Полезная еда. Развенчание мифов о здоровом питании Кэмпбелл Колин
Рис. 7.8. Окончательный вариант модели преобразования афлатоксина ОСФ
Хотя мы думали, что это объясняет наш парадокс, оставалось несколько вопросов. Почему организм вырабатывает сначала канцерогенный эпоксид? Или еще шире: как в ходе эволюции первым появился процесс, превращающий натуральный, но опасный побочный продукт плесени в столь же опасный канцероген?
Я по-прежнему не знаю ответа. Возможно, организм предпочтет смириться с риском рака в будущем, если перед ним стоит неотложная задача справиться с угрозой клеточного голода, вызванной афлатоксином. Этот компромисс, хотя и несовершенный, показал себя эволюционно полезным или по меньшей мере нейтральным. Он не смог помешать нашему выживанию и размножению, иначе человечество просто не дожило бы до сегодняшнего дня. Это указывает на возможное существование корригирующего механизма для предотвращения необратимого повреждения эпоксидом: он живет всего доли миллисекунды, что не оставляет много времени для повреждений. Также оказалось, что вода, образуемая другим ферментом — эпоксидгидролазой, — которая находится рядом во время этого процесса, может связываться с эпоксидом, образуя безвредные продукты, которые могут быть выделены. Иными словами, эпоксид эффективно выводится из организма до того, как повредит ДНК.
Кроме того, мы знаем, что человеческий организм имеет удивительную способность исправлять повреждения ДНК. Если поддерживать ее с помощью правильного питания, большинство, если не все повреждения можно обратить задолго до возникновения рака.
Еще один вопрос — почему животный белок повышает активность ОСФ. Высокобелковая диета увеличивает активность широкого спектра ферментов в нашем организме, и ОСФ — только один из них. Животный белок вообще заставляет организм перенапрягаться. Мы пока не знаем, почему так происходит. Возможно, ответ появится в будущем. Но пока важен сам факт и его отрицательное влияние на наше здоровье.
Чему меня научил ОСФ
Вы могли заметить, что мои первые исследования связи афлатоксина с раком печени, сосредоточенные на одной катализируемой ОСФ реакции, были редукционистскими, хотя я и учитывал другие прямые реакции, которые играли роль в развитии рака печени. Я занялся одним ферментом (ОСФ), который предположительно катализировал одну реакцию с одним субстратом (афлатоксином) и одним результатом (раком печени), поскольку был крайне наивным, и дальнейший поиск механизма влияния пищевого белка на рак показал, что все намного сложнее простой ОСФ-зависимой реакции. Но именно тот период помог мне понять сложность человеческого организма.
Рассмотрите несколько примеров сложности, которую порождает ОСФ. Во-первых, фермент сам по себе имеет очень сложную структуру. Он состоит из трех основных компонентов; это целая система. В своем исследовании мы рассматривали участие каждого компонента в общей активности фермента, изолируя и перестраивая их в разных комбинациях27, и проверили, как на них влияет пищевой белок28. Каждая комбинация давала разную активность ОСФ — широкий поток бесконечной сложности. Даже небольшие химические «толчки» могут заставлять ОСФ и другие молекулы ферментов менять форму и тем самым скорость реакции — во временных рамках, которые слишком малы, чтобы их зафиксировать или оценить.
Во-вторых, ОСФ — только один из серии ферментов, которые правильнее понимать как системы, и изменение активности каждого практически всегда влияет на другие элементы цепочки. Образованный из субстрата продукт может, например, ускорить синтез одного из ферментов в цепочке и содействовать дальнейшим реакциям или отправить сигнал к ферменту, инициировавшему первую реакцию, замедлив процесс. При катализе афлатоксина, как уже упоминалось, вырабатываемый ОСФ эпоксид, благодаря эпоксидгидроксилазе, связывается с водой29. Дальше обезвреженный метаболит может быть связан с самыми разными продуктами, что ускоряет его выведение30 из организма. Ферменты и их реакции сильно и неизбежно зависят друг от друга.
В-третьих, ОСФ метаболизирует множество эндогенных и инородных веществ. Необычнее всего то, что он может мгновенно адаптироваться к метаболизму даже синтетических химикатов, которых никогда не было в природе и с которыми организм не сталкивался. Это похоже на фабрику, которая мгновенно перестраивается, в одну секунду производя салатницы, а в следующую — деревянные рамы. Поистине небывалое мастерство.
Гомеостаз: основа здоровья
В диетологии используется понятие гомеостаза — постоянного стремления организма поддерживать стабильное функциональное равновесие как внутри систем (баланса электролитов, pH и температуры тела), так и между системами. Этот точный баланс мы называем здоровьем.
В клетках гомеостаз во многом управляется десятками тысяч высокочувствительных ферментов, которые образуют симфонию в сотне триллионов взаимосвязанных клеток. Наша пища — ресурс, который они используют для поддержания гомеостаза. Вот почему питание с холистической точки зрения — важнейший фактор нашего здоровья. Если есть правильную пищу, организм естественным образом приближается к гомеостазу. Здоровье не надо поправлять бесчисленными редукционистскими вмешательствами. Оно «просто есть» вопреки — или, скорее, благодаря врожденной химической сложности организма.
Поскольку ОСФ катализирует так много разных химических веществ, он исключительно восприимчив к изменениям диеты. Даже умеренные колебания ведут к ощутимым различиям: мы наблюдали это, пытаясь установить его влияние на рак. Когда мы питаемся правильно, ОСФ склоняется в сторону гомеостаза, а в противном случае способствует заболеванию. А ведь ОСФ — всего один из 100 тыс., если не больше, ферментов, участвующих в функционировании нашего организма. Вещества, о которых мы говорили, — несколько субстратов, промежуточных метаболитов и продуктов, ежедневно взаимодействующих в организме. Их общее число больше, чем можно себе представить.
Работа над ОСФ помогла мне увидеть, что каждый из нас — исключительно динамичная система, каждую наносекунду нашей жизни меняющаяся с невероятной скоростью и гармонией. Потрясающая симфония не станет слабее, если мы откроем и назовем несколько ферментов и других метаболических «инструментов», которыми организм управляет, контролируя свое поведение. Эту биологическую сложность надо признать краеугольным камнем нашего подхода к здоровью. К сожалению, редукционистская наука так увлечена классификацией этой растущей сложности, что совершенно игнорирует взаимосвязи между элементами — сердце гомеостаза и здоровья.
Глава 8
Генетика против диетологии (часть 1)
Ученые открыли ген скромности. Они бы его нашли много лет назад, но он прятался за парой других генов.
Джонатан Кац
Надеяться всегда лучше, чем отчаиваться.
Иоганн Вольфганг Гете
В предыдущей главе мы увидели крах теории и практики редукционизма перед лицом ужасающей сложности ферментативных систем организма. Мы также убедились, что редукционистские вмешательства обычно не необходимы: если есть правильную пищу, биохимия естественным образом подталкивает к здоровому гомеостазу. Но вместо того чтобы обратить внимание на питание и признать тщетность попыток манипулирования активностью ферментов, ученые-редукционисты сосредоточились на вышестоящем объекте — модели, по которой создаются эти чудесные ферменты: дезоксирибонуклеиновой кислоте, ДНК.
Медицинская генетика — последняя блажь редукционистов. Она обходит стороной всю запутанную картину факторов, влияющих на здоровье и развитие заболеваний, и сосредоточена на миллионах крошечных детерминистических элементов, где нет места неопределенности и случайностям. Эта наука позволяет указать на фрагмент ДНК и заявить: «Вот здесь. Вот поэтому мы болеем раком поджелудочной железы!» И несмотря на все факты, ставящие под вопрос прямую связь между генами и раком (и большинством других хронических заболеваний), генетики продолжают указывать на фрагменты ДНК, утверждая: «Здесь! Вот почему мы можем заболеть раком поджелудочной железы в ближайшие 40 лет!» Они радостно смотрят в будущее, где можно будет выявлять, выделять и «чинить» неисправные гены, раз и навсегда покончив с болезнями.
В последние пятьдесят лет медицинская наука все больше увлекалась изучением, картированием и манипуляциями с ДНК. Это увлечение, как мы увидим в двух следующих главах, нанесло большой ущерб, в экономическом и философском смысле, вере в нашу силу влиять на здоровье.
Покончить с болезнями
Несмотря на десятилетия разочарований, большинство из нас все так же верит в Большое обещание современной медицины: мир без болезней и преждевременной смерти. В рай, где можно не бояться бедствий вроде рака, сердечных заболеваний и диабета.
Чтобы понять причину этой веры, надо взглянуть на замечательные успехи, которых в XX веке достигла медицина. В 1900 году мы не могли надежно лечить инфекции, пересаживать органы, спасать жизнь искусственной вентиляцией легких, заменять неработающие почки гемодиализными аппаратами и заглядывать глубоко внутрь нашего организма с помощью ядерно-магнитного резонанса и компьютерной томографии. Список медицинских достижений привел к вере в силу прогресса. Почему бы не предположить, что нас ждут еще более потрясающие прорывы? Учитывая прогресс информационных и других технологий, разумно допустить, что однажды открытия и изобретения спасут человечество и от глупости, и от большинства, а то и всех оставшихся болезней.
