«Лет через сто в нашем зоопарке будет бегать мамонт»

Игорь Корниенко. Фото: Марина Меркулова

Доктор биологических наук Игорь Корниенко — о создании генетического паспорта, наследственности и о том, зачем ростовским ученым нужны ДНК военнослужащих

Виктория Сафронова

29 октября, 2014 21:09

17 мин

Игорь Корниенко — доктор биологических наук, заведующий лаборатории «Идентификация объектов биологического происхождения» Академии биологии и биотехнологии Южного федерального университета, заведующий отделением молекулярно-генетической идентификации филиала №2 111 Главного государственного центра судебно-медицинских и криминалистических экспертиз Минобороны России. Отделение было открыто в конце 90-х годов, когда в окружной военный госпиталь, расположенный в Ростове-на-Дону, начали свозить неопознанные останки солдат, погибших в Чечне. В 2006 году Ростовский государственный университет был реорганизован в Южный федеральный и появилась возможность проводить исследования в области генетической идентификации на базе вуза. В 2009 году в Южном федеральном университете была открыта лаборатория «Идентификация объектов биологического происхождения». Недавно ученые лаборатории — генетики, химики, антропологи и почвоведы — первыми в мире выделили чистый геном мамонта. Сейчас в лаборатории исследуют ДНК средневековых княгинь и работают над созданием ДНК-депозитария военнослужащих — базы, где будет храниться генетический материал действующих солдат. Как это должно быть организовано, ученые уже продумали. «Русская планета» побывала в лаборатории и поговорила с ее заведующим о самых значимых ее работах.

Зубы и кости

Уже более 16 лет мы работаем с костными останками. Начинали еще с идентификации останков погибших военнослужащих в первую чеченскую кампанию. Они попали к нам уже непригодными для визуального опознания.

В тех условиях было ясно, что традиционных судебно-медицинских методов идентификации для этой задачи недостаточно. Классические методы идентификации личности, которые основаны на сравнительном анализе морфологических признаков, изучении минерального состава костей скелета и других специальных технологиях, не помогли бы. Не было и нормативно-правовой базы для организации такой работы — официально на момент первой чеченской кампании не существовало каких-либо руководящих документов, которые бы регламентировали стратегию и тактику ведомства в подобных ситуациях. Это стало одной из причин необходимости идентификации личности в условиях массового поступления неопознанных тел. Необходимо было использовать современные молекулярно-генетические методы в судебно-криминалистической практике. Приходилось изобретать новые улучшенные методы, чтобы вернуть нашим солдатам имена. Если бы мы тогда умели делать то, что умеем сейчас, то сразу сделали бы гораздо больше.

Мы помогали министерству обороны идентифицировать советских солдат, которые погибли 25-30 лет назад в Афганистане. Эти останки тоже были обезображены, там не было ничего целого. Это очень сложная работа — не с теми красивыми скелетами, которые мы видели на уроках анатомии. Понимаете, за пару дней можно исследовать ДНК тысяч обычных людей, и в этом не будет ничего сложного. Есть специальные роботизированные станции, которые за час позволяют выделять ДНК одновременно нескольких десятков человек. В случае же с такими сложными объектами, как разрушенные старые останки, такие методы не приемлемы. Каждая косточка требует особого подхода, особой методики.

К нам часто обращаются из общественных организаций с просьбой идентифицировать останки времен Великой Отечественной войны. Работаем, с чем приходится — это могут быть зубы, различные кости. В этой работе важны и документальные свидетельства. Кое-кто из очевидцев еще остался в живых. Нам помогают как разные письма, так и случайные воспоминания. Был случай, когда женщина приютила у себя офицера, и в тот же вечер начался артобстрел. Офицер погиб. Женщина похоронила его в своем огороде, поставила оградку. Пока она сама была жива, об этом знали и помнили. А когда ее не стало, помочь могли только чьи-либо свидетельства. Эта работа — возвращение имен нашим солдатам — выполнение долга. Мы не берем за это никаких денег.

