В молекуле от безумия истории о том, как ломается мозг

Глоссарий

Аминокислота — составной элемент белка. Аминокислоты содержат атомы азота, кислорода, водорода и углерода, расположенные в стандартном порядке. От этой структуры отходят различные «боковые цепи», которые определяют специфические химические свойства каждой аминокислоты.

Антиоксидант — вещество, защищающее клетки от опасных форм кислорода.

Антитело — белок, создаваемый иммунной системой для выявления и уничтожения внешних захватчиков. У антител есть «ствол», которым они прикрепляются к молекулам иммунной системы, и «ветки», которыми они входят в цель, как ключ в замок. Такое строение физически делает антитела связующим звеном между чужеродной молекулой и иммунной системой.

Белок (протеин) — молекулы, состоящие из аминокислот, которые собраны в цепочки, свернутые в сложные трехмерные формы. Молекулы белка — это рабочие лошадки клеток человеческого тела, выполняющие основную работу, поддерживающую в нас жизнь.

203

В молекуле от безумия

Витамин — молекула, необходимая для нормального клеточного метаболизма. Эта молекула не вырабатывается в организме (либо вырабатывается в недостаточном количестве), поэтому ее необходимо получать с пищей.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — молекула, состоящая из нуклеотидов, собранных в одну цепь. ДНК содержит генетическую информацию, которая определяет наследственные признаки.

Иммунная система — сложная система, которая включает в себя различные органы, клетки и молекулы. На протяжении миллионов лет иммунная система развивалась, чтобы защищать организм от внешних воздействий.

Клетка — самая маленькая единица жизни. Клетки состоят из жидкого вещества, которое называется цитоплазма, окруженного мембраной. Нейроны — самые важные клетки нервной системы. Мозг состоит из миллиардов клеток, каждая из которых состоит из молекул, которые, в свою очередь, построены из атомов.

Малая молекула — этим специальным термином обозначают молекулы, которые достаточно малы, чтобы проникать в клетку и покидать ее без помощи других молекул.

Молекула — группа из двух и более атомов, химически связанных между собой.

Нейрон — специальная клетка, которая принимает, обрабатывает и передает сигналы, часто на большие расстояния. Нейроны — основные клетки нервной системы.

204

Примечания

Я решила написать эту книгу в 2016 году, когда была ординатором по неврологии в Пенсильванском университете. Пока мои коллеги выбирали себе специализацию, я чувствовала, что зашла в тупик. Мне было сложно отдать предпочтение какой-то одной области неврологии, но в то же время я не была уверена, что смогу поддерживать достаточно широкую базу знаний для практики общей неврологии.

По совету своего наставника я подготовила список заболеваний, которыми хотела бы заниматься в клинике. «Постарайся представить, кого ты хотела бы увидеть на диагностическом столе, когда войдешь в свой кабинет», — посоветовал учитель. По мере того как список рос, я начала осознавать, что меня интересуют пациенты, страдающие заболеваниями, меняющими их сознание. Все болезни, которые я записывала, имели тенденцию изменять личность больного, что требовало от врачей разбираться не только с техническими деталями заболевания, но и с социальными последствиями утраты личности.

В моем списке также явно читалась связь с молекулярной наукой. Все те заболевания, которые я туда включила, либо излечивались методами точной медицины, либо иссле-

207

В молекуле от безумия

довались с использованием молекулярных инструментов. Для неврологов, работающих с такими пациентами, важно учитывать и макроконтекст — личность человека и его социальное окружение, — и микроконтекст — это прежде всего те молекулы, которые вызывают заболевание. Немногие врачи понимают важность этого процесса докапывания до самой сути, от комплексного подхода к лечению пациента до скрупулезного изучения молекулы, но сейчас он становится неотъемлемой частью когнитивной неврологии.

Этой книгой я надеялась дать некоторое представление о том, как происходит процесс установления связи между рассказом пациента и молекулами, вызывающими его проблему. Для этого в период с 2016 по 2021 год я встречалась и беседовала с пациентами, членами их семей и врачами. К тому же я получала ответы на свои вопросы по телефону или по почте практически от всех ныне живущих ученых, о которых здесь говорится, — в этом мне крупно повезло. Имена пациентов, членов их семей и лечащих врачей изменены в целях защиты конфиденциальности пациентов. В остальном я попыталась, насколько это возможно, оставить все детали их историй без изменений, чтобы точно передать, что чувствует человек, на которого напали вселяющие ужас молекулы.

Введение

1.Suzana Herculano-Houzel, “The Remarkable, Yet Not Extraordinary, Human Brain as a Scaled-up Primate Brain and Its Associated Cost,” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109, Supplement 1 (2012): 10661–10668.

