Кроссворды, фастфуд, отношения: как гены предопределяют наше поведение и бытовые привычки

В недрах гранитного здания на окраине Рейкьявика робот медленно и методично перетасовывает застывшую кровь десятков тысяч людей со всего мира.

В этой бетонной камере мы можем наблюдать хорошо отлаженный процесс. ДНК извлекается из образцов и затем загружается в секвенаторы, которые собирают воедино уникальные ряды химических элементов, составляющих основу индивидуальности каждого человека. Позже алгоритмы искусственного интеллекта свяжут каждый исследуемый генетический код (геном) с подробной информацией о жизни человека, которому код принадлежит: о диете, характере, выборе отношений, хобби, болезнях. Затем алгоритмы будут искать связи, которые ученые могут счесть значимыми.

Конкретно эта бетонная камера принадлежит исландской компании deCODE Genetics, которая секвенировала более 400 000 геномов (больше чем любое другое учреждение в мире). Благодаря этому процессу они внесли большой вклад в оценку риска наследственных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, шизофрения, ишемическая болезнь сердца, различные формы рака, и других.

Это вдохновило ученых по всему миру использовать тот же метод, чтобы углубиться в человеческую психику и найти связи между геномом и нашей личностью, предпочтениями в еде и даже способностью поддерживать отношения.

Такого рода исследования затрагивают всё более интимные сферы. Вместо поиска новых лекарств они раскрывают новые связи между генетическим кодом и нашим жизненным выбором. Перед многими учеными встает вопрос: в какой степени наше поведение является продуктом нашей собственной воли, а в какой степени оно просто предопределено нашей биологией?

«Если рассматривать человека как биологический вид, то в основе нашего существования лежит информация, которая содержится в нашем геноме, а, кроме того, ее взаимодействие с окружающей средой», — говорит Кари Стефанссон, исландский ученый, который в 1996 году основал deCODE.

Его первоначальной целью было использовать уникальный генетический ландшафт Исландии, чтобы лучше понять природу распространенных заболеваний. Население этой страны небольшое и на протяжении веков было относительно изолированным, а это означает, что здесь гораздо меньше генетических вариаций, чем в других странах. Меньшее количество фонового шума облегчает ученым идентификацию значимых вариантов генов.

Наполовину невролог, наполовину философ, 73-летний Стефанссон всё больше убеждается в том, что сложный коктейль ДНК, который мы унаследовали от наших родителей, наряду с примерно 70 спонтанными генетическими мутациями, приобретенными случайным образом, определяет наше поведение в гораздо большей степени, чем мы это осознаем.

Многие рутинные аспекты нашей повседневной жизни могут частично определяться нашим геномом. Мельчайшие генетические факторы, влияющие на формирование ваших вкусовых рецепторов, определяют, предпочитаете ли вы пить кофе или чай. Оказывается, любители кофе менее чувствительны к горечи кофеина, в то время как поклонники чая не так сильно воспринимают другие горькие вкусы.

Генетика также играет роль и в нашей склонности (или отвращении) к различным видам деятельности. На самом простом уровне она определяет, насколько вам нравится тренироваться, выберите ли вы более уединенные формы физической активности или командные виды спорта. В то же время наш ДНК может определять и более нюансированные предпочтения.

Пятнадцать лет назад опрос двух тысяч взрослых британцев впервые показал, что существует ген хобби. Простой взгляд на генеалогическое древо человека и любимые развлечения его предков обнаружил сильную корреляцию. Участники опроса часто с удивлением обнаруживали, что на самом деле они происходили из длинной череды садоводов-любителей, коллекционеров марок или кондитеров.

В следующем десятилетии люди стали часто обнаруживать, что любимое времяпрепровождение их родителей или бабушек и дедушек внезапно приобретает необъяснимую привлекательность, как только они сами достигают зрелого возраста, и интерес к подобным исследованиям усилился. В блоге Medium Майкл Воронко, сотрудник страховой компании из Канады, написал:

«Я никогда не проявлял интереса к садоводству, даже в детстве, когда мама тащила меня с собой в сад. Мне было наплевать на гибридные помидоры, на прорастание перца и т. д., но когда во взрослом возрасте мне представилась такая возможность, что-то глубоко внутри меня вырвалось вперед, и я побежал в сад».