Медицинские элиты подливали масла в огонь и грели руки в лучах нашего романа с научным прогрессом: именно наша вера в Большое обещание оплатила, помимо прочего, войну с раком. А в массовой культуре закрепился образ самоотверженного ученого, идущего по следам «лекарства» от рака.
Проблема в том, что медицина давно не может похвастаться настоящими победами. Технологии развиваются головокружительными темпами, но очень немногие действительно улучшают здоровье. Хотя в начале XX века смертность в развитых странах резко упала, во многом благодаря прорыву в гигиене1, ни одно из сверхдорогих высокотехнологичных достижений последних пятидесяти лет не оказало серьезного влияния на смертность от заболеваний в странах «первого мира». Современная медицина намного лучше, чем пятьдесят лет назад, оснащена, чтобы спасать жизни после внезапных происшествий вроде автокатастроф или сердечных приступов, но за это время мы мало продвинулись в профилактике хронических дегенеративных заболеваний — болезней сердца и рака, — часто называемых «болезнями богатых».
Но мы по-прежнему ждем рыцаря на белом коне — таблетку, вакцину, технологию, вмешательство, которые спасут нас не только от заболеваний, но и от страха перед болезнями, которые, кажется, бьют вслепую.
Именно (мнимая) случайность пугает больше всего. Я помню, что творилось, когда в возрасте 52 лет от сердечного приступа умер Джим Фикс, автор бестселлера 1977 года о беге[10]. О его смерти сообщали с налетом ироничного фатализма, утверждая, что смерть найдет нас независимо от того, как ревностно мы ведем здоровый образ жизни.
Мы хотим, чтобы наука положила конец случайностям. Мы желаем знать, почему болезни поражают одних, но щадят других. Мы хотим защититься от подстерегающих нас напастей. Короче, исключить непредсказуемость.
Как вы помните, в редукционистской вселенной — простом механическом выражении законов физики — непредсказуемость запрещена и теоретически все известно. Если мы не способны точно предсказать, кто заболеет раком поджелудочной железы или сердечной недостаточностью, то только потому, что пока не собрали достаточно данных, не имеем мощных чувствительных инструментов, чтобы раскрыть кажущиеся тайны. Но не бойтесь: они на подходе! Они почти здесь! К сожалению, они «почти здесь» уже сорок лет.
Генетическое землетрясение
Есть одна дисциплина, которая в последние годы возвысилась над другими. Она призвана решить все проблемы со здоровьем и показать, что мы еще не знали. Речь, конечно, о генетической революции, которая началась на заре 1950-х и продолжается (и привлекает деньги) до сих пор. Вы возразите, что мы живем в Век генетики. Картирование генома человека и отдельных генов — передовой край медицинских технологий. ДНК — основной код, не так ли? В этом фантастически длинном и сложном плане записаны наша биография и судьба. В двойной спирали ДНК — все секреты нашего развития и природы: внешний вид и функции, личность и предрасположенность к заболеваниям. Мощь и скорость компьютеров растут, и мы будем и дальше открывать новые тайны. Вскоре, как утверждала 7 марта 2012 года New York Times, цена секвенирования гена сравняется с ценой простого анализа крови, а это будет иметь «колоссальные последствия для долголетия»2. Стоящие за этим ученые в стартапах Кремниевой долины работают над быстрым и доступным определением секвенции, исходя из предположения, что улучшить здоровье мешает недостаток данных. Типичное отражение этой веры — утверждение Ларри Смарр, директора Калифорнийского института телекоммуникации и информационных технологий и члена научно-консультативного совета Complete Genomics (одного из пионеров генетического секвенирования в Кремниевой долине): «Много веков люди не могли получить данные для программного обеспечения, которое делает их живыми. Если перейти из среды, бедной данными, в богатую таковыми, все изменится»3.
Эти крестоносцы-генетики мнят себя апостолами новой эры просвещения. Редукционистского просвещения. Гены, полагают они, — просто компьютерная программа человека. Хороший программист может прочесть код и предсказать, что сделает программа, а мы способны смотреть на гены и точно понять, чем заболеем и, возможно, даже какие эмоции испытаем.
Проблема в том, что это нереально. Гены говорят нам, что может произойти, но не объясняют, как это произойдет и произойдет ли вообще. Увлечение генетическими технологиями и их финансирование — очередной тупик медицины, кроличья нора редукционизма, которая не приближает нас к профилактике и лечению хронических заболеваний.
Генетическая сложность и редукционизм
Как и диетология, генетика невообразимо сложна, но общество об этом не знает. Многие считают, что гены — относительно стабильные единицы, благодаря которым мы выглядим, функционируем и ведем себя определенным образом. На самом деле все куда интереснее.
Когда я жил на ферме, у нас с братьями, Джеком и Роном, было по комбайну — большой машине, на которой мы ездили по полю и собирали зерно (чтобы помочь отцу заработать на наше образование). В те дни комбайны были так же сложно устроены, как и любая другая машина. Я уже забыл, сколько ремней и блоков в них было, но отлично помню 103 узла, которые требовалось смазывать перед началом работы. Для меня это было чудо инженерной мысли, воплощение упорядоченной сложности. Но тогдашние машины являлись только предвестниками будущих чудес: больших самолетов, огромных океанских лайнеров, телевидения («радио с картинкой»), спутников и космических станций, приборов и систем связи, искусного лабораторного оборудования и, наконец, ПК. Чудесные машины, чудесные умы! Но, как бы ни впечатляла сложность и гармония этих достижений инженерии и техники, они бледнеют перед микрокосмом молекулярной генетики.
Краткий урок генетики
Как вы, может быть, помните из школьных уроков биологии, ДНК — длинная цепь, состоящая из двух параллельных лент, которые слегка свиты и формируют двойную спираль. «Хребет» ДНК образован перемежающимися соединенными между собой молекулами сахаров и фосфатов (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Молекула ДНК
Вдоль лент в точной последовательности располагаются содержащие азот основания, каждое из которых прикреплено к дезоксирибозе. Их четыре: аденин (A), тимин (T), гуанин (G) и цитозин (C). Они обращены внутрь молекулы к противолежащим основаниям и связывают ленты друг с другом. Аденин и тимин имеют химическое сродство друг с другом и образуют пары оснований; то же касается гуанина и цитозина.
Молекулы ДНК невообразимо длинны, и последовательности оснований уникальны у всех без исключения людей, когда-либо живших на нашей планете. Поскольку основания — как буквы алфавита, из них складываются «слова», образующие огромный массив информации4.
Уникальная цепочка ДНК разделена и упакована в 23 пары хромосом, расположенных в ядрах всех 100 трлн клеток нашего организма (каждая из которых так мала, что уместилась бы на кончике иглы). Клетки используют ДНК как план работы. Основания пар хромосом (всего около 3 млрд) сгруппированы в гены (их около 25 тыс.). Ген может иметь от 100 до нескольких миллионов оснований и управляет образованием уникального белка.
Однако гены транслируются в белок не непосредственно, а через промежуточное образование — рибонуклеиновые кислоты (РНК), последовательности оснований, отражающие ленту ДНК (рис. 8.2).
Рис. 8.2. Процесс экспрессии ДНК с образованием активного белка (например, фермента)
На заре генетических исследований ученые верили в гипотезу «один ген — один белок»: каждый ген отвечает за экспрессию единственного белка. Если есть 25 тыс. генов, то должно быть 25 тыс. белков. Однако поздние работы ясно показали, что гипотеза слишком упрощена. В частности, для создания одного белка может требоваться более одного гена, так как некоторые белки состоят из нескольких цепочек аминокислот, каждая из которых создается на основе своего гена. Число возможных белков и их комбинаций невозможно оценить, и уже здесь сложность выходит далеко за пределы возможностей человеческого разума.
Но есть и другая загвоздка. Хотя все клетки организма содержат идентичный генетический шаблон, они выполняют разные функции. Клетки печени по форме и функции очень отличаются от нейронов и клеток внутренней поверхности кишечника. Их структурные и функциональные различия зависят исключительно от того, какой сегмент ДНК подвергся экспрессии в данной клетке. Процесс выбора из 3 млрд оснований прекрасно показывает природу в работе.
Сравнительно короткие сегменты последовательности ДНК — гены — транскрибируются в последовательности РНК, которые транслируются в последовательности аминокислот, используемых для синтеза белков. Эти белки обеспечивают работу клетки, будучи ферментами, гормонами и структурными единицами. ДНК выполняет свою миссию именно благодаря активности белков.
Это проявление предназначения — экспрессия генов — осуществляется с помощью ряда ужасно сложных, но очень упорядоченных процессов. Чтобы прояснить и понять их, ученые их упрощают, рассматривая дискретные с виду стадии или события, происходящие одно за другим. Такое упрощение полезно, так как позволяет изучать и визуализировать подробности каждого этапа, но не совсем достоверно. В реальности все очень взаимосвязано и сливается в практически непрерывный поток сопряженных действий.
На каждый этап этого процесса могут влиять биохимия организма, диета, физическая активность, лекарственные средства, настроение и практически все переменные, какие можно представить. И не только. Так называемые стадии экспрессии воздействуют друг на друга, отправляя информацию по бесконечно сложным петлям обратной связи. Потоки событий многообразно связаны друг с другом на всех сложнейших стадиях процесса, как мы видели в главе 7 на примере ферментов (а это один из видов белков). Кроме того, каждое изменение активности может иметь несколько причин. Например, синтез белка колеблется в соответствии с потребностью в нем в каждый момент времени. Если какого-то белка достаточно, его образование замедляется. Но замедление скорости синтеза может контролироваться множеством способов: например, изменяются скорость транскрипции ДНК в РНК или скорость синтеза белка из этого РНК.
