Na Westwood Boulevard w Los Angeles, tuż przy kampusie Uniwersytetu Kalifornijskiego, w porze lunchu ulica jest zakorkowana. Twarze z Santa Monica, Singapuru i Senegalu, stroboskopowy strumień światła i ciemności.
Niezależnie od takich kontrastów w wyglądzie, porównania naszego DNA pokazują, że ludzkie populacje są ciągłe, jedna zlewa się z drugą, jak spektrum koloru naszej skóry. Wszyscy nosimy te same geny dla koloru skóry, ale nasze geny różnie reagowały na zmiany w intensywności nasłonecznienia, gdy grupy Homo sapiens migrowały z dala od nieubłaganego słońca równika.
Wciąż jednak wydaje się, że ludzką naturą jest przypisywanie typów naszym bliźnim, a następnie dokonywanie osądów w oparciu o te typy. Weźmy na przykład tę wysoką kobietę idącą chodnikiem i wchodzącą do włoskiej restauracji. Blondynka, ale nie kalifornijska. Po pięćdziesiątce, ubrana w elegancki garnitur i eleganckie buty – Europejka. Fizycznie należy do grupy, którą jeden z obserwatorów nazwał „jasnoskórymi, jasnowłosymi, szaro-niebieskookimi, długonogimi, stosunkowo wąsko zbudowanymi osobnikami, którzy stanowią znaczną część populacji Szwecji, Danii, Islandii, Norwegii i zachodniej Finlandii”. Czyli typ nordycki.
Leena Peltonen jest jednym z czołowych genetyków medycznych na świecie. W 1998 roku została zatrudniona na Uniwersytecie Helsińskim, aby zostać założycielką Katedry Genetyki Człowieka w szkole medycznej UCLA. Z wykształcenia lekarz i biolog molekularny, odkryła genetyczne źródła wielu rzadkich chorób, takich jak zespół Marfana, zaburzenie tkanki łącznej. Znalazła również dziedziczne powiązania z bardziej powszechnymi schorzeniami, takimi jak stwardnienie rozsiane, schizofrenia, zapalenie kości i stawów oraz migrena.
Surowcem dla jej badań jest DNA pobrane od ludzi w Finlandii. Badania prowadzone przez Peltonen oraz jej rodaków Juha Kere, Jukka Salonen, Albert de la Chapelle i Jaakko Tuomilehto uczyniły z Finlandii swoiste laboratorium DNA ludzkości. Obecnie naukowcy z tego kraju wykrywają dziedziczne ślady chorób serca, cukrzycy i astmy. Wkład tego kraju w medycynę i genetykę jest daleko nieproporcjonalny do jego wielkości i populacji liczącej 5 milionów.
Jako obiekty badań Finowie są ugodowi. Kiedy poproszony o udział w badaniach, Peltonen zauważyć, trzy na cztery powie tak. Dostęp do dokumentacji klinicznej jest w Finlandii znacznie łatwiejszy niż w Stanach Zjednoczonych, ponieważ system opieki zdrowotnej jest usprawniony, scentralizowany i skomputeryzowany. Zagraniczni współpracownicy również mogą korzystać z tych zasobów. Amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia pomogły sfinansować tuzin projektów biomedycznych w Finlandii w ostatniej dekadzie.
Ale jeszcze ważniejsze dla genetyka jest to, że „genealogie są już zbudowane”, powiedział Peltonen, odnosząc się do rodowodów rodzinnych, poprzez które można śledzić choroby. „Ustawienie ograniczonej liczby przodków i setki lat izolacji sprawiają, że Finowie są dobrymi obiektami badań.”
Jednorodność genetyczna Finów sprawia, że łatwiej ich badać niż Kalifornijczyków, którzy pochodzą z różnych zakątków świata. Dla zilustrowania, Peltonen narysował dwie pary ludzkich chromosomów, które miały kształt przypominający motyle jaskółcze ogony. Symbolizujące dwóch Finów cztery chromosomy były do siebie podobne – ułożone poziomo, z takimi samymi jasno-ciemnymi wzorami. „Ci faceci to nudni Finowie” – powiedziała z nutką ironii.
Narysowała inny zestaw chromosomów reprezentujący parę Kalifornijczyków, a wzory pasm były zupełnie niepodobne. Wariancję widać lepiej na poziomie grupy. Pomyśl o ludzkim genomie jak o bardzo dużej talii kart, z których każda zawiera wariant genu. Liczba kart w talii fińskiej jest mniejsza niż w talii kalifornijskiej, ponieważ Finowie mają mniej wariantów genów, czyli alleli, z którymi mogą grać. Kiedy naukowcy szukają wariantów, które powodują choroby, łatwiej je zauważyć w fińskiej talii, ponieważ tak wiele kart jest podobnych.