Крупные исследования геномного секвенирования нашли некоторые объяснения того, как это работает. Стефанссон описывает, как ученые deCODE даже обнаружили один конкретный вариант гена, который определяет, понравятся ли вам кроссворды.

«Мы знаем, что если у вас есть такой ген, вам понравится разгадывать кроссворды, но его наличие не повлияет на то, хороши вы в этом или нет», — смеется он.

То же верно и в случае вопроса о том, как гены определяют наш жизненный путь.

Годами различные технологические стартапы от Бостона до Шэньчжэня искали так называемые гены таланта: генетические варианты, которые могли бы наделить человека, например, силой или уникальными способностями в изучении языков.

Но сделать это не так уж просто, как может показаться на первый взгляд. Генетики из Института Макса Планка в Лейпциге недавно попытались установить связь между геном ROBO1, который контролирует развитие серого вещества в части мозга, отвечающей за представление чисел, и математическими способностями ребенка. Однако кажется, что в этих занятиях генетический фактор является лишь относительно небольшой частью уравнения.

Как обнаружил Стефанссон с помощью гена кроссвордов, наши гены просто влияют на естественную склонность к определенным видам деятельности, а не делают нас успешными в них.

Что действительно определяет наши способности, так это такие факторы, как обучение в раннем возрасте, а также наша собственная готовность практиковаться, совершенствоваться и упорствовать.

Последнее указывает на то, где генетика может оказать наибольшее влияние на наши личностные качества. По словам Даниэллы Дик, профессора психиатрии Университета Рутгерса в Нью-Джерси и автора книги «Код ребенка», большинство характеристик личности, таких как экстравертность или интровертность, добросовестность, покладистость, импульсивность и даже креативность имеют некий генетический компонент.

«Наши гены влияют на то, как формируется наш мозг, на то, как мы думаем и взаимодействуем с миром, — говорит Дик. — У некоторых людей мозг более склонен к поиску новых впечатлений, к риску или к немедленному результату».

У каждой такой характеристики могут быть преимущества. Предприниматели, руководители компаний, летчики и спортсмены, соревнующиеся в экстремальных видах спорта, склонны к риску. Но наличие этого генетического фона также может быть сопряжено с определенными трудностями. Например, у тех, кто рискует, больше шансов к развитию зависимостей. Работа Стефанссона показала, что у части людей с генетикой, которая поощряет творческое мышление, развивается шизофрения. Импульсивным от природы людям часто легче принимать решения и они готовы использовать неожиданные возможности, но они также могут впасть в игроманию, их чаще отчисляют из школы или увольняют с работы.

Недавнее исследование, где Дик была соавтором, использовало данные примерно 1,5 миллиона человек для выявления вариантов генов, связанных с импульсивностью. Ученые обнаружили, что импульсивные люди, как правило, более склонны к синдрому дефицита внимания и гиперактивности в детстве, а также к табакокурению и употреблению психоактивных веществ в подростковом и взрослом возрасте; позже у них могут развиваться сопутствующие заболевания, такие как ожирение и рак легких.

«Тем не менее ДНК — это не судьба, — считает Дик. — Гены влияют на характер, который формирует наши естественные склонности, но это не значит, что мы обречены заниматься только этими вещами».

Окружающая среда играет огромную роль в том, будем ли мы действовать в соответствии с нашими генетическими задатками или нет. Стефанссон говорит, что люди, у которых в мозгу есть генетические варианты, которые заставляют их бороться с собственной медлительностью, с большей вероятностью переедают, если работают рядом с точками быстрого питания, и изо всех сил пытаются бросить курить, если начинают. Кроме того, есть свидетельства, что стабильность в семье, романтических отношениях и дружбе (или даже регулярные занятия спортом) может помочь им вести продуктивную жизнь.

«Люди, подвергающиеся наибольшему риску, одновременно получают наибольшую пользу от здоровой окружающей среды, — рассказывает Сесилия Флорес, профессор психиатрии в Университете Макгилла в Канаде. — Комфортная среда может смягчить генетическую восприимчивость и даже успешно противодействовать ей».

Это объясняет не только связь между личностью и моделями аддиктивного поведения. Социологи теперь обнаруживают, что изучение такого рода взаимодействий генов и окружающей среды помогает понять, почему одни люди больше подходят для поддержания долгосрочных отношений, чем другие.

