История PFAS (группа веществ) началась в 1938 году, когда один химик случайно получил политетрафторэтилен. Будущий тефлон оказался невероятно устойчивым к воде, жиру и температуре.
Промышленники были в таком восторге, что просто рыдали от счастья. PFAS начали добавлять почти везде. Ими обрабатывали бумажные стаканчики (поэтому они не раскисают от горячего кофе. Вот вам и магия), упаковку для еды, одежду, мебель и обувь. Они могли оказаться в туши для ресниц, тональной пудре, креме для обуви и полироли, даже в противопожарной пене.
Ну а что? Жир не липнет, вода скатывается, вещи не пачкаются, а молекулы почти не разрушаются. Последнее почему то посчитали мелкой технической деталью (хотя позже осознали промашку и дали красивое название "вечные химикаты", ну а чего мелочиться, такая имба получилась).
Пока все радовались чудесам науки. Внутренние исследования производителей PFAS это 3M и DuPont уже в шестидесятых знали о высокой токсичности PFAS, высокой биоаккамуляцией и вообще чет работникам на производстве явно не здоровится. Однако производство продолжалось. Деньги текли рекой, какой идиот откажется от таких прибылей, ну а то что ядовитый, вечный химикат, да тьфу, делов то, от чего кто загнулся, все равно никто не вечен. Зато сковородка красивая и тушь не течет.
В конце девяностых годов один юрист взялся за дело фермера. Рядом со свалкой DuPont погибали коровы, а причиной подозревали загрязненную воду. Через суд юрист получил внутренние документы компании. Затем появилась независимая научная комиссия, которая установила вероятную связь воздействия C8 (PFOA тоже из группы PFAS) с шестью заболеваниями, включая рак и болезни щитовидной железы.
Начались суды, компенсации и отказ крупных западных компаний от длинноцепочечной группы PFAS таких как PFOA и PFOS. Но старые PFAS не исчезли, производство тупо перенесли с глаз долой в другие страны, подальше от регуляторов, заплатив смешные штрафы.
Чисто для маркетинга и что-бы все отвалили, на смену старым PFOA и PFOS презентовали короткоцепочечные аналоги, тот самый GenX. Предлагая как более "безопасную" замену.
А на новые исследования, которые показывают, что короткоцепочечные безопасными по умолчанию не стали - тупо забили.
Что имеем? А то что сегодня PFAS находят в арктическом снегу, дождевой воде, плаценте, грудном молоке и крови подавляющего большинства обследованных людей. И то, что в ряде крупных стран нет мониторинга на эту группу веществ, вот такая вот случайность. Но самое неприятное начинается дальше.
Почему я так залип на железе в данных?
Представьте, что эмбрион это огромная стройка. ДНК представляет собой генеральный план. Гены развития содержат задания для бригад. Где строить нервную систему, где конечности, а где остальные ткани и в какой последовательности. На особенно важных заданиях висят две бирки.
Зеленая сообщает, что бригада готова.
Красная запрещает начинать работу раньше времени.
Такое состояние называется бивалентным хроматином. Ген подготовлен к быстрому запуску, но пока удерживается в режиме ожидания, что-бы не сбить последовательность "сборки".
В нужный момент специальные ферменты снимают одну из бирок. Среди них есть JmjC деметилазы. Для работы им критично нужны доступное железо Fe2+.
PFAS похоже могут нарушать распределение железа, работу митохондрий и эпигенетических ферментов.
Если просто, прораб Петрович набухался, потерял ключи и не снял красную бирку с нужного задания. На стройке паника. Одна бригада ждет команду. Другая лезет вперед. Третья вообще не понимает, что должна строить. На шум приезжает инспекция. Разбираться ей некогда, сроки жмут. Она видит бардак, пьяного Петровича, тупо ставит на текущей части работ печать отказать и уезжает.
В результате рандомный участок стройки могут пропустить. Временная задержка превращается в длительное молчание гена. Если это произошло во время раннего развития эмбриона, вернуться назад и спокойно достроить нервную систему уже не получится.
Это и есть эрозия бивалентности. Система, которая должна точно переключать гены развития, начинает терять балансировку, метки H3K4me3 и H3K27me3 осыпаются вместе. Потеря H3K4me3 снимает естественный блок с фермента DNMT3A, который начинает наглухо запечатывать ДНК метилированием. И это уходит в наследование.
Хм... массовое производство PFAS продолжается несколько десятилетий. За это время в условиях постоянного воздействия родились уже три или четыре человеческих поколения.
Даже если завтра волшебным образом удалить PFAS из воды, еды и крови, это не отменит уже возникшие нарушения развития. Но называть их вечными поломками генов без полных данных пока нельзя.
И да, проблема в том, что волшебного удаления не будет.
Каждое новое поколение получает не только возможное "рандомно поломанное" наследие предыдущего, но и собственную дозу воздействия. Да, на новой стройке Петрович опять набухается, а инспекция продолжает закрывать случайные участки и так далее.
Что произойдет к условному поколению F6, никто честно не знает. Результаты на червях и крысах нельзя прямо переносить на людей. Но человечество уже проводит этот эксперимент на себе. Без чистой контрольной группы и без кнопки "отмена".
Главный вопрос в том, какие нарушения к этому времени начнут казаться нормой, потому что мы уже забудем, как выглядела норма до появления PFAS.