Jednolitość Finów, stworzona przez kilka wieków izolacji i współzamieszkiwania, skutkuje dużym zestawem zaburzeń dziedzicznych. Do tej pory badacze zidentyfikowali 39 takich chorób genetycznych, z których wiele jest śmiertelnych, a które pojawiają się u pechowych dzieci nieostrożnych nosicieli. Peltonen, która rozpoczęła swoją karierę jako pediatra, powiedziała: „Choroby genetyczne przekształcają rodzinę. Wiesz, że dzieci nie wyzdrowieją”. Od czasu przełączenia jej ostrości na badania, Peltonen i jej współpracownicy zidentyfikowali 18 z 39 endemicznych warunków.
Ale znacznie mniej powszechne niż dolegliwości układu krążenia i znacznie mniejszy drenaż systemu opieki zdrowotnej, dziedziczne zaburzenia zidentyfikowane do tej pory są tak dobrze znane Finom, że są częścią lore narodu. Fińskie Dziedzictwo Chorób ma swoją własną stronę internetową.
„W szkole dzieci są uczone, że fińskie geny są nieco inne,” wyjaśnił Peltonen. „Podręczniki i prasa publiczna zawierają istotne informacje na ich temat. Poszukiwanie szczególnego doboru genów – w rzeczywistości są to allele – jest uważane za powód do dumy.”
Wyraźnie Finowie byli wyjątkową grupą, zaklinowaną na szczycie świata pomiędzy Szwecją a Rosją i mówiącą dziwnym językiem, który nie jest spokrewniony z innymi językami Skandynawii. Czy to wszystko sprawia, że Finowie są rasą?
„Jak genetycznie zdefiniować rasę?” odpowiedziała Peltonen, kręcąc głową. Rasa jest używana w biologii w odniesieniu do ptaków i zwierząt – termin ten jest równoznaczny z podgatunkiem – ale jej badania nie miały z niego żadnego pożytku. Wzorce ludzkiej zmienności mogą być powiązane z geografią, a geograficzne pochodzenie może być powiązane z ryzykiem zdrowotnym. Jako badaczka genetyczna Peltonen śledziła przemieszczanie się populacji w historii, wiedząc, że geny różnicowały się podczas tych ruchów, ale w Finlandii, jak i gdzie indziej, tylko niewielka część alleli i zagrożeń dla zdrowia jest charakterystyczna. „Rasa może zaniknąć, gdy zrozumiemy wszystkie warianty” – powiedziała. „Ale dla celów diagnostycznych będzie przydatne wiedzieć, gdzie są twoje korzenie. To jest właśnie wartość Fińskiego Dziedzictwa Chorobowego. Historia tych genów pomaga nam zobrazować, w jaki sposób Finlandia została zasiedlona.”
Według konwencji Finowie są biali lub kaukascy. Peltonen była prawdopodobnie najbardziej bladą osobą na Westwood Boulevard. Mimo to w XIX wieku zaliczono by ją do rasy mongolskiej, ponieważ ówcześni antropolodzy łączyli Finów z Lapończykami lub Lapończykami, jak sami siebie nazywają – koczowniczymi, lekko azjatyckimi ludźmi, którzy przemierzają skandynawską Arktykę. Oto jak arbitralna może być „rasa”.
Sprawa rodzinna
Wrodzona nefroza jest śmiertelną chorobą nerek, która pojawia się w Finlandii. Aby zachorować, pacjenci musieli odziedziczyć wariant genu od obojga rodziców. Kiedy genetycy prześledzili ich rodowody dziewięć pokoleń wstecz, odkryli, że rodzice pacjentów byli spokrewnieni przez trzy osoby. Wielu dziadków pacjentów z wrodzoną nefrozą mieszkało na obszarach Finlandii, które były słabo zasiedlone po 1550 r., co zwiększyło prawdopodobieństwo małżeństwa między krewnymi.
Finlandia to kraina jezior, lasów i pędzącego wiatru. Helsinki, stolica, na południowym wybrzeżu, leży na tej samej szerokości geograficznej, co Anchorage na Alasce. Finlandia rozciąga się tak daleko na północ jak Alaska, ale wpływ Prądu Zatokowego sprawia, że Finlandia jest łagodniejsza. Helsinki nie różnią się zbytnio wyglądem od innych wielkich miast Europy. Jego pula DNA musi być najbardziej heterogeniczna w Finlandii, ponieważ Helsinki są skrzyżowaniem dróg, w przeszłości i obecnie, do i od innych narodów Europy.
