Эволюционная биология человека и охрана здоровья

Многие думают, что эволюционная биология изучает «дела давно минувших дней», не имеющие прямого отношения к такой ориентированной на практику области науки, как медицина. Это совершенно неверно. Как эволюция человека, так и эволюция его патогенов, принципиально важны для различных аспектов охраны здоровья.

Несовершенство современных организмов, вызванное постепенностью эволюции их предков, является одним из классических доказательств реальности эволюции. Несовершенство организации человеческого тела – инвертированная сетчатка, зубы мудрости, отсутствие сплошной преграды между дыхательными и пищеварительными путями – приводит к многим патологиям.

Другим классическим доказательством эволюции является гомология, то есть глубокое, невынужденное никакими требованиями внешней среды сходство между различными организмами. Гомологии между человеком и «модельными» организмами, такими как шимпанзе, макака, мышь, данио и дрозофила, позволяют изучать многие болезни человека на животных моделях. Несмотря на ряд ограничений, этот подход привел – и приведет – ко многим фундаментальным открытиям.

Микроэволюция, то есть эволюция на уровне популяций, также важна для медицины. С одной стороны, в каждой человеческой популяции имеется огромное количество вредных аллелей, которые постоянно возникают за счет мутаций, еще не отметенных отрицательным отбором. Эти вредные аллели играют ключевую роль в наследуемости мультифакториальных болезней, таких как гипертония, шизофрения и разнообразные онкологические заболевания. С другой стороны, положительный отбор, действующий по-разному на разные популяции человека, привел к возникновению многих адаптивных различий между ними, затрагивающих такие признаки как цвет кожи, способность усваивать лактозу, чувствительность к недостатку кислорода, и риск заболевания диабетом.

Наконец, отбор на межклеточном уровне является ключевым фактором прогрессии раковых опухолей, то есть увеличения их злокачественности в течение заболевания. Сравнение полных геномов опухоли и нормальных тканей пациента позволяет изучить действие мутационного процесса и отбора в ходе развития онкологического заболевания, что, видимо, будет иметь важное значение для прогресса онкологии.