С этой системой мы сейчас возимся, как с рукотворной машиной. Да, мы картировали геном человека5. Но картирование — первый шаг. Мы, если захотим, можем дать генам загадочные названия, но это не значит, что мы тут же узнаем их значение и то, как из них возникают личность, предпочтения, склонности — или заболевания... при условии, что это вообще возможно.
Мечта генетика
Несмотря на невообразимую сложность генетики, ее адепты упрямо продвигают свою науку как будущее медицины. Для редукционистов сложность — просто приглашение выбросить еще больше времени и денег. Нужны только более быстрая обработка данных, искусное программирование, больше исследований…
Генетики убеждены, что через десятилетие-другое, если не раньше, мы раскусим генетическую основу заболеваний. И тогда в здравоохранении произойдет революция. Выделив гены, участвующие в формировании заболевания и его лечении, и определив их функции, мы сможем усовершенствовать разработку лекарств6, сделать их клинические испытания экономнее. Будут создаваться препараты, направленные либо на конкретный этап развития болезни, либо, как было недавно объявлено, на людей, гены которых предопределяют восприимчивость к лекарству. Это сведет к минимуму побочные эффекты, а затраты на клинические испытания снизятся. Программа «Геном человека» — продолжавшийся с 1990 по 2003 год амбициозный государственный проект картирования всех 20–25 тыс. генов — утверждает, что рациональная разработка лекарственных средств способна «резко уменьшить число смертей и госпитализаций в результате нежелательных лекарственных реакций»7.
Но это только начало. Вот еще несколько дословных цитат с сайтов, отражающих «официальный» энтузиазм нашего правительства.
«Углубление знаний о предрасположенности к конкретным заболеваниям сделает возможным тщательный мониторинг, а лечение будет происходить на подходящей стадии, чтобы максимизировать эффект терапии»8.
«Вакцины из генетического материала… могут иметь все преимущества сегодняшних вакцин без сопряженного с ними риска»9.
«Затраты и риски, связанные с клиническими испытаниями, будут снижены путем включения в них только пациентов, способных реагировать на лекарство»10.
Все эти и другие преимущества «будут способствовать общему снижению затрат на здравоохранение»11.
Директор национальных институтов здравоохранения доктор Фрэнсис Коллинз, который совместно с доктором Крейгом Вентером провел замечательное секвенирование генома человека и руководил Национальным институтом исследования генома человека, тоже часто и с жаром говорит о перспективах генетики. Он рисует времена, когда определение уникального профиля ДНК позволит не только определить риск заболеваний у конкретного человека, но и создать индивидуализированные программы профилактики и лечения. Поскольку все люди уникальны, профилактика и лечение будут подобраны для конкретного человека. Как говорят Коллинз и его коллеги, один размер всем не подойдет.
Все эти перспективы обнадеживают; считается, что они вводят целую новую парадигму медицинской практики: генетика — сердце медицины будущего! И в самом деле, многие из обещанных результатов будут полезны. Я не говорю, что генетические исследования — пустая трата времени. Я считаю «Геном человека» бесконечно интересным с научной точки зрения проектом. Учитывая развитие технологий, просто нельзя было не изучить неопределенную сложность такого любопытного биологического вида, как мы с вами. И нет сомнений, что такие вмешательства помогут сотой доле процента населения — людям, страдающим от редких заболеваний, вызванных неполадками в генах.
Однако эти вмешательства не решат главную проблему: плохое здоровье общества. Я протестую именно против акцента на генетике ценой практически всего остального. Сегодня на генетическое тестирование и секвенирование в США тратятся сотни миллиардов долларов в год, и это не приближает к развязке кризиса здравоохранения. Многомиллиардные инвестиции в генетику помогут очень немногим, да и то огромной ценой.
Когда мы устраним 90% заболеваний с помощью питания и заделаем брешь в экономике, покончив с финансированием редукционистского здравоохранения, мы сможем позволить себе генетическое тестирование. Но сейчас есть куда более срочные дела, способные помочь намного большему числу людей. Назрела буря и медицинский кризис, а когда начинается ураган — не время украшать прихожую. Надо забивать окна фанерой.
Хотя, наверное, я просто завидую. Решать вам. В конце концов, новая эра генетики поднялась над горизонтом, а эра питания за ним скрылась.
Закат эры диетологии
В 1955 году я учился на первом курсе в Школе ветеринарии Университета Джорджии. Мой профессор биохимии был очарован недавним открытием двойной спирали ДНК и его значением. Я тоже увлекся этим чудесным биохимическим и медицинским исследованием. Это было мне по душе. Когда профессор Клив Маккей удивил меня телеграммой с неожиданным предложением оставить ветеринарию, перевестись в Корнелл и изучать новую науку биохимию (куда входила только зарождавшаяся тогда генетика), я ухватился за эту возможность. Моя дипломная работа формально сочетала питание как основную область исследований с биохимией как дополнительной дисциплиной. Оглядываясь назад, я понимаю, что был свидетелем не только зарождения новой дисциплины, но и мощного сдвига научных взглядов на здоровье.
С начала 1900-х до начала 1950-х годов диетологи были на передовой в борьбе за улучшение здоровья человека. В начале XX века ученые и врачи взялись за бери-бери, цингу, пеллагру[11], рахит и другие болезни. Все указывало на то, что они были как-то связаны с пищей, но точный механизм оставался неясным. Впоследствии удалось выявить конкретные нутриенты и предположить, что их недостаток может вызывать данные заболевания. Примерно в 1912 году появилось слово витамин — вещество, содержащееся в пище в очень малых количествах, но необходимое для поддержания жизни.
В 1920-х и 1930-х годах диетологи выделили много отдельных витаминов и других питательных веществ, в том числе «буквенные» витамины от A до K. Аминокислоты — «кирпичики», из которых на основе шаблона ДНК собираются белки, — также были изучены. Требовалось определить, как их последовательность в полипептидной цепочке влияет на важные, животворные свойства белков. В 1948 году ученые уверенно утверждали, что открыт последний витамин — B12. В основе этого вывода лежало наблюдение, что лабораторные крысы способны жить на диете, состоящей исключительно из химически синтезированных недавно открытых пищевых веществ. Теперь, когда элементарные частицы найдены и каталогизированы (так считали диетологи), потребность в цельной пище отпадет. Люди будут получать все, что нужно, из таблеток, а голод и недоедание останутся в далеком прошлом.
Впечатляющие открытия этого важнейшего периода постоянно фигурировали в лекциях, когда в 1956 году я начал работать в Корнелльском университете. Но до простых людей известие об этих достижениях дошло гораздо раньше. Помню, как мама давала нам по ложке рыбьего жира, потому что в нем было животворное вещество — витамин A (до сих пор помню этот вкус — фу!). Примерно тогда же тетя с большим энтузиазмом рассказывала, что когда-нибудь нам не придется есть обычную еду, потому что все основные компоненты будут доступны в виде нескольких таблеток! Забудьте об овощах с грядки! (Помню, что мама приняла эту реплику очень недоброжелательно.) Белок — еще одно вещество, заработавшее легендарную репутацию. Работая на молочной ферме, мы были уверены, что молоко особенно полезно, потому что оно источник качественного белка, делающего мышцы сильнее, а кости и зубы — крепче. Диетология как научная дисциплина была на взлете, хотя уже тогда в основном ограничивалась открытием и изучением отдельных питательных веществ.
По иронии судьбы, именно редукционистская природа диетологии породила еще более редукционистскую генетику, которая и заменила ее как ответ на вопрос «почему мы болеем?». Обогащенные злаки на завтрак и мультивитамины не превратили нас в десятиборцев и бодрых аксакалов, диетология как редукционистская наука зашла в тупик, а генетика заняла ее место.
«Наследственность» или «воспитание»?
Борьба за власть между диетологией и генетикой очень похожа на старый как мир спор о наследственности и воспитании. Предопределяет ли «наследственность» — наши гены — будущие болезни? Или они продукт «воспитания», среды, например пищи и токсинов? Эти дебаты в разных формах ведутся тысячелетиями, как минимум с того момента, когда Аристотель назвал разум человека tabula rasa — чистым листом, на котором пишут учителя и жизненный опыт. Люди не рождаются с выраженными «основными свойствами», как считают многие.
Большинство диетологов согласится, что ни то ни другое как таковое не определяет, будем ли мы болеть и чем именно. Важны оба фактора. Дискуссия вращается вокруг вопроса, каков их вклад. Однако правда в том, что сравнительный вклад генов и образа жизни практически невозможно выразить числами, не говоря уже о вкладе собственно питания.
Эта неопределенность стала для меня очевидной много лет назад, когда в 1980–1982 годах я был одним из тринадцати членов экспертного комитета Национальной академии наук по подготовке специального отчета о диете, питании и раке12 — первого официального документа на эту тему. Среди прочего мы должны были оценить, в какой доле случаев рак вызван диетой, а в какой — остальными факторами, включая генетику, средовые токсины и образ жизни, и показать, сколько случаев рака можно предотвратить с помощью правильного питания.