Około 10 000 lat temu, po tym jak lodowce epoki lodowcowej wycofały się ze Skandynawii, grupy myśliwych i rybaków przeniosły się przez Morze Bałtyckie na fińskie pustkowia. Dyskusyjne jest, skąd w Europie przybyli ci pierwsi osadnicy. Badania krwi i analizy genetyczne łączą Finów z innymi grupami europejskimi, być może z odrobiną Lapończyków.
Większość genetyków populacyjnych zgadza się, że główny trzon migracyjny, na długo przed pojawieniem się Finów, ma swoje korzenie w Afryce. Zgadzają się oni również, choć z mniejszą jednomyślnością, że najczęstsze warianty genetyczne znalezione u współczesnych ludzi są starożytnego pochodzenia – mają co najmniej 50 000 lat. Wynika z tego, że pionierzy z Finlandii przenieśli ze sobą skłonności do wszystkich powszechnych chorób nękających dziś ludzi, takich jak choroby serca, artretyzm, choroba Parkinsona i astma. Są to tak zwane choroby złożone, ponieważ ich przyczyny genetyczne i środowiskowe są wielorakie i niejasne. Zgodnie z teorią „wspólnej choroby/wspólnego wariantu”, nie jest konieczne, aby same choroby były stare, wystarczy, że allele, predysponujące warianty, są stare.
Dwa tysiące lat temu rolnicy zamieszkiwali południowe i zachodnie wybrzeża Finlandii. Wtedy, tak jak teraz, mięso i nabiał były podstawą diety, tym bardziej w ziemi, gdzie podnoszenie roślin było hit-or-miss. Wtedy, tak jak i teraz, mniejszość Finów miała problemy z trawieniem mleka i sera z powodu schorzenia przewodu pokarmowego znanego jako nietolerancja laktozy. Jest ona spowodowana wariantem genu, który produkuje zbyt mało LPH, enzymu, który rozkłada laktozę.
Nietolerancja laktozy występuje w populacjach na całym świecie. W Azji i Afryce odsetek ten sięga nawet 80 procent. Najczęstsza forma zaburzenia rozwija się w wieku dojrzałym. Dzieci karmione piersią rzadko cierpią na tę przypadłość, ponieważ mleko matki jest niezbędne do przeżycia. Z tego samego powodu ludzie z północy bardziej niż inne grupy potrzebują korzyści płynących z białek mleka i dlatego wykazują stosunkowo niski wskaźnik nietolerancji laktozy – w Finlandii wynosi on około 18 procent.
Pod koniec lat 90-tych Leena Peltonen i jej zespół, wykorzystując homogeniczność Finlandii, odkryli klucz do tego schorzenia. Stwierdzili, że niewielka zmiana w sekwencji DNA, zmiana jednej litery, z C na T, powoduje, że gen traci zdolność do wytwarzania enzymu. Peltonen znalazł identyczną zmianę w grupach i rasach, które geograficznie były od siebie bardzo oddalone. Że znalezienie sugeruje, że allel wystąpił przed ludzkie populacje rozgałęzione z Africa.
Dorosłych nietolerancja laktozy wydaje się być normalnym warunkiem dla Homo sapiens 100.000 lat temu. Mutacja, że większość Europejczyków nosić, wersja genu, który pozwala im jeść lody i crème brûlée bez niepokoju, pojawił się później. Początkowo ludzie, którzy pili mleko od krów, mieli w sobie coś niezwykłego, ale przez przypadek nowy allel poprawił dobrobyt istot ludzkich w ich drodze na północ. Gen pomógł blado-skóremu szczepowi rolników przystosować się do europejskiej zimy, kiedy rolnictwo zawodziło.
Peltonen lubi tę historię, ponieważ pokazuje ona, jak DNA zaczerpnięte z małego zakątka świata zawiera przesłanie o uniwersalnym znaczeniu. Historia ta demonstruje również, z pewnym przekręceniem, teorię wspólnej choroby/wspólnego wariantu. Allele dla nietolerancji laktozy i tolerancji laktozy reprezentują sprawdzone w czasie geny rasy ludzkiej, dokładnie odwrotnie niż allele Fińskiego Dziedzictwa Chorobowego, które są rodzime i nowe.
