Неизвестно, насколько еще вытянется население развитых стран, но в развивающихся ему точно есть куда расти. В 2016 г. исследователи из Гарварда определили, что 36 % двухлетних детей в развивающихся странах отстают в росте[610]. Улучшив санитарное состояние, медицину и питание, можно будет устранить этот разрыв и в дальнейшем ожидать значительно более высоких людей.
Однако мировые достижения легко свести на нет. В конце XX в. экономические пертурбации привели к тому, что многие африканские страны с трудом могли себя прокормить, в результате дети отстали в росте и его среднее значение снизилось. Экономика США, хоть и крупнейшая в мире, не предотвратила остановку роста. Специалисты утверждают, что отчасти в этом виновато экономическое неравенство[611]. Медицинское обслуживание настолько дорогостояще, что миллионам людей приходится обходиться без медстраховки, а потому они не получают надлежащей медицинской помощи. Многие американские женщины лишены возможности наблюдаться у врачей во время беременности, в то время как в Нидерландах к будущим матерям на дом бесплатно приходят медсестры. А еще хуже, что американцы перешли на слишком сладкую еду и очень мало двигаются. Вместо того чтобы расти вверх, мы растем в ширину.
Детство Хайме Гевара-Агирре прошло в маленьком эквадорском городке, где он иногда видел взрослых, которые были ростом с первоклассника[612]. В остальном они ничем не выделялись, у них был нормальный интеллект и обычная продолжительность жизни. Гевара-Агирре привык называть их «пигмейцами».
Когда Гевара-Агирре вырос, он поступил в медицинский институт и стал эндокринологом в Кито. Он изучал, как гормоны контролируют рост людей, и заинтересовался «пигмейцами» в своей родной провинции Лоха. Иногда ему выпадал шанс осмотреть кого-то из них в своем кабинете, и он заметил, что у всех у них есть определенные черты, отсутствующие у других людей с карликовостью. Например, белки их глаз имели синий оттенок. Им было сложно разогнуть руку в локте. У них был высокий голос. С помощью анализа крови Гевара-Агирре установил официальный диагноз: у всех «пигмейцев» было одно и то же расстройство, называемое «синдром Ларона».
До того как Гевара-Агирре с коллегами в 1990 г. опубликовал это открытие, всего у нескольких людей в мире был диагностирован данный синдром. Наследственное заболевание встречалось в небольшом количестве семей и, по-видимому, было вызвано редкой рецессивной мутацией. В Испании врачи ранее также зарегистрировали несколько случаев синдрома Ларона, поэтому Гевара-Агирре предположил, что в Лоха данную мутацию занес испанский иммигрант. В удаленных друг от друга деревнях этой провинции мутация встречалась необычно часто, у двух носителей рождались дети, и так образовалась целая группа «пигмейцев». Гевара-Агирре провел первое систематическое выявление синдрома в провинции Лоха, переезжая из деревни в деревню по проселочным дорогам. В итоге он обнаружил около сотни человек с синдромом Ларона.
В своей клинике в Кито он приступил к оказанию долговременной медицинской помощи «пигмейцам» и одновременно исследовал их, чтобы понять, отчего они вырастают такими низкими. Он обнаружил, что гормон роста у них вырабатывается, но почему-то не помогает им вырасти до нормального размера. В ходе исследования Гевара-Агирре заметил и нечто необычное: у «пигмейцев» почти никогда не бывало рака или диабета. То, что не давало им расти, защищало их от заболеваний, которые возникают, когда наши тела стареют.
После того как Гевара-Агирре и его коллеги описали людей из провинции Лоха, они поставили себе задачу найти генетический механизм этого расстройства. Ученые взяли кровь у 38 эквадорских «пигмейцев» и отправили ее в Стэнфордский университет. Также они отправили кровь тех членов семей «пигмейцев», у которых был нормальный рост. В Стэнфорде генетик Ута Франке с коллегами получила из крови иммунные клетки и выделила из них ДНК.
Сравнив «пигмейцев» и их родственников нормального роста, ученые обнаружили одно важное генетическое отличие. Среди 38 «пигмейцев» у 37 была одинаковая мутация в одном и том же гене, которой не было у их родственников. В 1992 г. ученые выяснили, что это мутация в гене рецептора гормона роста (
«Ирландский гигант» Чарльз Бирн, сам того не желая, предоставил кое-какие сведения о том, как наследственность может приводить к другой крайности, противоположной «пигмейцевской». Он совсем не хотел этого[613]. Умирая, он боялся, что вскрывающие могилы анатомы, которых называли «воскрешатели», выкопают его труп[614]. Поэтому он завещал друзьям похоронить его в море. После смерти Бирна друзья положили его тело в массивный железный гроб. Гроб утопили в Ла-Манше, но позже выяснилось, что внутри были только камни. Каким-то образом, возможно, подкупив гробовщика, врач Джон Хантер завладел останками Бирна. Некоторое время спустя Хантер позировал для портрета, сидя за столом рядом со стеклянным колпаком и книгами. В верхнем правом углу картины видны свисающие кости ног «ирландского гиганта».