Количественная оценка эффективности диетологической профилактики рака вызывала большой интерес у участников проекта. Как сообщали СМИ, примерно за год до этого двое очень заслуженных ученых из Оксфордского университета, сэр Ричард Долл и сэр Ричард Пето, создали для не существующего сейчас Бюро по оценке технологий Конгресса США отчет13, в котором говорилось, что с помощью диеты можно предотвратить 35% случаев рака. Эта неожиданно высокая оценка быстро приобрела политическую окраску, особенно потому, что она даже превышала 30%, которые можно было предотвратить отказом от курения. Большинство даже не представляло, что диета так важна.
Задача оказалась для нашего комитета непосильной. Мне было поручено сделать предварительный проект оценки риска, но я быстро понял, что это практически бессмысленно. Любые оценки профилактики рака диетой, выраженные одним числом, скорее всего, породили бы большую уверенность, чем того заслуживали. И было непонятно, как поступить с сочетанным эффектом различных факторов развития рака. Что делать, например, если отказ от курения исключает рак легких в 90% случаев (лучшая сегодняшняя оценка), правильная диета — 30% (такие данные есть), а чистый воздух — 15%? Если сложить эти числа, получится, что можно предотвратить 135% случаев рака легких.
Осознав эти противоречивые сложности (излишняя точность и неправильное сложение рисков), наш комитет отказался давать точные оценки профилактики рака здоровым питанием. Мы знали и о том, что отчет, подготовленный для Бюро по оценке технологий14, не акцентировал внимание на точных цифрах: появившиеся в СМИ 35% были результатом журналистской небрежности. На самом деле авторы провели опрос среди профессиональных диетологов и врачей и обнаружили, что оценки варьируют от 10 до 70%. Уверенные 35% ни в коем случае не были окончательным результатом — это всего лишь разумный компромисс, потому что фраза «10–70%» смутила бы общественность и заставила не принимать влияние диеты на развитие рака всерьез. В этих широких рамках могут уместиться любые взгляды.
Я уверен, что решение нашего комитета было мудрым. Даже сегодня, основываясь на оксфордском отчете, некоторые ошибочно утверждают, что треть случаев рака можно предотвратить диетой. Из точных чисел часто делают далеко идущие выводы, особенно если имеется личный или профессиональный интерес. И десятилетия спустя диетологическое и медицинское сообщество по-прежнему не может прийти к единому мнению о точном показателе.
Проблема в том, что риск вообще необъективен. Он постоянно меняется в зависимости от имеющейся информации. Например, во время чемпионата по бейсболу с участием Washington Nationals обычно показывают статистику «вероятности выигрыша». Если в начале четвертого иннинга команда ведет 5:2, шансы на победу могут составлять 79%. Но если противник набрал очки в конце пятого иннинга, вероятность упадет до 65%. Большой шлем (редкая ситуация, вроде бы дающая неоспоримое преимущество), полученный командой в восьмом иннинге, наверное, снова поднимет шансы до 97%, но героическое усилие соперника в конце девятого может опять изменить ситуацию. Проблема, конечно, в том, что шансы на победу нельзя закрепить. Каждый бросок, удар, прыжок, любая тучка в небе или падение относительной влажности могут ощутимо повлиять на конечный результат. В зависимости от того, что создатель статистического алгоритма включил в него, а что проигнорировал, результат может меняться десятки раз в секунду.
Как букмекер, который хочет точно оценить риск и поставить на правильный исход бейсбольного матча, люди, заботящиеся о своем здоровье и здоровье близких, хотят опираться на конкретные проценты. Они желают знать, какова вероятность остаться здоровым и избежать хронических заболеваний. Но без обманчиво «точных» цифр, которые ничего не предсказывают в конкретном случае, можно обойтись. Важный вывод нашего доклада — не сколько случаев рака можно предотвратить диетой, а то, что питание — доминирующий фактор.
Что же можно сделать без конкретных цифр и даже широких диапазонов возможных оценок? Может, мы просто фантазируем? Думаю, большинство верит в то, во что хочет верить, в зависимости от того, куда качнется в их голове маятник «наследственность — воспитание». В отсутствие надежного ответа на вопрос о профилактике рака остаются только личные предубеждения.
Надежда (диетология)против отчаяния (генетики)
Наше положение между этими полюсами в большей степени, чем мы себе представляем, влияет на восприятие здоровья и болезней — вольно или невольно. Примем ли мы розданные судьбой карты или допустим, что можем быть ее хозяевами? Если все в жизни предопределено в основном генами, нет смысла пытаться стать здоровым. Если же наш выбор дает возможность перетасовать карты, полученные при рождении, стоит попробовать сделать все, что в наших силах, чтобы стать и быть здоровым.
Большинство ученых стоят на стороне «наследственности» и подтверждают примат генетики как основы заболеваний. Они ошибочно полагают, что именно открытие генетических неполадок позволит нам лучше диагностировать и предсказывать риск заболеваний. В основе этих убеждений лежит популярная в медицинских науках теория генетического детерминизма, гласящая, что можно установить более-менее прямую причинную связь между генами и здоровьем. Иными словами, гены действуют раздельно и «делают свое дело» независимо от влияния среды и образа жизни. Упрощенно этот процесс показан на рис. 8.3.
Рис. 8.3. Генетический детерминизм. Здоровье и заболевания в основном определяются соответствующими генами, которые содержатся в геноме новорожденного или возникают в течение жизни из-за невосстановленных повреждений
Существует и альтернативное генетическому детерминизму мировоззрение, которое я называю диетологическим детерминизмом. Питание контролирует экспрессию генов: включает гены здоровья и подавляет гены болезней, как показано на рис. 8.4. Под этой системой убеждений, основанной на множестве исследований, я готов подписаться.
Рис. 8.4. Диетологический детерминизм. Здоровье и заболевания начинаются с соответствующих генов, но их экспрессию контролирует пищевое поведение. Правильное питание блокирует экспрессию «генов заболевания», а оставшиеся исправные определяют здоровье
Несомненно, существуют факторы экспрессии генов, связанные с образом жизни, но не имеющие отношения к питанию. Встречаются и сравнительно редкие чисто генетические заболевания вроде болезни Тея–Сакса[12], в которых питание в лучшем случае поможет устранить некоторые симптомы. Даже питание не панацея: насколько нам известно, никакая диета не поможет отрастить ампутированную конечность. Но я считаю, что питание — основной фактор экспрессии генов и в большинстве случаев его влияние намного сильнее, чем что-либо, включая самые сложные и дорогие генетические вмешательства.
Гены — основной фактор здоровья и заболеваний, «наследственная» часть уравнения. Но именно питание и другие элементы образа жизни — «воспитательная» часть — контролируют, будет ли происходить экспрессия этих генов, и если да, то как. Влияние «воспитания» (например, пищи) на здоровье и болезни намного сильнее «наследственности» (в частности, генов).
Вера в генетический детерминизм наводит на мысль, что наше здоровье предопределено от рождения и с возрастом мы просто переходим от одной болезни к другой по генетическому плану, унаследованному при зачатии. Создается впечатление, что предотвратить серьезные заболевания вроде рака практически невозможно. А вера в то, что он и другие заболевания зависят от пищевого поведения, может дать надежду и подтолкнуть к более здоровому поведению. И, как мы вскоре увидим, эта вера не беспочвенна. Ее поддерживает множество холистических доказательств. Сравним питание и генетику с точки зрения минимизации поражений и исправления поврежденных и неправильно функционирующих генов и посмотрим, как наша зацикленность на редукционистском подходе повлияла на способность предотвращать такие заболевания, как рак.
Глава 9
Генетика против диетологии (часть 2)
Самое печальное в сегодняшней жизни то, что наука накапливает знания быстрее, чем общество — мудрость.
Айзек Азимов
Мы все иногда болеем. Чаще всего ничего серьезного. Как хорошо сказал врач и писатель Льюис Томас, «великая тайна докторов, которую знают только их жены, но не знает общество, — то, что большинство болезней проходит само, причем уже наутро». Наш организм безо всяких вмешательств быстро справляется с любой болезнью (особенно если придерживаться цельной растительной диеты). Если болезнь не проходит, мы идем к врачу, а когда все очень серьезно — ложимся в больницу. Это обычная часть современной жизни, и мы принимаем ее как должное. Но большинство на самом деле не понимает, что такое болезни и откуда они берутся, почему мы заболеваем и при чем здесь ДНК.
Откуда берутся болезни
Как я сказал в главе 8, гены — основа здоровья и болезней. Это источник всех наших биологических реакций, ведущих к формированию и работе организма — тому, что мы называем жизнью. Одни инициируют реакции, ведущие к здоровью, другие — к болезням.
Большинство генов относится к первой категории, иначе мы бы долго не протянули. Они формируют наши клетки, органы, кости, отвечают за заживление порезов и царапин; благодаря им мы чувствуем сладость яблок, а ядовитые волчьи ягоды кажутся горькими. Однако некоторые наши гены болезнетворны.
Все заболевания начинаются с генов и их комбинаций. То, что мы называем болезнью, — заключительный этап взаимодействия генов и средовых факторов в организме. Например, мы простужаемся, потому что гены вызывают определенные симптомы в ответ на вторжение микроорганизмов. Даже кровотечение (и свертывание крови) при порезе происходит из-за того, что такая физиологическая реакция запрограммирована в генах. Если мы больны гемофилией, кровотечение сложнее остановить. Такое взаимодействие между генами и средой происходит не только при кратковременных заболеваниях вроде простуды или состояний вроде гемофилии. Гены также вызывают хронические заболевания — рак, болезни сердца и диабет — в ответ на средовые стимулы (например, диету, особенно продолжительную).