W 1500 roku około 250 000 Finów zamieszkiwało strefę przybrzeżną ówczesnego terytorium Szwecji. Król Szwecji Gustaw, zaniepokojony niestrzeżoną granicą z Rosją, nakłonił Finów do migracji na północ i wschód w głąb lasów sosnowych. Po tym, jak koloniści założyli małe gospodarstwa i wioski wzdłuż wschodniej granicy, imigracja ustała, a region pozostał odizolowany od reszty Finlandii przez stulecia.
Przy początkowej populacji liczącej kilkaset osób, sytuacja była idealna dla tego, co genetycy nazywają dryfem genetycznym i efektem założyciela. Mutacje, które były zbyt rzadkie, by mogły mieć wpływ na większą populację, zostały wzbogacone w małej, ale powiększającej się grupie ludzi we wschodniej Finlandii. Większość zaburzeń, które się ujawniły, była recesywna, co oznacza, że dwie kopie wadliwego genu musiały być odziedziczone, po jednej od każdego z rodziców. Chociaż ludzie unikali małżeństw ze swoimi krewnymi, po 5 do 10 pokoleniach było prawie niemożliwe, by linie krwi nie krzyżowały się u małżonków z tego samego obszaru.
Od Helsinek do dzielnicy Kainuu we wschodniej Finlandii dzieli nas około 300 mil, przyjemnie pokonywanych po gładkich autostradach. W ostatniej połowie podróży droga mija brzegi purpurowego łubinu, gęste drzewostany iglaste i brzozowe, duże czyste jeziora z domkiem lub dwoma na brzegu, pola z małymi szopami na siano w centrum, potem więcej lasów, więcej jezior i więcej pól. Krajobraz, podobnie jak DNA, jest jednorodny. Jedynymi wykrzyknikami są wysokie wieże kościołów, po jednym na każde szeroko rozstawione miasto.
Około 400 lat temu w okręgu Kainuu pojawił się nowy gen, allel bez złych skutków dla jego nosiciela, którym był mężczyzna o imieniu Matti lub prawdopodobnie żona Mattiego. W późniejszych pokoleniach, kiedy dziecko otrzymywało kopię genu od każdego z rodziców, spowodował on rozwój choroby zwanej północną epilepsją. Reijo Norio, lekarz, który stworzył kronikę Fińskiego Dziedzictwa Chorób, z sympatią odnosi się do Północnej Padaczki jako „niezwykle fińskiej choroby”. Jej objawy zostały po raz pierwszy opisane w powieści z 1935 roku, której akcja rozgrywa się w Kainuu. Jeden z bohaterów, piękny i inteligentny chłopiec, zapadł na „chorobę spadania” i „stracił rozum.”
Kiedy Aune Hirvasniemi, neurolog dziecięcy z miejscowego szpitala, zaczęła śledzić rozwój choroby pod koniec lat 80-tych, znalazła 19 pacjentów w kilku rodzinach. Nikt wcześniej nie łączył tych przypadków. Hirvasniemi sięgnęła do rejestrów Kościoła Luterańskiego, który przez 250 lat spisywał przybywających i odchodzących Finów w każdej parafii. Tworząc medyczny rodowód północnej epilepsji, podążyła za nim aż do jej założyciela, Mattiego. Swoje odkrycie opublikowała w 1994 r., w tym samym roku, w którym badacze z Finlandii zidentyfikowali jej gen na chromosomie 8.
Hirvasniemi jest uśmiechniętą kobietą o przenikliwych niebieskich oczach. „Badałam to, bo chciałam pokazać coś nowego” – powiedziała skromnie. „To nie była moja codzienna praca”. Rzeczywiście, po uzyskaniu doktoratu z genetyki medycznej na mocy tego znaleziska, lekarka wznowiła swoje obchody pediatryczne, stroniąc od nagród i zaproszeń na wystąpienia. Od ponad dekady nie słyszała o żadnych nowych przypadkach północnej epilepsji, co jej zdaniem było częściowo spowodowane tym, że Finowie migrują z Kainuu, regionu dotkniętego kryzysem ekonomicznym. Przynajmniej połowa szop na siano na polach jest opuszczona i rozpada się.
„Ale gen jest nadal żywy w Finlandii” – powiedziała Hirvasniemi. Około jeden na siedmiu Finów jest nosicielem co najmniej jednego z tych szczególnych zaburzeń. Częściowo z powodu poradnictwa genetycznego, ale głównie z powodu szczęścia, tylko 10 noworodków rocznie jest dotkniętych charakterystycznymi warunkami.