«ДНК-хранилище — недешевое удовольствие»

Сейчас в России действует 242-й федеральный закон «О государственной геномной регистрации в Российской Федерации». Согласно статье 7, обязательной государственной геномной регистрации подвергаются только люди, осужденные за тяжкие и особо тяжкие преступления, а также неизвестные трупы. В этом законе ничего не сказано о военнослужащих. Часто это сильно затрудняет идентификацию погибших солдат. Иметь генетическую базу данных по закону могут МВД и Минздрав. При этом все областные Бюро судебно-медицинской экспертизы напрямую подчиняются областной администрации, не Минздраву. Федерализация минздравовских структур будет рассматриваться только в 2017 году, и вряд ли будет принято положительное решение. По факту на этом рынке сейчас единственный монополист — МВД. ФСИН собирает биологический материал у заключенных, передает в экспертно-криминалистический центр МВД, а они уже работают с выделенной из этого материала ДНК. В законе не прописаны Министерство обороны и Следственный комитет. Получается, что, если мы будем иметь генетические базы данных, это будет незаконно.

Я проходил стажировку в США, у них в Центральной лаборатории судебной медицины растянуты большими буквами слова «Война не окончена до тех пор, пока не идентифицирован последний солдат». Это абсолютно другой подход, он не похож на тот, который используют в России, но мне он очень близок. У них тоже много неопознанных солдат: со времен Вьетнамской войны из, по разным источникам, 40-60 тысяч погибших 1741 военнослужащий армии США не опознан, из более чем 36 тысяч погибших в Корейской войне не опознаны 856 человек, а из более чем 358 тысяч погибших во Второй мировой войне еще не опознанными остаются 10 356 человек. В США есть целые поисковые бригады, занимающиеся поиском останков солдат. Они работают с документами и свидетельствами очевидцев, досконально изучают мелкие участки земли.

Но самое главное — у них есть ДНК-депозитарий всех военнослужащих. ДНК-материалы шести миллионов человек действующей армии США хранятся в специальном хранилище. Свою кровь на хранение сдает каждый, кто отправляется на службу в армии, а после увольнения может ее забрать. Личный ДНК-материал не может быть использован без ведома военнослужащего. В случае его смерти ДНК-содержащий материал изымают и исследуют с целью идентификации останков, чтобы лишний раз не тревожить родственников и сообщить им уже точную информацию. Все это занимает не так много времени.

Как это происходит у нас? На примере Афганистана мы поняли, что в России несколько лет только может занимать поиск родственников. Потом выясняется, что кого-то уже нет в живых. А некоторые родственники отказываются сдавать свой ДНК-материал. Все это в разы дольше, но страшно даже не это. Страшно то, что большая часть неопознанных человеческих останков никогда не будет идентифицирована.

Я не раз поднимал проблему создания ДНК-депозитария военнослужащих, и в 2013 году ее одобрил вице-премьер Дмитрий Рогозин. Загвоздка во внесении поправок в закон 242. Кроме того, иметь ДНК-хранилище — недешевое удовольствие. Представьте, какие будут энергозатраты у этого проекта: гигантское здание с большим морозильником, где хранится ДНК-материал. Но и эта проблема решаема. Мы разработали специальные карточки, которые, в отличие от американских аналогов, позволяют хранить кровь без заморозки десятки лет. Первые испытания они прошли, патент подали.

Американцы первыми в мире создали ДНК-депозитарий, и это было еще в 1991 году. Конечно, у первых всегда бывают ошибки, и мы должны учитывать их в своей работе. Но главное, в чем им нужно подражать, я считаю — это тому самому тезису «Война не окончена до тех пор, пока не идентифицирован последний солдат». Прийти к нему мы сможем, только создав свой ДНК-депозитарий.

