Разберемся в однонуклеотидном полиморфизме (SNPs)

Процесс, когда одна клетка делится, образуя две идентичные клетки, называется митоз, или деление клетки. Основная роль митоза – контролировать рост и заменять изношенные клетки. В процессе митоза клетка в первую очередь копирует свою ДНК так, чтобы каждая новая клетка содержала полный набор генетических инструкций. Но в процессе этого копирования иногда совершаются ошибки, которые можно сравнить с опечатками. Эти ошибки приводят к вариациям в последовательности ДНК на определенных участках, вызывая SNP (или, как некоторые любят говорить, сбой). В геноме человека насчитывается до десяти миллионов SNPs⁴. Некоторые из них, по-видимому, не влияют на функционирование клеток. Другие же могут привести к тяжелым последствиям – от изменения реакции человека на определенные лекарства до повышения восприимчивости к факторам окружающей среды, подавления способности вырабатывать гормоны, влияния на процесс усвоения пищи, повышения риска возникновения депрессии и развития заболевания. Некоторые SNPs также могут оказывать влияние на метаболизм жиров, алкоголя, кофеина, витамина D, серы и лактозы. Позже мы рассмотрим многие из конкретных SNPs, но сейчас хотим сделать акцент на одном, который имеет особенно серьезные последствия, когда речь идет о раке: MTHFR.

Приблизительно 50 % населения унаследовали одну вариацию печально известного гена MTHFR, который кодирует фермент метилентетраги-дрофолатредуктаза (MTHFR). Исследования показывают, что мутация в данном гене увеличивает риск развития рака молочной железы, толстой кишки и других видов рака. Поэтому при проведении анализов и лечении ей следует уделять такое же внимание, как и мутациям в гене BRCA⁵. У людей с мутациями в гене MTHFR активность фермента MTHFR может быть ниже нормы на 40–70 %. Это замедляет процессы метилирования и способность организма создавать антиоксиданты, а также затрудняет процесс детоксикации. Здесь мы рассмотрим роль MTHFR в метилировании ДНК – одной из основных систем эпигенетической модификации организма – важном процессе сайленсинга мутантных генов, который, так получилось, полностью зависит от питания.

О механизме метилирования

Метилирование ДНК – это важный эпигенетичекий процесс. Организм использует его для маркировки генов и расстановки меток. Эти метки помогают контролировать процесс транскрипции в клетке, либо запуская чтение гена, либо нет. Метилирование происходит благодаря метильной группе – единице, которая состоит из одного атома углерода и трех атомов водорода. Она присоединяется к участку ДНК и либо активирует его, либо запускает сайленсинг, как бы залепляет рот скотчем. Таким образом, метилирование помогает регулировать нормальное поведение ДНК. Без него транскрипция генов происходила бы без ограничений. Процесс метилирования также влияет на иммунную, неврологическую и выводящую системы. Он помогает бороться с чужеродной ДНК, которая внедрилась в геном, а механизм сайленсинга не дает им вмешиваться в нормальную активность генов. Как мы объясним позже, с этой проблемой мы сталкиваемся при употреблении в пищу генно-модифицированных продуктов⁶. Изменения в профиле метилирования ДНК стабильно обнаруживают в раковых клетках. Снижение уровня метилирования ДНК (гипометилирование) может привести к нестабильности ДНК, тогда как избыточную экспрессию генов (гиперметилирование) связывают с сайленсингом важных генов – супрессоров опухолей⁷.

Один из самых важных генов в процессе метилирования, как вы уже догадались, – MTHFR. Он содержит инструкции по созданию фермента метилентетрагидрофолатредуктазы. Когда мы употребляем в пищу продукты, содержащие фолат, который также называют фолиевой кислотой или витамином B₉, фермент MTHFR преобразует витамин в биологически активную форму – метилфолат. Метилфолат играет важную роль в процессе метилирования ДНК; если коротко, он является важным источником молекул углерода, необходимых для создания метильных групп – того самого «скотча» для сайленсинга генов. Низкое содержание фолата в пище или мутации в гене MTHFR могут снизить процесс метилирования ДНК на 40–70 %. Такое гипометилирование фактически дает зеленый свет онкогенам, активность которых может привести к развитию рака. К счастью, если добавить в свой рацион продукты с высоким содержанием фолата, вы можете повысить метилирование и преодолеть последствия SNP.

Фолат – ключевой элемент метилирования

Когда мы говорим о генетическом здоровье, фолат выходит на первый план. Фолат – водорастворимый витамин B₉, необходимый для проведения большого количества генетических процессов, а также для метаболизма и производства красных кровяных телец. Недостаток этого витамина во время беременности может привести к дефектам нервной трубки плода, в том числе расщеплению позвоночника. Вот почему рекомендуется принимать фолиевую кислоту в качестве диетической добавки. Фолат нужен для образования оснований ДНК – аденина и гуанина. Он также необходим для синтеза ДНК, формирования клеток и регенерации. Нехватка фолата в процессе репликации ДНК может увеличить риск образования мутаций. Эпидемиологические исследования показали, что дефицит фолата также тесно связан с гипометилированием ДНК, повышенным риском развития рака молочной железы и развитием рака в целом⁸. Фолат – первый из множества примеров того, насколько важно питание для генетического здоровья и в целом для среды организма.

Человеческий организм не умеет синтезировать фолат, значит, мы можем полагаться только на его достаточное содержание в нашей пище. Основными источниками витамина (от латинского слова folium, что означает «лист») являются шпинат, эндивий (цикорий салатный), китайская листовая капуста бок-чой, салат романо, спаржа, зелень горчицы и репы, гусиная и утиная печень и трава эпазот. У эпазота острый вкус, похожий на вкус фенхеля, в США он был широко распространен и выращивался как лекарственное растение, хотя сегодня многие о нем даже не слышали. Другой интересный компонент эпазота – соединение аскаридол, оно содержится в эфирном масле растения. Исходя из результатов научных исследований, этот компонент подавил рост саркомы у мышей более чем на 30 %⁹. Если вы никогда не пробовали эту действенную траву, сейчас самое время! Ее можно использовать так же, как кинзу в мексиканских блюдах, или добавлять в супы для аромата и пикантности.

Недостаточное количество фолата в организме может привести к множеству проблем: появляется утомляемость, тревожность, проблемы со щитовидной железой, повышенный риск выкидыша. Также может возникнуть фолат-дефицитная анемия – состояние, при котором происходит снижение выработки эритроцитов. Продукты, богатые фолатом, нужно включить в ежедневный рацион, а пищевые добавки должны содержать биологически активную форму метилфолата. Фолиевую кислоту, синтетическую форму фолата, добавляют в крупы и БАДы (например, витамины для беременных), но люди с определенной мутацией в гене MTHFR не могут усваивать фолиевую кислоту. Более того, повышенный уровень фолиевой кислоты способен стимулировать деление существующих в организме раковых клеток. В общем, лучше избегать синтетических форм витаминов.

Фолат недавно привлек к себе внимание своей способностью регулировать уровень гомоцистеина в крови. Аминокислота гомоцистеин – это доказанный биомаркер сердечно-сосудистых заболеваний, а высокий уровень гомоцистеина повышает риск развития рака. По оценкам, до 20 % населения испытывают дефицит фолата. Соедините это с информацией о том, что у 50 % людей мутации в гене MTHFR, и вы поймете, почему праздничные гирлянды нашего генома искрят от короткого замыкания, онкогены разгуливают на свободе и свирепствует рак. Как западная медицина подходит к геномному здоровью? Проводит много исследований – получает мало результатов. Давайте посмотрим на статистику.