Norio, genetyk medyczny, był wczesnym badaczem dziedzictwa choroby. W późnych latach 50. był pediatrą jak Hirvasniemi i ciekawy śmiertelnej choroby nerek, którą nazwał wrodzonym zespołem nerczycowym. Podróżując po kraju, Norio wydedukował jej genealogię z przekazów rodzinnych i zapisów kościelnych. Później został doradcą ds. genetyki w Helsinkach. Obecnie, na emeryturze, Norio przyjmuje gości w swoim wyłożonym książkami biurze i przy kawie i ciastkach rozmyśla o chorobach, które nazywa „rzadką florą w rzadkiej glebie”. Napisał książkę zatytułowaną Geny dziewiczej Finlandii.
Inni ludzie mogą czuć się napiętnowani przez niezwykłe dziedzictwo genetyczne, ale Finowie są z niego dumni. To jest coś w rodzaju psychologicznego zwrotu. Podobnie jak wielu ludzi zidentyfikowanych jako należących do grupy rasowej, Finowie bronili się przed swoją biologiczną tożsamością, która była lekceważona przez ich dominujących sąsiadów. O mongolskim określeniu rasy Norio napisał: „Ta charakterystyka została następnie wykorzystana jako nadużycie przez tych, którzy chcieli zepchnąć Finów do niższej kasty. Dziś mówienie o rasach jest genetycznie przestarzałe.”
Norio nie chciał nawet rozważać, czy Finów można nazwać rasą ludzi z powodu ich genetycznych idiosynkrazji. „Finowie są po prostu Finami”, upierał się, „marginalną populacją na zamieszkanym krańcu świata.”
Jednolitość genetyczna Finlandii, która ułatwia znalezienie genów chorób, służy nauce daleko poza jej granicami. W podobny sposób, jak Peltonen odkrył allel nietolerancji laktozy, Juha Kere z Uniwersytetu w Helsinkach i jego koledzy powiązali wersje genów Kainuu z astmą. Praca opublikowana kilka miesięcy temu w czasopiśmie Science wzbudziła duże zainteresowanie, ponieważ po wykryciu podejrzanego allelu w fińskich rodzinach z astmą, badacze znaleźli ten sam gen w rodzinach z astmą w Quebecu.
Jeszcze bardziej interesujące jest to, że allel jest wariantem genu, który może być częścią procesu chorobowego. Podczas badania złożonych zaburzeń, takich jak astma, cukrzyca, rak i choroby serca, naukowcy mogą znaleźć geny, które są związane z tym stanem: Taki a taki gen jest wyłapywany przez analizę komputerową na podstawie częstości jego występowania. Ale to nie zawsze jest bardzo pomocne i nie zawsze przyciąga uwagę firm farmaceutycznych. Zazwyczaj jest to tylko jeden z wielu genów związanych z chorobą, a jego funkcja jest często niejasna. Gen może być przydatny do diagnozowania choroby lub przewidywania ryzyka jej wystąpienia u osób zdrowych, ale testowanie ludzi nie przynosi dużych zysków.
Gen astmy znaleziony przez Kere’a i jego kolegów – który natychmiast opatentowali – jest inny, ponieważ ulega ekspresji w tkance oskrzeli, gdzie leki mogą do niego dotrzeć. Inwestorzy i firmy farmaceutyczne zauważyli to, ponieważ leki na astmę to duży biznes. Dzięki funduszom od zagranicznych sponsorów i fińskiego rządu naukowcy założyli w Helsinkach małą firmę GeneOS, w której pracują nad tym, jak działa gen i jego białko.
„Potrzeba dużo czasu, aby zrozumieć nową ludzką cząsteczkę”, ostrzega Tarja Laitinen, dyrektor naukowy GeneOS. Otwierając zamrażarkę w małym laboratorium firmy, wyciągnęła probówkę zawierającą szarawą substancję. Było to czyste, zamrożone DNA – skoncentrowane kopie genu astmy Kainuu. „Inwestorzy są czasami zaniepokojeni tym, że możemy być inni” – powiedział Laitinen. „Czasami pytają: 'Czy lek, który działa tutaj, zadziała również w USA? Czy nie powinniśmy przeprowadzić badań w USA?”. Więc kiedy znajdujemy te same haplotypy w Quebecu, udowadniamy wspólny europejski korzeń.