Из слона сделают мамонта

В нашу лабораторию привезли останки взрослого мамонта, найденные на острове Малый Ляховский Новосибирского архипелага в августе 2012 года. Эта самка провалилась в промоину, нижнюю часть ее, находившуюся на поверхности, объели какие-то животные, а на верхней части трупа даже остались мягкие ткани, из которых при надрезе сочилась кровь. Корейские исследователи забрали образцы ее жидкой крови, собираясь клонировать, но у них ничего не вышло. После того как нам прислали фрагменты плечевой кости, хобота и кожи, мы начали работу по анализу ДНК-мамонта совместно с коллегой из Сибирского федерального университета.

До этого мы еще не работали ни с мамонтами, ни со слонами. Первым делом обратились в Ростовский зоопарк. Там для сравнения с мамонтом мы взяли ДНК у азиатских слонов. В результате нашей работы выделенную и очищенную ДНК передали в Сибирский федеральный университет, где ученые сделали потрясающий вывод. Сохранность костей из плечевой кости мамонта такова, что позволила получить библиотеки для полногеномного секвенирования. Что это значит? Библиотеки — это фрагменты генома. Мы получили их размерностью 250-500 пар нуклеотидов, то есть получили 250-500 пар букв. До этого эксперимента ДНК мамонта удавалось получить с большой степенью фрагментированности: 50-100 пар нуклеотидов. Это были слишком маленькие фрагменты для точной расшифровки всего генома мамонта. Чем короче фрагменты, тем сложнее идентификация. А мы получили очень хорошие фрагменты. Это позволит нам получить полный геном этого мамонта.

К чему это приведет? Конечно, клонирование в этом случае — утопия. Особенно, когда мы имеем дело с тканями, замороженными без использования специальных криоконсервантов. Шерстистого мамонта можно восстановить другим способом.

Геном шерстистого мамонта очень похож на геном индийского слона. После точного сравнения их полных геномов, станет ясно, как надо будет работать. Какие-то гены надо будет отключить, какие-то, наоборот, включить в геноме индийского слона. Это можно делать на уровне яйцеклеток и сперматозоидов. Выключая небольшие участки генов, мы будем потихоньку идти к шерстистому мамонту. И если все пройдет без осложнений, то уже лет через сто в нашем зоопарке будет бегать шерстистый мамонт.

Зачем восстанавливать мамонта? За последние сорок лет бесследно исчезла половина видов разных животных. Разве они кому-нибудь мешали? А вместе с ними человечество потеряло 50% уникального генетического материала. Даже когда исчезает, на наш взгляд, самый незначительный вид, это может очень сильно сказаться в будущем. Потерять вид легко, а создать? Человек должен показать, что он умеет воссоздавать виды буквально из ничего, а не только уничтожать их. Этот прецедент потянет за собой другие.

Сейчас есть все предпосылки создания мамонта не методом клонирования, а методом постепенного включения и выключения тех или иных генов индийского слона. Да, это задача долгая и кропотливая. Представьте: сколько может вместиться на одном листе букв-нуклеотидов? Тысячи три. А нам нужно будет прочитать несколько миллиардов таких букв. Может быть, со ста годами я и поторопился. Но в том, что эта задача абсолютно выполнимая, нет никаких сомнений.

ДНК как у Ивана Грозного

В 2010 году в нашу лабораторию обратились сотрудники музея-заповедника «Московский кремль», которые работали с останками из Вознесенского монастыря. Они передали нам на исследование останки великих княгинь. Среди них — Софья Палеолог, жена Ивана III, мать Василия III и бабушка Ивана Грозного, племянница последнего византийского императора. Папа Римский Павел II благословил брак Софьи и Ивана, в надежде, что Иван пойдет на Константинополь и освободит его от турок. Также мы получили останки Елены Глинской — жены Василия III и матери Ивана Грозного. Она известна проведением денежной реформы — ввела в Московском княжестве единую валюту, тем самым укрепив экономику государства. Мы исследовали ее митохондриальную ДНК.

Что такое митохондриальная ДНК и чем она интересна? Это ДНК, которая неизменно передается по женской линии. На сыне обрывается, идет от матери к дочке и далее. Этим с биологической точки зрения объясняется стремление женщины родить дочку. Если говорить об общем хромосомном генетическом материале, который передается по вашей линии, то эта схема будет выглядеть так: вы ребенку передаете 50% своего генетического материала, он своим передает свои 50%, а ваших уже 25. Правнуки получат 12,5% ваших генов, праправнуки — 6,25, потом прапраправнуки — и все, на этом цепочка обрывается и ваших генов как и не было.

