Один із поширених страхів навколо вакцин проти COVID-19 — буцімто деякі вакцини можуть змінити ДНК людини. Свого часу соцмережами почали поширювати слова, які нібито належать відомому бізнесмену та філантропу Білу Гейтсу: «Усе просто, ми змінюємо вашу ДНК за допомогою вакцини, імплантуємо чип...» Немає сенсу продовжувати, бо подібні твердження не витримують жодної критики.

Це один із численних виявів теорії змови. Науковці багаторазово заперечували, що вакцини можуть змінити ДНК людини. Але факт, що їм взагалі доводиться це робити, й до того ж без великого успіху, наводить на думку: багато людей не уявляють, що таке ДНК, як вона може змінюватися і чим це загрожує людині.

hromadske разом із генетикинею Ксенією Гулак розповідає найголовніше, що варто знати про ДНК, її зміни та їхні наслідки.

Найголовніша молекула

ДНК, або дезоксирибонуклеїнова кислота - це молекула, в якій записана вся інформація про те, як побудований і працює організм: людини, картоплі, якогось із коронавірусів чи будь-який інший. Умовно кажучи, це бібліотека, що складається з багатьох томів з інструкціями для роботи організму. Якщо є бібліотека, то має бути й писемність. Вона є. В її основі — лише чотири літери, які науковці позначають A, G, T, C.

Це, звісно, не літери буквально, а відносно невеликі хімічні сполуки (нуклеотидні основи). Вони з’єднуються між собою у довгі ланцюжки - молекули ДНК. У кожній клітині нашого тіла 46 таких молекул, що є нормою. Якщо розмотати їх і скласти одна за одною, вийде ланцюжок понад два метри завдовжки. Враховуючи «невидимий» розмір літер, наші бібліотеки справді велетенські.

Якби ми прочитали текст в наших ДНК, то це було б щось на зразок ATTCGGTAC. Але що він означає?

Що там написано?

Частина тексту - це пояснення того, як мають бути побудовані різні білки. Це вкрай важливі молекули, без яких уявити життя просто неможливо. Вони є як у найпростіших бактеріях, так і в наших тілах. Наприклад, гемоглобін — це білок, що відповідає за перенесення кисню та вуглекислого газу, саме через нього наша кров червона. Колаген — білок, що входить до складу кісток та хрящів у людському тілі. А інсулін регулює обмін глюкози в нашому організмі. Загалом, крім цих трьох, в нашому організмі є тисячі інших білків, кожен із яких описаний в нашій бібліотеці за допомогою мови ДНК.

Крім того, в бібліотеці є тексти, що описують РНК — інші важливі молекули, які регулюють безліч процесів в нашому організмі. А також є тексти, які не мають сенсу (те, що раніше називали «сміттєвою ДНК»). Цікаво, що більшість тексту в наших бібліотеках є саме такою беззмістовною. Це не має надто дивувати. Адже книги, які є беззмістовними чи такими здаються, можна також використати, але не за прямим призначенням. Наприклад, як елемент інтер’єру.

Походження нашої бібліотеки

Бібліотечний фонд має хтось наповнити. А звідки взялися наші тексти?

Перші тексти виникли кілька мільярдів років тому, і як саме це сталося, ми досі погано розуміємо. Відтоді вони розвивалися в процесі, що зветься еволюцією. Різні організми мають різні бібліотеки, хоча деякі розділи можуть бути спільними в таких далеких організмів, як кишкова паличка та африканський слон. Це тому, що всі організми на Землі мають спільного предка, отже, нехай далекі, але родичі.

Кожен із нас отримав свою бібліотеку від двох людей — біологічних батьків. Сперматозоїд, у якому була половина чоловічої бібліотеки, зустрівся із яйцеклітиною, де була половина жіночої бібліотеки.

Копії, копії, копії

Це означає, що тіло кожного із нас колись складалося лише з одної клітини. Проте в тілі дорослої людини близько 30 трильйонів клітин (трильйон — це тисяча мільярдів, або мільйон мільйонів). Ми виросли до наших розмірів завдяки тому, що перша клітина розділилася на дві й кожна наступна також ділилася багато разів.

Але перед поділом клітина щоразу переписувала свою бібліотеку, щоб по одній копії дісталось кожній з її дочок. Тож у тілі дорослої людини міститься близько 30 трильйонів копій однієї бібліотеки. Кожна клітина має всі інструкції для роботи цілого організму, але використовує лише ту частину, яка потрібна їй для її роботи. А втім, є винятки: червонокрівці, наприклад, взагалі позбавлені бібліотеки, але в їхньому короткому житті вона більше заважала б, ніж була корисною.

Отже, якщо ми візьмемо клітину зі шкіри пальця, клітину печінки й клітину з якоїсь кістки та «прочитаємо» їхні бібліотеки, то вони будуть абсолютно однаковими. В теорії - так, але на практиці вони відрізняються.

Складнощі копіювання

Щоби зрозуміти, чому так, слід уявити чи навіть згадати, як раніше копіювалися тексти. Для цього їх або переписували літера за літерою від руки, або набирали на друкарській машинці.