Обеспечивающие здоровье гены мы получили от родителей. Откуда же взялись болезнетворные? Основных источников два. Некоторые попадают к нам от родителей и их предков: они присутствуют уже на этапе эмбрионального развития. Другие могут изначально быть нормальными, но в течение жизни повреждаться из-за мутаций.
Широко распространено мнение, что к мутациям приводят в основном неестественные, синтетические химикаты, загрязняющие окружающую среду. Мы уже знаем, как мутации могут возникать из-за реакций окисления в клетках. Но химические вещества — не единственные факторы, способные повредить геном. Низкий уровень определенных веществ и другие средовые факторы (космическое излучение, избыток солнечного света, многочисленные вещества растений и микроорганизмов и др.) тоже ведут к этому. Сочетание природных и искусственных веществ вызывает небольшие генетические повреждения в течение всей жизни.
К счастью, клетки нашего организма научились исправлять эти «неполадки» сразу по их возникновении. В противном случае наши предки, подверженные воздействию тех же химических веществ при намного худшей медицинской помощи, не доживали бы до детородного возраста. Но процесс исправления не идеален. Небольшой процент поврежденных в течение жизни генов остается неисправным и в процессе обновления тканей может порождать следующие поколения «бракованных» клеток.
Как ни странно, это не обязательно плохо. Некоторые мутировавшие гены оказываются полезными и вносят вклад в эволюцию, если их носители выживают и дают больше потомства, чем немутировавшая популяция. Мутации — двигатель эволюции. Но хотя небольшой уровень повреждений полезен для человечества в целом, он может вредить конкретному человеку, так как мутировавшие гены часто становятся источником заболеваний.
Цель врачей, занимающихся хроническими заболеваниями, которые вызваны такими повреждениями, двояка: предотвратить как можно больше недугов и вылечить как можно больше последствий — того, что мы называем болезнями. И генетика, по крайней мере сейчас и, скорее всего, в будущем тоже, — не лучшая отправная точка.
Сегодняшняя генетика занимается болезнями, вызванными небольшим процентом болезнетворных генов, с которыми мы родились, и некоторыми из поврежденных в течение жизни. Она исходит из предположения, что когда-нибудь мы сможем определить неисправные гены и с помощью этой информации легче диагностировать и лечить заболевания. Однако она не учитывает, что прежде всего повреждения надо предотвращать. Кроме того, бытующее в этой науке мнение, что генная инженерия сможет заниматься профилактикой заболеваний путем исправления или замены конкретных болезнетворных генов, — верх высокомерия, учитывая невообразимую сложность ДНК.
Развитие рака
Объяснительная модель, которую долго использовали ученые-онкологи, утверждает, что рак возникает либо из-за унаследованного гена, либо из-за повреждений, вызванных канцерогенами или другими факторами в течение жизни, а у разных видов рака — разная исходная генетическая точка. Если повреждения не были исправлены, они становятся элементом генетического кода и передаются поколениям клеток-потомков. Они разрастаются в клеточную массу, а затем — в опухолевое образование, теоретически быстрее, чем обычно, или с неконтролируемой скоростью. Допускается, что процесс детерминирован и по сути не имеет вариантов обратного развития. Если клетка с поврежденным геном пролиферировала[13], ничего сделать нельзя. Результат — рак. Чем больше генетических повреждений, тем выше риск рака, и наоборот (рис. 9.1).
Рис. 9.1. Традиционная объяснительная модель развития рака. Действие канцерогена на раннюю и позднюю стадии (питание в ходе эксперимента не меняли)
Однако исследования показали, что есть и другие средовые факторы, определяющие, вызовет ли повреждение ДНК рак. В ходе моей работы с афлатоксином одна серия экспериментов выявила, что, даже если сделать мышей и крыс генетически предрасположенными к раку печени, умышленно повредив их гены гепатитом B или высокой дозой афлатоксина, рак будет развиваться только при диете с высоким содержанием животного белка. Иными словами, питание взяло верх даже над самой враждебной средой. Повреждение ДНК не обязательно вело к раку (рис. 9.2).
Рис. 9.2. Пересмотренная объяснительная модель развития рака. Обращение роста раковой опухоли путем снижения потребления белка несмотря на действие канцерогена. Диетологическое лечение начато после инициации рака
В «Китайском исследовании» подробнее рассказано о полученных из исследований на людях доказательствах того, что наши продукты и получаемые из них питательные вещества намного сильнее предопределяют рак, чем генотип1. Популяционные исследования, начатые 40–50 лет назад, показали, что иммигранты «наследуют» риск заболевания рака страны, в которую приехали, хотя их гены не изменились. Это четко свидетельствует, что как минимум в 80–90%, а возможно, и в 97–98% случаев рак связан с диетой и образом жизни, а не с генами. Сравнение заболеваемости раком у однояйцевых близнецов показало, что, хотя ДНК у них одинаковое, в большинстве случаев они не болеют одним видом рака. Если бы для его развития было достаточно одних генов, можно было бы ожидать почти 100%-ного совпадения. (Сравнительно немногие случаи развития одного вида рака хотя бы частично можно объяснить сходством диеты.)
Правильное питание не просто предотвращает повреждение генов. Оно влияет на реакцию организма на уже поврежденные гены, зачастую смягчая возникающие симптомы или даже полностью предотвращая их без лекарств. У подопытных животных в моей лаборатории развитие рака можно было даже обратить вспять путем изменений в диете, а сейчас появляются данные, что ЦРД может вообще «отключить» вызывающие рак гены.
Все это говорит о том, что рак работает далеко не так, как думают ученые, а знание механизма имеет серьезные последствия для выбора средств борьбы с заболеванием.
Оружие в войне с раком
Чем дольше я работал над афлатоксином и диетой, тем больше убеждался, что он не виноват в раке печени, как думает большинство исследователей. Я понял, что ни одна из известных «причин» рака не имеет большого значения без диеты с высоким содержанием животного белка: ни генетика, ни химические канцерогены вроде афлатоксина, ни вирусы. Но связанная с раком индустрия, ученые, политики, СМИ и общество в целом сосредоточивались практически только на генах, химикатах и вирусах. Питание в этом списке даже не появлялось, хотя из моих экспериментов и работ других ученых ясно следовало, что именно оно провоцирует и останавливает рак.
Наша наступательная стратегия в войне с раком включает два основных метода профилактики: контроль экспрессии соответствующих генов путем их замещения или манипуляции и устранение средовых мутагенов (веществ, способных вызвать мутации в ДНК). В главе 8 я объяснил, почему одни генетические манипуляции неэффективны. Однако очищение окружающей среды от токсинов — тоже не выход. Во-первых, это невозможно. Даже если мы исключим все антропогенные токсины (я всецело поддерживаю это), в природе по-прежнему останется множество явлений, которые мы не можем регулировать или уничтожить, например солнечный свет и радон. Во-вторых, что важнее, действие природных мутагенов в основном компенсируется правильным питанием. Тем не менее эти открытия не побудили правительство перестать тратить время и деньги на охоту за потенциальными канцерогенами среды и заняться пропагандой ЦРД.
И дня не проходит, чтобы мы не услышали об очередном потенциальном источнике рака, которого надо избегать: токсины, вирусы, мобильные телефоны, солнце… Недавно в New York Times вышла статья под заголовком «Играть уже безопасно?», описывающая страх молодых родителей, пытающихся дать своим детям здоровый старт в жизни. Многие зачищают дома от косметики, шампуней, моющих средств, пластиковой посуды и бутылок, ламинированной мебели, даже резиновых утят2.
СМИ любят пугать историями о канцерогенах. Алар, популярный пестицид для обработки яблок. Микроволновые печи. Высоковольтные линии рядом с домом. Часто это вызывает сильную озабоченность населения. Чтобы подлить масла в огонь, нам напоминают, что в личное и общественное пространство (продукты, воду, косметику) — сознательно или нет — попадает все больше химических веществ. И наконец, мы слышим, что лишь ничтожная часть (может быть, 2000) из них (около 80 тыс.) протестирована на канцерогенность.
Активисты выступают, и небезосновательно, против «раковых кластеров» — областей с аномально высоким уровнем конкретных видов рака, возможно, связанного с выбросом токсичных отходов и другими явлениями, поражающими бедные районы, а не богатых соседей. Общины дерутся друг с другом под лозунгами «Только не у нас!», чтобы убрать токсичные отходы подальше. Фильмы вроде «Эрин Брокович» и «Гражданский иск»[14] призывают покупать бутилированную воду или устанавливать на кухне фильтры для воды, чтобы не допустить загрязнения.
Результат — повсеместный страх, оборачивающийся либо пассивностью («Сдаюсь, ничего нельзя сделать»), либо одержимостью действием («Давайте жить в пузыре»). Но ни то ни другое не снижает риск рака.
Я не говорю, что не надо работать над устранением влияния токсинов. Мне ли не знать: у меня много лет были проблемы с речью из-за диоксина, одного из самых ядовитых известных человеку веществ. Я сам участвовал в его открытии, когда в 1960-х годах после защиты диссертации работал в Массачусетском технологическом институте и выделил его из масла, используемого в кормах для домашней птицы3. На индивидуальном уровне мы должны стремиться минимизировать контакт с канцерогенами, а на уровне общества лучше ошибиться в сторону лишней осторожности и не допустить подозрительные вещества в воду, воздух и почву.