Однако Хантер, по-видимому, никогда внимательно не изучал скелет Бирна. Кости хранились в названном именем врача музее до тех пор, пока тот не подвергся бомбардировке во время Второй мировой войны. На сегодняшний день скелет Бирна выставлен в Королевском хирургическом колледже[615]. На полке над ним стоит бюст Джона Хантера: хирург продолжает преследовать гиганта и спустя два с лишним века после его смерти.
В 1909 г. два врача – Харви Кушинг и Артур Кизс – впервые внимательно осмотрели скелет Бирна[616]. Они предположили, что в его костях можно найти некоторые подсказки о механизмах человеческого роста. В начале XX в. эндокринологи начали расшифровывать язык гормонов, управляющих нашим организмом. Гипофиз, расположенный у основания головного мозга, выделяет гормон роста, который стимулирует увеличение костей и других тканей. Когда Кушинг и Кизс вскрыли череп Бирна, они обнаружили большую ямку, где когда-то располагался его гипофиз. Исследователи предположили, что у Бирна была опухоль этой железы, поэтому гормона роста выделялось слишком много и его выработка продолжалась еще долгое время после того, как в норме должна была бы закончиться. Спустя десятки лет и другие ученые подтвердили предположения Кушинга и Кизса, сделав рентгеновский снимок некоторых костей Бирна[617]. На момент смерти «ирландскому гиганту» было 22 года, но кости у него росли как у 17-летнего.
Болезнь Бирна сейчас называется «акромегалия». Она встречается примерно у 60 человек из миллиона. Хотя производящая гормон опухоль сама по себе не несет угрозы для жизни, она может приводить к ранней смерти, провоцируя ускоренный рост всего организма. Сейчас врачи лечат акромегалию, удаляя опухоль хирургически, разрушая ее с помощью облучения или вводя пациентам препараты, нейтрализующие избыток гормона роста в крови. С точки зрения генетики в акромегалии очень многое оставалось неясным. Заболевание не проявлялось в семьях так же четко, как фенилкетонурия или болезнь Гентингтона. Но иногда у страдающего акромегалией обнаруживался родственник с такой же особенностью.
В 2008 г. Марта Корбониц из Исследовательского института Уильяма Гарвея в Лондоне вместе с коллегами выявила мутацию, характерную для семей с акромегалией[618]. Мутация затрагивала ген
Группа Марты Корбониц выяснила, что к акромегалии могут приводить различные мутации в гене
Ученые получили разрешение от музея Хантера просверлить два принадлежавших Бирну зуба. Они сумели выделить ДНК гиганта спустя более чем 220 лет после его смерти. Оказалось, что у Бирна была мутация в том же месте гена
Гены, связанные с синдромом Ларона и акромегалией, позволили узнать кое-что важное о росте человека. Изучая людей с такими заболеваниями, ученые могли наблюдать, что происходит, когда влияние гормонов роста иссякает или их поток стремительно усиливается, как река в половодье. Но знание об этих мутациях, встречающихся в нескольких деревнях Ирландии и Эквадора, не помогало Джоэлу Хиршхорну сделать какие-то определенные выводы о росте его пациентов. Он хотел найти аллели, с помощью которых можно было бы объяснить наследование роста у миллиардов людей.
Хиршхорн подозревал, что за рост отвечает много генов, но сколько? Чтобы набрать материал для изучения, он начал сотрудничество с учеными, которые занимались генетикой иных проблем, таких, к примеру, как диабет и болезни сердца. Для своих исследований ученые измеряли рост вместе со многими другими параметрами. Эти данные просто ждали, когда кто-нибудь вроде Хиршхорна захочет познакомиться с ними поближе.
Ученый получил записи о 2327 исследованных из 483 семей родом из Канады, Финляндии и Швеции[620]. В ДНК каждого уже были определены последовательности нескольких сотен маркеров, разбросанных по геному и отделенных друг от друга несколькими миллионами пар оснований. Хиршхорн с коллегами сравнивал семьи в пределах каждой страны, чтобы понять, есть ли корреляция между ростом ребенка и тем, какие аллели он унаследовал. Ученые обнаружили четыре участка генома, показывающие сильную связь с ростом.
Опубликованное в 2001 г. исследование Хиршхорна и его коллег оказалось одним из первых случаев, когда ученым удалось найти хоть какую-то информацию о генах, влияющих на рост как таковой. Но то было лишь скромное начало. Хиршхорну удалось идентифицировать только длинные участки ДНК, где, как предполагалось, прятались эти аллели. Они могли находиться в одном из сотен генов этого участка. Существовала также вероятность, что результаты Хиршхорна оказались просто случайностью, не имеющей никакого отношения к росту. Некоторые высокие люди могли иметь определенные генетические маркеры лишь потому, что так совпало.
Хиршхорн был не единственным ученым, столкнувшимся с подобными проблемами. И целый ряд других исследователей пытался проследить связь каких-то признаков с определенными генами, особенно при изучении повышенной вероятности развития некоторых заболеваний. Вначале ученые радовались заметным положительным результатам, найдя эту связь, например, для диабета или биполярного расстройства. Однако зачастую эти корреляции более не обнаруживались, когда другие исследователи проверяли их на больших группах людей[621]. У специалистов появилось опасение, что они в тупике. «Не достигнут ли предел в генетических исследованиях комплексных заболеваний?» – задавались вопросом двое ученых в статье, опубликованной в