„Poza tym,” dodała, „jesteśmy zbyt młodzi jako gatunek, aby się różnić. To, co jest inne, to czynniki środowiskowe.” To, co wywołuje ataki astmy w jednym społeczeństwie, może nie być takie samo w innym.
Laitinen zwróciła uwagę na jeszcze jedną zaletę uprawiania nauki w Finlandii. „Siłą Finów są zarówno homogeniczne geny, jak i homogeniczne środowisko” – powiedziała. „Diety są podobne. Wszędzie są te same supermarkety. W opiece zdrowotnej ludzie są wszędzie traktowani tak samo.” Jest to przydatne, ponieważ gdy czynniki środowiskowe mogą być utrzymywane na stałym poziomie w badaniu, czynniki genetyczne mogą wypłynąć na powierzchnię łatwiej.
„Kiedy zbieraliśmy próbki krwi w Kainuu,” kontynuowała Laitinen, „ludzie wiedzieli, że korzyści będą długo nadchodzić. Ale Finlandia jest dobrym miejscem do prowadzenia badań medycznych, ponieważ ludzie są pozytywnie do nich nastawieni. … Dlatego jako naukowiec cenię środowisko Finlandii bardziej niż geny.”
Krótki spacer dzieli biuro GeneOS od Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego Finlandii, gdzie Jaakko Tuomilehto kieruje Jednostką Epidemiologii Cukrzycy i Chorób Genetycznych. Przez 10 lat Tuomilehto współpracował z amerykańskimi badaczami z Uniwersytetu Południowej Kalifornii i Uniwersytetu Michigan nad projektem mapowania genów dla cukrzycy typu 2, znanej wcześniej jako cukrzyca dorosłych. Jest to choroba występująca na całym świecie. Pacjenci mają liczne problemy zdrowotne, ponieważ ich poziom cukru we krwi jest zbyt wysoki. Wielu z nich potrzebuje zastrzyków z insuliną, podobnie jak dzieci i młodzi ludzie, którzy cierpią na cięższą cukrzycę typu 1. 1 milion dolarów rocznie ma skanować fińskie DNA w poszukiwaniu obiecujących wariantów genów. Ta praca jest wykonywana w Narodowym Instytucie Badań nad Genomem Ludzkim w Bethesda, Maryland. Naukowcy Tuomilehto zapisali uczestników i zebrali krew od rodzin z całej Finlandii.
„W Stanach Zjednoczonych jesteś tak heterogeniczny, że możesz zapomnieć o badaniach genetycznych,” powiedział. „Po drugie, nasze zapisy są najlepsze. W większości innych krajów rekordy są nędzne, jeśli chcesz śledzić z powrotem krewnych. Na moim komputerze mogę uzyskać, z uprawnieniami, które mam dla każdego pacjenta, zapisy na wszystkich poprzednich diagnoz, wszystkich hospitalizacji i recept. Również informacje socjoekonomiczne, takie jak dochód podlegający opodatkowaniu, posiadanie samochodu, wykształcenie i stan cywilny.”
Niemniej jednak, ponieważ cukrzyca jest niezwykle skomplikowaną chorobą, wyniki były rozczarowujące. „To trudne,” powiedział Tuomilehto. „Zdajemy sobie sprawę, że nie uda nam się szybko uzyskać głównych genów”. Zidentyfikowane do tej pory warianty genów tylko w słabym stopniu przyczyniają się do ryzyka zachorowania na to zaburzenie. Innymi słowy, cukrzyca typu 2 nigdy nie mogła trafić do Fińskiego Dziedzictwa Chorób, gdzie zmiana w pojedynczym genie jest decydująca.
Zważywszy, że warianty genów dla cukrzycy mogą pozostać nieuchwytne przez jakiś czas, Tuomilehto skupił się na środowiskowych aspektach choroby. Otyłość, wskazał, jest wiodącym czynnikiem ryzyka dla tego warunku. Geny wchodzą w interakcje z otoczeniem. Zgodnie z tym poglądem, ilekroć podatne geny spotykają zbyt wiele kalorii, waga idzie w górę i cukrzyca następuje.
To może pomóc wyjaśnić pocztówkę Tuomilehto ma przypięty do ściany za biurkiem. Przedstawia ona ogromnego młodego człowieka leżącego na boku na plaży. „Przyjedź do Kalifornii” – czytamy na niej – „Jedzenie jest nr 1.”