Но тестирование на канцерогены стало индустрией в себе, а не защитой общественного здоровья. Эта программа зародилась вскоре после открытия в 1950-х вредного химиката в аэрозоле для клюквы и сегодня разрослась до сотен миллионов долларов. Ее общую стоимость сложно определить из-за вторичного влияния на программы регулирования и контроля рака, но, по моим оценкам, она достигла десятков миллиардов впустую потраченных долларов. И хотя цель — уменьшение содержания токсинов в среде — похвальна, подход правительства неэффективен и ошибочен.
Главное орудие в войне правительства США против «того, что может вызвать рак», и живой пример того, как при текущем подходе тратятся время и деньги, — многомиллионная программа биотестирования канцерогенов, включающая исследование сотен химических веществ в попытке выявить те из них, которые вызывают рак у человека.
Программа биотестирования канцерогенов
В 1958 году правительство США добавило в поправку о пищевых добавках к закону о пищевых продуктах и медикаментах пункт, согласно которому в пищевые продукты нельзя добавлять вещества с установленной канцерогенностью. Естественно, возникла необходимость найти способ определения канцерогенов, для чего была создана специальная государственная программа. Она стала известна как Программа биотестирования канцерогенов (ПБК) и на первый взгляд выглядит очень правильно: разобраться, что нам вредит, и убрать это из пищевых продуктов.
Проблема — в редукционистских допущениях, стоящих за этой программой, начиная с идеи, что токсины неизбежно ведут к раку, до неверного дизайна исследований и методов тестирования, ставящих полезность программы под вопрос. ПБК отвлекает нас от важных причин рака, которые легко устранить, и уводит к вторичным факторам, на которые мы практически не влияем, тем самым отвлекая ресурсы от важных инициатив ради сомнительных результатов.
Проблемы с методами ПБК
Цель ПБК — анализ способности подозрительного химического вещества вызывать рак у подопытных животных — крыс и мышей — в течение их жизни (около двух лет). Если конкретный химикат вызвал рак у достаточного числа лабораторных животных, его называют канцерогеном. При наличии указаний на статистически значимую (хотя обычно спорную) связь с человеком на него вешают ярлык канцерогенного для него. Некоторые примеры таких веществ, выявленных в ходе ПБК, — диоксин, формальдегид, асбест, ДДТ (аэрозоль-инсектицид), полициклические ароматические углеводороды (ПАУ, содержатся во вдыхаемых продуктах и сигаретах), нитрозоамины (в ветчине и хот-догах), многохлористые бифенолы (используются при производстве трансформаторов), бензол (в растворителях, бензине и сигаретном дыме) и, конечно, предмет моих лабораторных исследований — афлатоксин.
Когда вещество выбрано, начинаются исследования на животных. Сначала ученые подбирают вид (крысу или мышь). Затем грызунам дают потенциальный канцероген в количестве, в десятки тысяч раз превышающем эквивалентные дозы, с которыми может столкнуться человек. В большинстве случаев у животных возникает рак, и вещество зачисляют в канцерогены.
Вы, наверное, заметили два логических пробела. Во-первых, предполагается, что если очень высокая доза вещества вызывает рак, то и намного меньшая может привести к тому же. Возможно, не так часто и не такой летальный, и, наверное, не так быстро, но все равно конечный результат — рак. На научном жаргоне это предположение называют интерполяцией. Это очень ненадежная процедура, потому что мы не знаем, будет ли взаимосвязь, найденная для исключительно высоких доз, оставаться линейной, если перейти к намного меньшим, с которыми обычно имеет дело человек. Что если высокая доза — это как столкновение с мчащимся грузовиком, а низкая — как с игрушечной машинкой? Высокая доза сахарина, вызвавшая очень небольшое усиление рака мочевого пузыря у лабораторных крыс, была эквивалентна потреблению человеком 1200 банок диетической газировки в день. Нелепо? Думаю, да. И нельзя забывать, что организм способен исправлять большую часть повреждений, вызванных низким уровнем природных веществ.
Во-вторых, метод подразумевает, что реакция одного вида (например, крыс) эквивалентна таковой другого (человека): межвидовая экстраполяция. Это прыжок в неизвестность. По закону нельзя тестировать канцерогены на человеке (и слава богу!): мы не можем дать участникам исследования бензол или ПАУ и посмотреть, повысится ли у них заболеваемость раком. Поэтому приходится исходить из того, что все ядовитое для крыс ядовито и для нас. Загвоздка в том, что некоторые вещества оказались канцерогенны для крыс, но не для мышей.
В 1980 году я опубликовал в крупном журнале Federation Proceedings опасения по поводу лежащих в основе этой программы допущений, особенно предположения, будто то, что вредно крысам, вредно и человеку. Чтобы проверить межвидовую экстраполяцию, я сравнил результаты, полученные на мышах и крысах. Было протестировано 192 вещества. 76 из них оказались канцерогенами, но лишь 37 (49%) вызывали рак у обоих видов. Я сделал вывод: «Если соответствие между двумя предположительно близкородственными животными так ограниченно, как можно предполагать большее совпадение между лабораторным животным и более далеким от него человеком?» Иными словами, если меньше половины канцерогенных химических веществ влияет и на крыс, и на мышей, есть вероятность, что даже меньшее их число будет оказывать аналогичное действие на людей.
Кроме того, поскольку ПБК сосредоточена исключительно на антропогенных химикатах, она игнорирует важный источник: вещества, встречающиеся в природе, например афлатоксин. Мы не можем решать, допускать ли их в окружающую среду. Они уже там. Поскольку их нельзя просто запретить, приказав пищевой промышленности их не использовать, приходится делать вид, что их нет.
Все это, конечно, означает, что, несмотря на время, силы и деньги, потраченные на проверку этих предполагаемых канцерогенов, доверять результатам программы нельзя. Вместо практически применимых знаний мы остались с неясной тревогой, что «все вокруг опасно и с этим ничего нельзя сделать». Это не те чувства, которые должно испытывать информированное и сильное общество!
Отвлекающие канцерогены
Когда фокусник хочет обмануть зрителя, он пытается отвлечь внимание от главного действия. Пряча карту в правой руке, он помахивает левой или просит кого-то из зала перетасовать карты либо открыть конверт. В результате безупречная техника не нужна: никто все равно не смотрит куда не нужно.
ПБК по сути — гигантское, хоть и непреднамеренное, мероприятие по отвлечению внимания от фактора, который, по данным исследований, намного сильнее влияет на развитие рака: переедание вредных продуктов. Программа основана на неверной теории, что, поскольку химические канцерогены являются мутагенами, они главные виновники рака у человека. В этой модели питание практически не имеет последствий. И поскольку все доступные ресурсы сосредоточены на редукционистском изучении конкретных эффектов определенных веществ на крысах без обращения к холизму, который помог бы определить, полезны такие исследования или нет, сил и средств на изучение других причин и решений проблемы рака не хватает. Редукционистские исследования создают кроличьи норы, в которые ученые зарываются все глубже и глубже, уходя от пользы и прикладного применения.
Занимаясь опровергнутыми гипотезами и «съедая» сотни миллионов долларов ежегодно, ПБК отвлекает от более вероятных причин рака. Но ее участникам, похоже, все равно, сколько она стоит и, главное, что она дезинформирует запуганное и беспомощное общество.
Фанаты ПБК
В 1980-х и 1990-х годах мой охрипший уже голос был одним из немногих, кричавших: «Оставьте химические канцерогены в покое! Взгляните на питание!» Наша лаборатория продолжала показывать результаты, согласно которым и у грызунов, и в популяционных исследованиях, например в Китае, именно диета, а не генетика и канцерогены определяет развитие рака.
В начале 1980-х, вскоре после моей презентации перед сотрудниками предшествовавшей ПБК Национальной токсикологической программы (НТП) в Исследовательском треугольнике в Северной Каролине в лаборатории по тестированию канцерогенов арканзасского отдела НТП, был организован амбициозный проект. Одной из его целей было экспериментальное изучение роли питания в развитии рака. Ответственным за него назначили доктора Рона Харта, который сосредоточился на изучении влияния калорийности на развитие рака в рамках большой серии экспериментов на грызунах. Через несколько лет я пригласил его провести семинар в Корнелльском университете и рассказать о некоторых результатах. Он привез мне много своих публикаций. Его результаты были обширны и хороши, а главное, совпадали с принципами, которые мы выявили для белков. И его работы по калорийности, и наши по белкам и другим питательным веществам ясно показывали, что именно состав диеты, а не химические канцерогены в ней в основном определяют развитие рака.
Тогда же моя лаборатория вскрыла целый пласт доказательств канцерогенного потенциала животных белков и жиров. Как я отмечал в Federation Proceedings в 1980 году, на основе заявленных самой же ПБК критериев белок коровьего молока можно считать канцерогеном: он ведет к раку, а рак останавливается или переходит в ремиссию после прекращения его потребления. Мои тогдашние комментарии были основаны как на чужих исследованиях связи пищевого белка с раком, вышедших с 1942 по 1979 год, так и на собственных ранних лабораторных данных (мы пока не провели убедительных работ по установлению этого свойства белка, особенно интервенционных исследований, показавших индукцию рака белком коровьего молока и прекращение его развития при уменьшении дозы или изменении диеты).