Але яким би досвідченим та уважним не був переписувач, рано чи пізно він може схибити. А коли йдеться про переписування цілої бібліотеки із багатьох томів, помилок точно не уникнути. Щось подібне відбувається і під час копіювання ДНК - наших бібліотек. Навіть попри те, що в клітинах є механізми, які відстежують, аби помилок не було, вони теж не досконалі.

«Так виникає явище, яке науковці називають мозаїцизмом. Це коли в одному тілі є клітини з різними з генетичного погляду клітинами, тобто з різними бібліотеками, - пояснює Ксенія Гулак. - Із тієї ж причини навіть однояйцеві, або справжні близнюки, всупереч поширеному уявленню, не мають абсолютно однакових генів - нехай і незначною мірою, але вони відрізняються між собою за генами».

Нестрашні помилки

Але якщо в тілі кожного з нас є клітини з помилками, то виникає питання: чому це зазвичай ніяк не позначається на нашому житті, зокрема, не призводить до захворювань?

Якщо повернутися до аналогії з текстом, то питання більш ніж закономірне. Адже заміна лише однієї літери легко перетворює «кита» на «кота», «диво» на «пиво», а неправильно поставлена кома може замінити смертний вирок на помилування. Щось подібне може траплятися і в людському тілі: заміна однієї літери в бібліотеці може призвести до тяжкої й невиліковної хвороби. Наприклад, якщо зовсім трішки змінити ділянку ДНК, що містить ген під назвою CFTR, то білок, який вона описує, набуде неправильної форми. Це призведе до такого тяжкого захворювання як муковісцидоз, що серед іншого вражає травну систему і легені.

Подібних прикладів, коли помилки в наших бібліотеках призводять до хвороб, багато. Та частіше трапляється навпаки: помилка є, але ми від неї ніяк не страждаємо. Це має кілька пояснень. Одне з них полягає в тому, що помилки часто виникають у тій частині текстів, що є беззмістовними. Тобто один текст, який не мав змісту перетворюється на трішки інший, який так само не має змісту. Ця заміна ніяк на нас не впливає.

Особливості алфавіту

Інше пояснення пов’язане з особливостями писемності, якою створені наші бібліотеки. Вона передбачає, що знаки читаються не окремо, а групами по троє. Лише чотири знаки можуть утворити 64 потрійних комбінацій. Це утричі більше, ніж потрібно для мови наших бібліотек. Тому декілька трійок можуть мати одне й те ж значення.

У перекладі людським письмом це означає, що «АБВ» і «АБГ» хоча й відрізняються за написанням, але не за значенням. А в нашому тілі це означає, що подібна помилка при переписуванні тексту не спотворює його сенс. Але толеруються лише деякі помилки. Скажімо, «АБФ» матиме вже інше значення, ніж «АБВ» і «АБГ». Трапляється і так, що помилка справді призводить до спотворення тексту і навіть в цьому випадку людина може не просто лишатися здоровою, а навіть не здогадуватися про проблему у своїй бібліотеці.

«Кожен ген у наших клітинах представлений двома копіями: одну ми отримали від матері, а іншу від батька. Якщо один із цих генів зламаний, а інший залишається справним, то хвороба може не виявлятися. Можливо, вона виникне в когось із нащадків, які отримають зламаний ген, але не у вас», - пояснює Ксенія Гулак.

Радіація, мутагени, але не вакцини

Досі ми змалювали оптимістичні сценарії, коли наші бібліотеки, тобто ДНК, змінюються, та нам від цього - жодної шкоди. Але так буває не завжди. Часом ДНК змінюється так, що це стає справжньою проблемою. Наприклад, під впливом радіації ДНК руйнується. Хоча в клітинах є механізми, що ремонтують зламану ДНК, рано чи пізно вони також припускаються помилки. Якщо така помилка трапиться в одній із критично важливих ділянок тексту, клітина може почати неконтрольовано розмножуватися. Так виникає пухлина.

Фатальні помилки в наших бібліотеках можуть виникати не обов’язково через радіацію чи дію шкідливих речовин. Що старшими ми стаємо, то гірше працюють системи копіювання та догляду за нашими бібліотеками. Це означає, що одного разу може виникнути критична помилка. Що довше живе людина, то вищі шанси, що це станеться.

Але серед причин, які можуть спричиняти помилки в наших текстах, немає вакцин. Принаймні науковці, які досліджують гени, не знають про них, на відміну від прихильників теорій змов. Нові РНК-вакцини взагалі не потрапляють до ядра клітини, де розташовані наші бібліотеки, тому ніяк не змінюють їх. А старі вакцини взаємодіють з організмом так, як і збудники хвороб. Якби вони змінювали ДНК, довелося б визнати, що поліовірус, пневмококи, вірус кору та інші збудники, проти яких ми захищаємося вакцинами, також це роблять. Але це не так — вони швидко вбивають нас або змушують тяжко хворіти. На відміну від вакцин.