Сочетания различных генов, обеспечивающих нормальный метаболический процесс или вовлеченных в развитие мультифакториального заболевания, получили название «генных сетей». По определению профессора Н. А. Колчанова, генная сеть – это группа координированно функционирующих генов, обеспечивающая формирование фенотипических признаков организма: молекулярных, биохимических и физиологических.
Все процессы в организме – результат взаимодействия (интеграции) его генных сетей. На сегодняшний день создана база данных (GenNet), в которой содержатся описания генных сетей, ответственных за различные жизненно важные функции организма человека, а также информация о метаболических и регуляторных сигналах, контролирующих, интегрирующих и направляющих работу этих генных сетей. Подробно изучены механизмы взаимодействия и интеграции генных сетей, обеспечивающих регуляцию уровня глюкозы в организме, синтез стероидных гормонов, функции клеток жировой ткани, генные сети окислительного стресса и многих других метаболических процессов. Будучи функционально автономными сообществами генов, локальные генные сети интегрированы в одну глобальную сеть организма. Таким образом, каждый человек – это глобальная сеть из множества локальных генных сетей.
Генетические сети составляют относительные риски атеросклероза, ишемической болезни сердца, остеопороза, диабета, астмы, опухолей и т. д. В патогенез каждого заболевания вовлекается много разных функционально взаимосвязанных генов той или иной локальной генной сети. Вклад различных генов, составляющих генную сеть, в развитие любого заболевания существенно различается. Во-первых, развитие любого патологического процесса определяется не всеми генами отдельной генной сети, но лишь сравнительно немногими из них – генами предрасположенности. Во-вторых, ген-генные взаимодействия и компенсация функциональной неполноценности одного гена другим, «буферным» геном той же метаболической группы, зачастую имеют гораздо большее значение, чем собственно наличие полиморфного гена. В-третьих, наряду с главными генами, провоцирующими начало болезни, всегда присутствуют другие, второстепенные, в том числе многочисленные гены-модификаторы, фенотипические эффекты которых во многом определяются средовыми факторами.
Ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет, гипертоническая болезнь, рак молочной железы, рак легкого, остеопороз и многие другие распространенные заболевания входят в список болезней с наследственной предрасположенностью, соответствующими им генными сетями, и полиморфным вариантом отдельных генов.
Сведения о генетических сетях лучше иметь задолго до начала заболевания. Соответствующие профилактические мероприятия могут полностью ликвидировать или в значительной мере предупредить развитие тяжелого заболевания. Тестирование генетических сетей заболеваний, с ожидаемым повышенным риском, исходящим из семейной истории, и возможная фенотипическая корректировка их функций могут существенно уменьшить число лиц, у которых реально разовьется мультифакторное заболевание: атеросклероз, диабет, инфаркт миокарда, гипертония и прочие.
Досимптоматическое выявление лиц высокого риска и первичная профилактика являются основными задачами предсказательной медицины. Генетическое тестирование в семьях высокого риска заболеваний с поздней манифестацией, к которым относятся, например, семейный рак молочной железы и яичников, болезнь Альцгеймера, Паркинсона, в настоящее время рассматривают как одно из направлений превентивной медицины.
Генетическое тестирование не позволяет определить время появления того или иного заболевания и тем более не ставит предварительный диагноз, но помогает выявить индивидуальный риск подверженности воздействию факторов окружающей среды, особенности обмена веществ и метаболизма лекарств.