В той статье я также указал на более надежный и дешевый способ тестирования на предмет канцерогенного потенциала: тест Эймса, разработанный профессором Брюсом Эймсом из Калифорнийского университета в Беркли. За небольшую долю средств, выделенных на программу (примерно 1% или меньше), можно было бы оценить мутагенность химических веществ и получить более осмысленные результаты.
В тесте Эймса предполагаемый канцероген добавляют к экстракту из печени крыс, инкубируют в чашках Петри и смотрят, возникнут ли мутации. Положительный результат указывает на возможность развития рака и других инициируемых мутагенами заболеваний. Рекомендация в этом случае — избегать таких веществ, а если они могут попадать в пищу, воду и воздух, по возможности вообще прекратить их применение.
Ничего удивительного, что взгляды, ставящие под вопрос методики ПБК, не сделали меня желанным гостем в сообществе исследователей рака. Агентства, организовавшие эту программу и вложившие в нее сотни миллионов долларов, отвергли ее ошибочность и потенциал питания в профилактике и лечении рака. Упомянуть пищевые привычки и заболеваемость раком в одной дискуссии — все равно что плеснуть бензина в костер и добавить щепотку пороха. Я уверен, что на то есть три основные причины.
Во-первых, научное сообщество попало в плен парадигмы, что химические канцерогены — главная причина рака у человека и, более того, их легче всего выявить путем биотестирования на грызунах, хотя есть доказательства, что оно очень плохо показывает канцерогенность для человека. Как только ученый начинает действовать в рамках парадигмы, ему очень сложно заметить, а тем более принять любые опровержения.
Во-вторых, указание на связь рака с неправильным питанием, а не генами и токсинами попахивает «обвинением жертвы». Если в раке виноваты генетика и канцерогены, его развитие нам неподвластно. Виновата судьба. Нам просто везет или не везет. Мы не отвечаем за то, будет у нас рак или нет. Если же пищевой дисбаланс важнее химических канцерогенов, а наша диета может вызывать и останавливать болезнь, то рак — то, за что сам человек в какой-то мере отвечает.
В-третьих, на кону слишком много рабочих мест, карьер и организаций. Три четверти из 75 тыс. американских экспериментальных патологов (эту оценку привел мне на семинаре в Северной Каролине директор Программы токсикологического тестирования) участвуют в оценке результатов биоисследования канцерогенов. Этим людям невыгодно слышать, что их усилия тщетны и деньги, которые им платят, не дают почти никакой отдачи и не улучшают здоровье общества.
Энергичные защитники Программы биоисследования канцерогенов обычно верят, что рак начинается с генов (и даже прогрессирует из-за них), а химические канцерогены — самые важный фактор генетических изменений. Влияние же питания часто считают вторичным, потому что оно в лучшем случае модифицирует развитие рака, а не вызывает его. Хотя формально все верно, это все равно что заявить, будто газон образуется из семян, а поливка, прополка и солнечный свет только модифицируют его. Да, для газона нужны семена, как генетические мутации необходимы для возникновения предраковых повреждений. Но любой, кто хоть раз в жизни пахал поле, подтвердит: если его не возделывать, птицы и ветер засеют его и без вас. Мы живем в мире, изобилующем канцерогенными мутациями, многие из которых вызваны такими естественными явлениями, как солнце, вирусы и плесень. Если не жить в надувном шаре (в материале которого тоже могут содержаться мутагены), нельзя избежать вызываемых ими мутаций. Более эффективный метод профилактики — повлиять на то, что определяет, приведут ли они к раку: питание.
ПБК сегодня
Сторонники ПБК, как и раньше, пытаются перекричать доказательства, и любой серьезный разговор о питании с ними по-прежнему бесперспективен. Признавая, что оно важно, они попадают в редукционистскую ловушку выделения отдельных нутриентов. Акцент на химических канцерогенах как основной причине рака и особенно их влиянии на гены сегодня все так же доминирует.
Недавно один из старых защитников этой точки зрения и еще два общественных деятеля даже посоветовали продлить исследования на животных с двух до трех лет, включив внутриутробный период и еще один год, чтобы понаблюдать за развитием потомства в надежде открыть больше химических канцерогенов. В 2008 году вышла статья, где они пишут: «Биоисследования химического канцерогенеза на животных долгое время считаются веским показателем риска развития рака у человека», ссылаясь в основном на публикации собственного круга4. Еще один автор хочет уточнить и частично сократить программу путем оценки механизма действия всех потенциальных канцерогенов5. Обе поправки потребуют значительных финансовых вливаний, но под прицелом по-прежнему будут химические канцерогены как основная причина рака у человека.
Хотя методы ПБК ненадежны и дороги, в ней есть и хорошее (если бы исследования были краткосрочными и стоили мизерную долю сегодняшних затрат): выделить и запретить некоторые вредные вещества. Несомненно, моя жизнь была бы более здоровой и не такой мучительной, если бы я не встретился с диоксином! Но это не может быть единственным и даже основным способом предотвращения рака, потому что в этом случае мы и дальше будем проигрывать.
Глава 10
Редукционистская медицина
Ты никогда не решишь проблему, если будешь думать так же, как те, кто ее создал[15].
Альберт Эйнштейн
В последних нескольких главах я показал, как редукционизм искажает научную практику, особенно работы, посвященные нашему организму. Если бы единственными жертвами были учебники биологии и экзамены по органической химии, было бы грустно, но не смертельно. Проблема, конечно, в том, что научные теории и понимание науки обществом определяют то, как мы учим, финансируем и вознаграждаем медиков. В этой главе мы увидим отпечатки пальцев редукционизма на нашем видении болезней и методах их лечения.
Я начал с идеи, что в нашей медицине есть что-то фундаментально неправильное, а так называемая система здравоохранения на самом деле имеет мало общего со здоровьем и ее правильнее назвать системой болезнеохранения. Она просто реагирует на заболевания и обслуживает их, давая дорогостоящие и разочаровывающие результаты, которые мы должны принимать, не зная, что есть путь лучше. Многие медицинские эксперты и политики выдвигают новые предложения по улучшению здравоохранения и снижению затрат, но в большинстве случаев они ходят вокруг да около, а не смотрят в корень проблемы: редукционистскую систему.
Система болезнеохранения
В главе 4 я познакомил вас с притчей о слепцах и слоне. Представим, что они отвечают за здоровье и благополучие животного. Как бы это выглядело?
Очевидно, никому из них нельзя поручить слона в целом. Это невозможно. Каждый из них займется своей «специализацией»: ногой, бивнем, хоботом, хвостом, ухом и животом. Если слон поел плесневелого арахиса и заболел раком печени, никто этого не заметит, потому что ни одна из частей, за которыми им поручено наблюдать, не поражена. Лишь когда рак достигнет критической отметки, появятся симптомы. Сначала отсутствие аппетита заметит «врач по животу». Затем «хвостолог» обнаружит характерный запах от несварения желудка, и, наконец, «специалист по уху» почувствует и измерит лихорадку.
Слепцы, воспринимающие слона как набор несвязанных частей, не могут распознать предшествующую симптомам первопричину и что-то с ней сделать. Они вынуждены реагировать и лечить уже возникшие проблемы, а не предотвращать их. Это первая черта нашей системы болезнеохранения: реактивность.
Поскольку слепцы различают симптомы, но не причины, они лечат их так, как будто в них вся проблема. Врач по хоботу может кормить слона арахисом в сахаре, чтобы вызвать аппетит. Хвостолог, не имея возможности вмешаться в работу слоновьего пищеварительного тракта, может надеть на бедного зверя огромный подгузник с угольным фильтром и объяснить, что у современной медицины просто нет подходящего лекарства. А специалист по уху будет лечить температуру ледяными компрессами и заявлять, что слон «выздоровел», когда она приходит в норму. То же в случае нашей системы охраны болезней: она сосредоточена на симптомах, как если бы они вызвали болезнь, склоняется к выбору вмешательств, которые игнорируют причины, и поэтому симптомы с высокой долей вероятности появятся вновь.
Поскольку наши редукционистские врачи-слоноведы игнорируют слона как систему, они не могут прибегнуть к естественным методам лечения, которые эволюционировали вместе с видом, например к листьям определенных деревьев, вызывающим у слонов рвоту. Они выдумывают специальные методы симптоматической терапии, которые зачастую вызывают проблемы в другом органе. Это тоже символично для нашего редукционистского болезнеохранения: полагаться на химические вещества, которых нет в природе, для узкого вмешательства в небольшой сектор биохимии организма, неизбежно вызывая негативные побочные эффекты.
Перейдем от метафор к медицине и посмотрим, как эти порожденные редукционизмом черты отражаются на системе.
Реактивность
Когда речь идет о внезапных травмах, из-за которых человек попадает в реанимацию, реактивность разумна. Нельзя наложить гипс на ногу или профилактический шейный корсет на случай, если когда-нибудь в будущем человек разобьется на мотоцикле. Но по сути вся наша система похожа на реанимацию. «Медицина» начинает заниматься человеком, когда он себя плохо чувствует и у него диагностируют болезнь. Нас учат обращаться к врачу, только если есть какие-то проблемы.
