Почти все открытия в биомедицине на благо людей делаются на мышах. На мышах ученые моделируют различные человеческие болезни, испытывают новые лекарства. Это наиболее простая и доступная модель из всех лабораторных животных — на тех же обезьянах просто невозможно поставить массовые эксперименты, чтобы получить статистически значимые данные. Но результаты последних исследований, опубликованные в нескольких статьях в журнале Nature, ставят под сомнение то, что все полученное на мышках можно переносить на людей.
Секвенирование генома — это не его расшифровка, а лишь прочтение последовательности букв-нуклеотидов (A, T, G, C) в цепочке ДНК.
Результат секвенирования — это «блюпринт», чертеж устройства, к которому не приложена инструкция, поэтому непонятно, как он работает.
Создать такую инструкцию или «руководство пользователя» — это гораздо более сложная задача. И именно ее пытается решить проект ENCODE как для человека, так и для мыши.
В какой-то степени проекты ENCODE и Fantom решают одни и те же задачи, но если Fantom двигался от мыши к человеку, то ENCODE — от человека к мыши. Проект ENCODE, что для человека, что для мыши, координирует Национальный институт исследований генома человека (National Human Genome Research Institute) в США.
Мыши не являются нашими ближайшими родственниками, мы разделяем с ними примерно половину ДНК — для сравнения: с шимпанзе наша ДНК совпадает на 96%.
Хотя, если взять только кодирующую часть генома, которая несет информацию о белках, в ней сходство человека и мыши достигает 70%.
Но эта кодирующая часть составляет всего 1,5% всей ДНК. А остальная ДНК, которую раньше считали «мусорной», это именно то, в чем разбирается консорциум ученых, ища в этом мусоре золото — регуляторы работы генов.
«Мы долгое время считали, что все исследования, сделанные на мышах, можно перенести на человека, — говорит Бинг Рен, профессор Института Людвига исследований рака Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Но этот посыл не всегда верен. Мы нашли довольно много генов, которые у человека и мыши регулируются по-разному. Эти гены сгруппированы в определенные кластеры, так, например, к ним относится кластер генов иммунной системы».
Используя тот же набор методов, что и в человеческом проекте, исследователи проанализировали работу генов в 124 различных типах клеток мыши в мозге, сердце, крови, почке, печени и коже. К их удивлению, оказалось, что
в большом числе случаев регуляторы генной активности в одних и тех же тканях человека и мыши работают по-разному.
По регуляции работы генов разные ткани мыши более сходны между собой, чем одинаковые ткани мыши и человека. Например, в клетках мозга мыши работа генов более похожа на работу генов клеток кишечника мыши, чем на работу генов клеток мозга человека. Регуляция генов мыши и человека может различаться в деталях, например, один и тот же регулятор — транскрипционный фактор может у человека и мыши находиться в разных местах генома.
Для одних болезней придется создавать новые модели на других животных, но для других мыши вполне годятся»,
— подытожил Бинг Рен.
В консорциум Mouse ENCODE вошли сотрудники более 30 научных организаций. Команды, опубликовавшие статьи в Nature, помимо упомянутого Бинга Рена, возглавляют Джон Стаматояннополос, профессор Университета Вашингтона в Сиэтле, Майкл Снайдер, профессор Стэнфордского университета (внесен Минюстом в перечень нежелательных в России организаций), и Дэвид Гилберт, профессор Университета штата Флорида. Они же два года назад опубликовали в ведущих научных журналах результаты проекта ENCODE для человека. Теперь же помимо Nature несколько статей с результатами проекта ENCODE для мыши вышли в журналах PNAS и Science.