Gdy Finowie rozmyślają nad swoją historią, ich mroczne myśli kierują się na wschód, do monolitu Rosji. Przez cały XIX wiek Finami rządzili carowie. Pod osłoną I Wojny Światowej i wstrząsów Rewolucji Rosyjskiej Finowie ogłosili niepodległość i ją utrzymali, ale po II Wojnie Światowej Sowieci odzyskali kawałek terytorium. Dopiero od upadku komunizmu Finowie mogą się zrelaksować.
Granica między Rosją a Finlandią dzieli region znany jako Karelia. Historycy twierdzą, że w ciągu ostatnich 1000 lat granica ta zmieniała się dziewięć razy, bez wątpienia swobodnie przepływały też geny. W porównaniu z Finami o nordyckim wyglądzie, karelski typ Finów, jak podaje źródło, jest „krótszy, okrąglejszy, jasnowłosy i szarooki”. Tak można by opisać mężczyznę o imieniu Aimo, który mieszka w dzielnicy Kainuu we wschodniej Finlandii.
Aimo nazywa się Karjalainen („Karelianin”). Ma 43 lata. Rok temu miał atak serca, a w maju przeszedł operację potrójnego pomostowania, podczas której jego przedwcześnie chore tętnice zostały zastąpione żyłami w nodze. W lipcu poszedł na badania kontrolne. Sympatyczny, muskularny facet, wskazywał, że szybko wraca do zdrowia.
„Czuje się dobrze”, powiedział Aimo, co było zakresem jego angielskiego. Rozpiął koszulę, by pokazać różową bliznę biegnącą wzdłuż klatki piersiowej. Rodzina jego matki pochodzi ze strony fińskiej, a ojciec z Karelii Wschodniej, na terenie dzisiejszej Rosji.
W latach 70. władze sanitarne w Finlandii zajęły się alarmującą statystyką: ich kraj ma najwyższy wskaźnik śmiertelności z powodu ataków serca w świecie zachodnim. Intensywna publiczna kampania edukacyjna skierowana do okręgu Północnej Karelii, na południe od Kainuu, zapoznała Finów z dietą niskotłuszczową. Kampania odniosła sukces w obniżeniu zarówno poziomu cholesterolu, jak i śmiertelności z powodu chorób serca. Jednak krajowi lekarze i naukowcy wiedzieli, że trzeba zrobić więcej.
„Moim życiowym zadaniem jest rozwiązanie problemu chorób serca”, powiedział Jukka Salonen, epidemiolog i łowca genów na Uniwersytecie w Kuopio. „Dlaczego wschodni Finowie mają najwyższy wskaźnik umieralności na zawał serca – u mężczyzn – na świecie? Nadal tak jest. Co prawda obniżył się, ale … „
Salonen poszedł do sztalugi i z markerami wykreślił wzrost zgonów w latach 50-tych, ich szczyt w późnych latach 70-tych, a następnie spadek do 2000 roku. Narysował tę samą krzywą niżej dla wskaźników w południowo-zachodniej Finlandii. Jeszcze niżej na wykresie była równoległa krzywa dla śmiertelności w tym samym okresie w Stanach Zjednoczonych.
„U mężczyzn ze wschodniej Finlandii istnieją czynniki ryzyka – palenie, dieta wysokotłuszczowa, wysoki poziom cholesterolu i ciśnienie krwi, ale nie są one tak wysokie” – powiedział. „Wiedzieliśmy o tym w latach siedemdziesiątych. Dziś różnice między wschodnimi i zachodnimi Finami, jeśli chodzi o dietę, zniknęły.” Mimo to śmiertelność z powodu choroby na wschodzie jest nadal o 1,5 do 2 procent wyższa. „Ponad połowa ryzyka zawału serca jest wyjaśniona przez inne rzeczy,” powiedział Salonen. „Myślimy, że to genetyczne.”
Jak wiele jak 500 genów może być zaangażowany w choroby wieńcowej serca, powiedział. „Połowa z nich będzie cicha – musiałyby być potknięte środowiskowo”. To znaczy, byłyby interakcje ze zmianami w stylu życia, tak jak geny Tuomilehto cukrzycy muszą być środowiskowo potknięty. Wiele z podatnych genów – warianty – może być taki sam dla obu warunków.
Salonen prowadził 20-letnie badania choroby wieńcowej serca w Kuopio. Z opatentowanymi chipami DNA i korporacyjnych sponsorów, szuka alleli, które odróżniają zdrowych Finów od pacjentów z rodzinną historią choroby serca.