Четыре года назад социологи из Йельской школы общественного здравоохранения приступили к исследованию 178 супружеских пар, возраст респондентов составлял от 37 до 90 лет. Каждого партнера попросили ответить на ряд вопросов об их счастье и ощущении безопасности в отношениях, а также предоставить образец слюны, который был использован для анализа определенных генов.

Ученым давно известно, что генетика играет определенную роль в определении нашего выбора друзей и даже романтических партнеров. В обоих случаях мы склонны привязываться к людям, которые имеют определенное физическое сходство с нами.

«Мы склонны формировать социальные отношения с людьми, которые генетически более похожи на нас», — говорит Эндрю Деван, генетический эпидемиолог из Йельского университета.

Оказывается, гены играют важную роль и в нашей способности поддерживать стабильные и счастливые отношения на протяжении долгого времени.

Предыдущее исследование показало, что дети разведенных родителей с большей вероятностью сами разводятся. При этом в ходе исследования Йельского университета о гормоне под названием окситоцин (он способствует установлению связи и заставляет партнеров чувствовать близость) было обнаружено, что если хотя бы у одного из партнеров был определенный вариант гена, повышающего активность окситоцина и делающий разум более восприимчивым к его преимуществам, у этого партнера реже проявлялись симптомы тревожной привязанности и пара была счастливее.

Тревожная привязанность — это особый стиль неуверенности в отношениях, который развивается из прошлого опыта с близкими членами семьи и предыдущими партнерами. Это состояние приводит к снижению самооценки, высокой чувствительности к отвержению и зависимости от внешнего одобрения.

«Мы поняли, что унаследованные генетические варианты могут способствовать нашему счастью в отношениях, — говорит Деван. — Генетика не только определяет нашу способность формировать долгосрочные отношения, но и является одним из факторов, который может подтолкнуть нас в том или ином направлении».

Теперь врачи по всему миру стремятся использовать растущий объем генетической информации для формирования политики общественного здравоохранения и для разработки рекомендаций пациентам.

Никола Пирасту, эксперт по биостатистике из исследовательского института Human Technopole в Италии, обнаружил, что генетические варианты могут сместить наши предпочтения в еде с фруктов и овощей на высококалорийные и жирные продукты. Поскольку таких вариантов обнаруживается довольно много, он считает, что ожирение во многих случаях следует лечить как болезнь с помощью лекарств, а не диетических вмешательств.

«Похудеть очень сложно. И дело не только в силе воли. Если вы голодны, то вы хотите есть. Так что лекарства, которые воздействуют на эту тягу к еде, безусловно, могут помочь людям. Конечно, вы можете сделать это и с помощью диеты, но соблюдение диеты — это своего рода работа на полный день, не все люди не могут себе это позволить», — объясняет Пирасту.

Поскольку стоимость генетического секвенирования продолжает снижаться, вполне возможно, что в будущем его можно будет использовать для скрининга детей или подростков, проявляющих признаки аддиктивного поведения.

«Я надеюсь, что по мере того, как общественность будет лучше понимать, что такие проблемы, как зависимость, часто связаны с лотереей наследования генов, аддиктивное поведение перестанет так сильно стигматизироваться», — говорит Дик.

Дик считает, что если человек и его семья знают о своей склонности к зависимому или рискованному поведению, это может помочь им избежать нежелательного сценария.

Но в этом вопросе свою роль должно сыграть и общество.

«Многие из ученых, занимающихся вопросами зависимости, особенно обеспокоены новыми законами в Соединенных Штатах, которые разрешают легкий доступ к марихуане и азартным играм в интернете. Мы знаем, что среда, которая способствует увеличению доступности соблазнов и принятию такого поведения, связана с более высокими рисками».

Мы всё еще только начинаем понимать, как именно гены определяют наши действия и выбор. Остается множество вопросов. Например, можем ли мы наследовать стиль мышления? По мнению Стефанссона, для нас затруднительно ответить на этот вопрос уже потому, что мы до сих пор не сформулировали хорошего определения мысли:

«Мы предполагаем, что наш вид в значительной степени характеризуется нашими мыслями и эмоциями. Но к 2023 году нам всё еще не удалось вполне определить ни один из атрибутов, определяющих нас».