Как я уже сказал, это разумно в случае травм, возникающих внезапно и неожиданно. Нельзя заниматься тем, что еще не произошло. Но медицина реактивна практически полностью: все болезни лечат так, как будто они набросились на нас из-за угла. Сегодня все хорошо, а завтра развился рак. В один день артерии в отличном состоянии, а на следующий человек лежит в операционной на тройном шунтировании.
Мы знаем, что это ерунда. Чтобы дойти до стадии клинических симптомов, биологические процессы должны происходить неделями, месяцами, а чаще годами. Но медицина с помощью редукционистских инструкций, ценообразования и десятиминутных посещений врача отталкивает пациентов от заботы о здоровье до того, как болезнь примет полную силу. «Заболейте как следует, тогда и приходите», — хороший лозунг для врачей и больниц при современной системе. «Пока симптомы субклинические, ничего не болит, все работает и анализы в порядке, мы ничем не можем помочь. Успокойтесь и съешьте что-нибудь».
Лечение симптомов, а не причины
В реаниматологии лучше сначала убрать крутящееся колесо машины с груди жертвы и вправить переломанные ребра. Уже поздно перестать писать СМС за рулем, бросить пить и перестроить съезд с эстакады. Это подождет, а пока надо стабилизировать состояние пациента. То же актуально, когда кто-то попал в больницу с сердечным приступом, инсультом и диабетической комой: первым делом надо снять самые тяжелые симптомы, чтобы пациент дожил до утра.
Но на этом медицина и останавливается. Чаще всего мы не лечим болезни: мы заняты эффектами и убеждаем себя, что это и есть причина. Заболели гипертонией? Снизим давление антигипертензивным препаратом, потому что оно может вызвать болезни сердца. Нам не интересно, почему оно у вас высокое. Рак? Облучим опухоль и отравим ее химикатом. Какая разница, что его могла вызвать диета, в которой слишком много животных продуктов? (Как я показал в главах 8–9, редукционистская генетика хочет заставить нас поверить, что вообще ничего нельзя поделать — рак неотвратим, потому что засел в генах.) Сердечный приступ? Надо стентировать артерии, чтобы кровь текла свободнее. Причина закупорки не важна. Практическая медицина занята по большей части симптомами.
Видите, как это дико и непродуктивно? Зациклившись на симптомах, мы упрямо игнорируем настоящие причины, взвинчивая вероятность, что симптомы вернутся и отомстят. Если вы забыли полить газон и он пожелтел, вы ведь не станете его красить и думать, что решили проблему? Но очень часто медицинская элита так и рассуждает.
Назначение узких редукционистских методов лечения, которые ухудшают положение
Очевидно, что слой краски не решит проблему засухи: корням по-прежнему не будет хватать воды. Но может стать хуже — смотря какая краска. Обычно в ней есть формальдегид, летучие органические соединения (ЛОС), ртуть, кадмий, свинец и бензол. Эти вещества могут убить дождевых червей и бактерии, улучшающих качество почвы. Пары ЛОС вредят питающимся насекомыми птицам. Видите? Симптоматическое лечение увядшего газона путем обращения к самому симптому — желтизне — в отрыве от холистической среды не только не решает проблему, но и усугубляет ее.
Как я уже показал, западная медицина предпочитает методы, специфичные для данного заболевания. Чем более направлено действие лекарства, тем выше оно ценится. Лекарства часто представляют собой соединения, разработанные для определенного этапа заболевания, действуют на ключевой фермент, гормон, ген или продукт его экспрессии. (Химиотерапевтические препараты — отличный пример такого сверхузкого подхода: они призваны остановить конкретный этап в процессе развития болезни1, как если бы все остальные не имели значения.) Такая практика — точность и конкретность — считается образцом науки. Но если вы хоть раз читали мелкий текст в рекламе новых лекарств, то знаете, что они сопровождаются очень неприятными, а часто угрожающими жизни побочными эффектами. Лекарства, направленные на определенные узлы патологического процесса, как ядовитая зеленая краска, могут разрушать другие органы.
Доверие к неестественным лекарствам
Большинство лекарств получено из растений. Люди (и животные) давно знают, что биологические свойства некоторых из них полезны при лечении болезней. Народные целители испокон веков применяли холистический подход, чтобы восстановить баланс в организме пациентов. Они полагали, что в растениях есть «душа», воплощающая и направляющая оздоровительный эффект.
С точки зрения современной медицины в этом подходе есть неустранимый недостаток. Во-первых, мнение, что в растении есть дух, который надо уважать в целостности, и оно целиком представляет собой что-то особенное, попахивает предрассудками и бессмыслицей. Если у растения есть целебные свойства, значит, в нем скрыто вещество, которое делает всю работу. Наша задача — не просто его найти, но и научиться воссоздавать, чтобы производить в стерильных и контролируемых условиях.
Фармацевты стараются выделять и определять химическую структуру «активных веществ», отвечающих за полезные свойства растений2. Синтезируя новые, ненатуральные химические соединения, они стремятся максимально повысить их эффективность и минимизировать токсичность (побочные эффекты), или, по крайней мере, уверяют нас в этом3. На самом деле все наоборот. Чем большим структурным изменениям подвергается вещество, тем больше вреда приносит организму. Это источник свойственных всем лекарствам непреднамеренных побочных эффектов, которые часто усугубляются неестественным временем приема и дозировкой, отходящими от гармонии природы в управлении этой невероятной сложностью.
Происходит вот что. Когда организм чувствует, что его травят (вторжение инородных веществ), он поднимает тревогу и в числе других развитых в процессе эволюции реакций призывает на помощь армию ферментов, чтобы превратить чужеродное вещество в менее вредный метаболит, который можно вывести. Один из таких ферментов — ОСФ. Как я рассказывал в главе 7, ОСФ отвечает за широкий спектр биологических функций, включая метаболизм и обезвреживание лекарственных веществ.
Забавно, что лекарства, созданные для влияния на конкретные реакции организма, вызывают реакцию ферментативной системы ОСФ. Но мы видели, что в биохимии точечных ударов не бывает и стратегия использования этих веществ для лечения болезней похожа на стратегию «уничтожить деревню, чтобы спасти ее», применявшуюся во время войны во Вьетнаме. Как и на настоящей войне, она предсказуемо оставляет за собой много невинных жертв.
На самом деле с побочными эффектами все еще хуже. Чтобы противодействовать вреду, нанесенному химическим лечением, пациентам могут назначить второй препарат, а то и третий и четвертый, чтобы убрать последствия предыдущих. Часто дозу приходится со временем увеличивать, потому что организм все эффективнее обезвреживает и выводит его до того, как он приступит к работе. И мы ошибочно считаем такое нагромождение таблеток нормой!
Болезнь «придумайте сами»
Редукционистская природа исследований, когда ученых побуждают подробно рассматривать узкие области, способствует применению подхода «слепцов и слона», или болезнеохранения. Даже язык медицины укрепляет эти тенденции, усложняя восприятие организма как интегрированной системы, все элементы которой взаимодействуют и влияют друг на друга.
Наверное, самый выразительный пример — слово «заболевание». Что мы подразумеваем под ним? Действительно ли разные признаваемые медициной заболевания — отдельные сущности? Или группировка симптомов в новые болезни более произвольна?
История классификации болезней началась в далеком 1662 году, если не раньше, когда в Англии впервые были составлены и опубликованы записи причин смерти4. Всего выделен 81 тип заболеваний. С тех пор список много раз пересматривался. Последняя, десятая версия известна под названием «Международная статистическая классификация болезней и проблем, связанных со здоровьем», или МКБ-10. Ею занимается Всемирная организация здравоохранения ООН. Туда внесены многие «новые» заболевания, а также сделана подробная разбивка болезней и патологических состояний на подклассы. Сегодня она включает более 8000 пунктов — немного больше, чем исходные 81, не так ли?
Взглянув на некоторые исторические классификации, мы осознаем границы нашего понимания и произвольность таксономии заболеваний. Возьмите, например, один из самых распространенных диагнозов европейских женщин в XIX веке: истерию. Слово намекает на одну из теорий происхождения этой болезни — нарушение функции матки (по-гречески ). Симптомы истерии включали, помимо прочего, обмороки, нервозность, половое влечение или его отсутствие (!), задержку жидкости, потерю аппетита и «склонность создавать проблемы». Интересно: а у мужчин таких симптомов не бывает?
К счастью, диагноз «истерия» — дело прошлое. Но почему он исчез? Ведь никто не получил Нобелевскую премию за излечение этой болезни. Симптомы никуда не делись, однако западные врачи перестали связывать их с неправильным поведением матки. Они реальны, но «болезнь» зависит от культурных и половых предрассудков. Заболевание — не более чем теоретическая модель, наложенная на комплекс симптомов.
Медицина иногда отрицает существование болезни — связи между симптомами, — о которой говорят многие люди. Современные примеры — синдром хронической усталости, хронические скелетно-мышечные боли и фибромиалгия. Многие врачи, слыша эти слова, закатывают глаза и сводят все к одному диагнозу: ипохондрия. Они не считают это болезнями, потому что данные наборы симптомов нельзя связать с конкретными редукционистскими «патологиями», например инфекциями или иммунными реакциями. Иными словами, если доктор не может уверенно диагностировать что-то путем объективных анализов, это не болезнь. Замкнутый круг? Заболевание — это то, что медицина произвольно называет таковым.