W Kajaani, rodzinnym mieście Aimo, szwadron pielęgniarek zdrowia publicznego próbuje nakłonić ludzi do prowadzenia zdrowszego życia. Również w toku jest długoterminowe badanie 500 dzieci wysokiego ryzyka, aby zobaczyć, czy doradzanie rodzicom o zdrowej kuchni i ćwiczeń zmniejszy śmiertelność przedmiotów, gdy stają się dorośli. Aby być wysokiego ryzyka w badaniu jest mieć ojca lub dziadka, który miał atak serca przed 55 wieku lub matki lub babci, która miała atak serca przed 65.
Aimo opowiedział historię swojego zdrowia przez swojego lekarza, Juha Rantonen. Historia ta była pełna zwrotów akcji.
Aimo miał dwie prace: jedną jako bramkarz w nocnym barze, a drugą jako właściciel siłowni. Jego atak serca został początkowo błędnie zdiagnozowany jako ból spowodowany naciągniętym mięśniem po incydencie w barze (Aimo obezwładnił uzbrojonego w nóż klienta). Jednak przyjaciel zabrał go na badania. Kardiolodzy uznali, że może on potrzebować jedynie leczenia farmakologicznego, ale po dokładniejszej analizie wezwali go z powrotem na operację wszczepienia bypassów.
Aimo nie wiedział, że jego serce szwankuje. Pilnował swojej wagi i nie był palaczem. Jego cholesterol był niski. Ale od trzech lat czuł się słaby i zmęczony. Jego ojciec miał atak serca w wieku 50 lat, a babcia zmarła w wieku 70 lat z powodu choroby serca.
Aimo nie wydawał się niespokojny. Czuł się lepiej niż przez jakiś czas. Co sądził o fińskich genach?
Z jego wyważonych odpowiedzi wynikało, że geny interesowały go bardziej jako źródła narodowego charakteru niż jako nośniki chorób.
„Fińskie poczucie własnej wartości”, powiedział Aimo przez swojego lekarza, „nie jest dobre, ponieważ jesteśmy wciśnięci pomiędzy Szwecję i Rosję. Ale nasz język, nasza kultura, nasze geny są unikalne. Powinniśmy być z siebie bardziej dumni.
„Tylko jedna czarna chmura”, podkreślił, otwierając ręce. „Geny chorób. Reszta jest dobra.”
O serii
Jest to drugi z trzech artykułów badających związek między rasą, genami i medycyną w trzech odległych populacjach. Choć rasa jest społecznie potężnym pojęciem, większość genetyków uważa, że nie ma ona podstaw w biologii. Nowoczesne badania DNA wykazują, że populacja świata jest zbyt jednorodna, by dzielić ją na rasy.
Ale podczas demontażu barier rasowych naukowcy odkryli wzorce mutacji genetycznych i adaptacji w ludzkich populacjach. W miarę jak archaiczne grupy Homo sapiens opuszczały Afrykę i rozprzestrzeniały się po kontynentach świata, ich DNA ewoluowało. Geografia pozostawiła delikatne ślady na DNA każdego z nas. Chociaż różnice są niewielkie, ujawniają się w chorobach, które różne grupy dostają i jak te grupy reagują na leki.
Mierzenie tych różnic nie jest wskrzeszeniem rasy pod inną nazwą, ale podkreśleniem roli historii w kształtowaniu dziedzictwa medycznego. Naukowcy poszukujący genetycznych wyjaśnień dla zdrowia muszą zbadać wydarzenia zapisane w rekordzie DNA. W pierwszym artykule o Afroamerykanach, genetyk Georgia Dunston wskazuje, że Afryka zawiera najbogatszą różnorodność DNA, ponieważ jest miejscem najstarszych genów ludzkości. Afrykanie i ich niedawni potomkowie w Ameryce mogą kryć wskazówki dotyczące zwalczania chorób, których inne populacje nie posiadają.
Drugi i trzeci artykuł podążają za łowcami genów do bardziej odizolowanych i jednorodnych skupisk ludzkich – Finów na szczycie kontynentu europejskiego i rdzennych Amerykanów w Arizonie i Nowym Meksyku.
W przyszłości lekarze będą badać genetyczne portrety jednostek, a nie populacji. Droga do zrozumienia jak jednostki pasują do genetycznie podobnych populacji byłaby prostsza, gdyby nie stare stygmaty rasy. Dwie z trzech grup w serii Discover, będące mniejszościami, nieufnie podchodzą do badań genetycznych, które mogą je jeszcze bardziej stereotypizować. W przeszłości nauka nie była niewinnym obserwatorem, gdy ludzie byli dzieleni na rasy.