2.Francesco Gentile, Manola Moretti, Tania Limongi, Andrea Falqui, Giovanni Bertoni, Alice Scarpellini, Stefania Santoriello, Luca

208

Примечания

Maragliano, Remo Proietti Zaccaria, and Enzo di Fabrizio, “Direct Imaging of DNA Fibers: The Visage of Double Helix,” Nano Letters 12 (2012): 6453–6458.

3.Tania J. Lupoli, Tohru Taniguchi, Tsung-Shing Wang, Deborah L. Perlstein, Suzanne Walker, and Daniel E. Kahne, “Studying a Cell Division Amidase Using Defined Peptidoglycan Substrates,” Journal of the American Chemical Society 131, no. 51 (2009): 18230–18231.

4.Christine L. Hagan, Seokhee Kim, and Daniel Kahne, “Reconstitution of Outer Membrane Protein Assembly from Purified Components,” Science 328, no. 5980 (2010): 890–892.

5.Shu-Sin Chng, Mingyu Xue, Ronald A. Garner, Hiroshi Kadokura, Dana Boyd, Jonathan Beckwith, and Daniel Kahne, “Disulfi de Rearrangement Triggered by Translocon Assembly Controls Lipopolysaccharide Export,” Science 337, no. 6102 (2012): 1665–1668.

Часть I. МУТАНТЫ ДНК

1.Sophie Juliane Veigl, Oren Harman, and Ehud Lamm, “Friedrich Miescher’s Discovery in the Historiography of Genetics: From Contamination to Confusion, from Nuclein to DNA,” Journal of the History of Biology 53, no. 3 (2020): 451–484.

2.Friedrich Miescher, “Ueber die chemische Zusammensetzung der Eiterzellen,” in Medicinisch-chemische Untersuchungen, ed. Felix Hoppe-Seyler (Berlin: Verlag von August Hirschwald, 1871), 441–460.

3.Rene J. Dubos, The Professor, the Institute, and DNA (New York: Rockefeller University Press, 1976).

4.Nicholas Russell, “Oswald Avery and the Origin of Molecular Biology,” British Journal for the History of Science 21, no. 4 (1988): 393–400.

Глава 1. В подвешенном состоянии

1.Вся информация об «Амелии Элман» и ее семье получена в ходе моих интервью с ней.

2.Alice Wexler, Mapping Fate: A Memoir of Family, Risk, and Genetic Research (Berkeley: University of California Press, 1997).

3.Интервью автора с Алисой Векслер, 16 марта 2021 г.

209

Вмолекуле от безумия

4.Интервью с Нэнси Векслер: часть 2, видео загружено 6 апреля 2020 года Фондом Альберта и Мэри Ласкер (Albert and Mary Lasker Foundation), https://www.youtube.com/watch?v=oGXwYDrDJWY. По воспоминаниям Нэнси Векслер, ученые предсказывали, что этот проект займет 100 лет, однако, судя по расшифровкам встреч, проверенным ее сестрой Элис Векслер, предполагалось уложиться скорее в 10–20 лет.

5.J. F. Gusella, N. S. Wexler, P. M. Conneally, S. L. Naylor, M. A. Anderson, R. E. Tanzi, P. C. Watkins, et al., “A Polymorphic DNA Marker Genetically Linked to Huntington’s Disease,” Nature 306, no. 5940 (1983): 234–238.

6.Marcy E. MacDonald, Christine M. Ambrose, Mabel P. Duyao, Richard H. Myers, Carol Lin, Lakshmi Srinidhi, Glenn Barnes, et al., “A Novel Gene Containing a Trinucleotide Repeat That Is Expanded and Unstable on Huntington’s Disease Chromosomes,” Cell 72, no. 6 (1993): 971–983.

7.D. Grady, “Haunted by a Gene,” New York Times, March 10, 2020.

8.Про начальную фазу клинических испытаний см.: Sarah Tabrizi, Blair Leavitt, Holly Kordasiewicz, Christian Czech, Eric Swayze, Daniel A. Norris, Tiffany Baumann, et al., “Effects of IONISHTTRx in Patients with Early Huntington’s Disease, Results of the First HTT-Lowering Drug Trial (CT.002),” Neurology 90, no. 15 Supplement (2018), https://n.neurology.org/content/90/15_ Supplement/CT.002.

Глава 2. La bobera de la familia

1.Если не указано особо, мой рассказ о случае «Гектора Монтойи» взят из этого источника: W. Cornejo, F. Lopera, C. Uribe, and M. Salinas, “Descripcion de una Familia con Demencia Presenil Tipo Alzheimer,” Acta Médica Colombiana 12, no. 2 (1987), http:// actamedicacolombiana.com/anexo/articulos/02-1987-03.pdf.

2.Ассоциация Альцгеймера (Alzheimer’s Association), “2019 Alzheimer’s Disease Facts and Figures,” Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association 15, no. 3 (2019): 321–387.

210