В то время как все ваши 46 хромосом перемешиваются и растворяются в поколениях, митохондриальная ДНК по женской линии остается неизменной. Она будет у вас такой же, как и у вашей родственницы, которая жила много веков назад.

Митохондриальная ДНК Елены Глинской нас интересовала, потому что она мать Ивана Грозного. Зная ее митохондриальную ДНК, можно восстановить ДНК Ивана Грозного. Мы изучили ее и пришли к интересному выводу. Оказывается, каждый 260-й европеец, а в России — каждый 200-й русский несет в себе такую же митохондриальную ДНК, как и у Ивана Грозного. Но вряд ли это может отражаться, например, на характере человека. Ведь помимо генов очень большую роль играет окружающая среда, в которой человек вырос.

Кроме останков известных княгинь, мы получили и неизвестных. Историки, которые работают с Вознесенским монастырем, хотят установить родственные связи между некоторыми людьми. Когда они передают нам их останки, то имеют свою гипотезу, но хотят проверить, что скажет генетика. Среди останков мы нашли двоих, у которых генетические признаки совпали на 50%. А после проведения анализа митохондриальных ДНК выяснили, что они идентичны. Значит, перед нами либо мать и дочь, либо сестры. Когда мы сказали об этом историкам, они ответили, что так и предполагали. Полученная по результатам нашего исследования вероятность — 99,97% — вполне достаточна для достоверного вывода о наличии родства. Мы оформили экспертизу. Это поможет историкам в каталогизации человеческих останков из погребений в Вознесенском монастыре. Есть идея паспортизировать все имеющиеся там останки, чтобы выявить возможные родственные связи. Эта работа поможет решить многие исторические задачи.

Она интересна не только с исторической, но и с генетической точки зрения. Когда мы проводим ДНК-анализ живших много веков назад людей, то можем увидеть их предрасположенность к различным болезням. Это интересно исследователям: к чему были предрасположены наши предки и как с этим справлялись, когда не было сегодняшней медицины. Но есть и другой аспект. Зная о болезни человека, можно попытаться понять его логику, когда он принимал какое-либо решение. Но с этих позиций люди пока не смотрят на палеогенетику. Хотя, поверьте, это тема не для одной научной работы.

«Дайте человеку его генетический профиль»

Каждому человеку надо знать свою генетику, и сейчас все идет к тому, что это знание станет доступным. Скоро у нас уже при рождении ребенка можно будет получить его генетический паспорт. Из него будет ясно, чего человеку следует опасаться и даже к каким спортивным достижениям у ребенка есть предрасположенность. Зная генетический паспорт ребенка и правильно его воспитывая, можно достичь максимума личностного и физического развития.

Это знание должно продлить жизнь, либо сделать ее более полноценной. Не надо никакого закона о табакокурении — дайте человеку его генетический профиль, и он тут же бросит курить и никогда не вернется к сигаретам. Потому что сколько у нас есть примеров, когда долгожители курят? А бывает, наоборот, человек вел здоровый образ жизни, занимался бегом и рано умер. Значит, у него была предрасположенность к ранней смерти, и ему нельзя было заниматься бегом. Все это случается от того, что люди не знают свою генетику.

Сейчас обсуждается этический вопрос этого момента – можно ли давать пациенту прогноз о его генетической предрасположенности к заболеваниям. Ведь предрасположенность — это не факт неизбежности будущей болезни. А человек, узнав о ней, может довести себя до такого состояния, что сработает психосоматика, и он действительно заболеет.

Поэтому нельзя говорить «вы предрасположены…». Пациент должен услышать, что, если он будет вести неправильный образ жизни, то, имея тот или иной генетический профиль, возможно, заболеет. И узнать, какой именно образ жизни он должен вести, чтобы этого не случилось.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе