunology SARS-CoV-2