Текущий статус генетической идентификации предполагаемых останков царской семьи

История поиска, обнаружения и идентификации предполагаемых останков царской семьи чрезвычайно непроста и изобилует массой спорных моментов. Однако в этой небольшой записке мы остановимся на главной особенности только одной части обширных комплексных исследований, ведущихся с начала 90-х годов, а именно генетической экспертизы – ее высокой формализованности и точности. Это очень важно именно при разрешении главного текущего вопроса для Православной Церкви – вопроса о подлинности мощей. Возможности современной генетической экспертизы таковы, что вне зависимости от истории обнаружения останков, вне зависимости от объективных и субъективных сомнений в их подлинности, подозрений в незаконных и недобросовестных манипуляциях, ответ на простой вопрос о том, принадлежит ли определенный фрагмент останков, находящихся в распоряжении исследователей, Николаю Александровичу, его супруге или его детям, может быть получен с исключительно высокой точностью.

В этой небольшой заметке приведены только основные результаты генетических экспертиз, изложенные в официальных документах и научных публикациях, как отечественных, так и зарубежных, список которых приводится в конце текста. Идентифицированы были 2 группы останков – эксгумированные в 1991 году (9 человек), и в 2007 году (2 человека). Их генетические исследования ведутся с 1991 года по настоящий момент времени. Однако в связи с развитием технических средств анализа уровень и точность последних экспертиз, проведенных под руководством Евгения Рогаева, сводные отчеты о которых были представлены в 2015 году, существенно превосходят ранние экспертизы (проведенные под руководством Павла Иванова), поэтому ранние экспертизы имеют сейчас в основном исторический интерес, особенно в свете того, что их данные хорошо согласуются с поздними. Работы были преимущественно выполнены в отечественных исследовательских центрах (Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова, Москва) и в зарубежных (Медицинская школа Массачусетского университета в г. Вустере).

Исчерпывающие данные по генетической экспертизе приведены в официальных отчетах, выложенных на сайте ИОГен РАН. С 1994 года научные данные также публиковались в отечественных и зарубежных ведущих научных журналах (см. список литературы). В данной записке мы не будем описывать историю идентификации в деталях, а остановимся лишь на основных результатах и главных проблемах.

Образцы для анализа
Образцы для анализа были взяты из двух захоронений (условно обозначаемых 1991-м и 2007-м годами). Разбор и группировка сохранившихся остатков по скелетам производилась, по всей видимости, без генетического анализа, на основании экспертизы, проведенной судебными антропологами в соответствии с полом, возрастом и другими характеристиками [Иванов, 1994]. Важно отметить два момента. Судя по данным, представленным в указанной публикации, в первом захоронении были обнаружены останки 9 тел, идентифицированных как 5 членов императорской семьи (Николай Александрович, Александра Федоровна, Ольга, Мария, Татьяна) и 4 человека, не являющиеся родственниками императорской семье, – доктора Боткина, Анны Демидовой и двух слуг мужского пола. Существенный интерес представляет иллюстрация из первой публикации [Иванов, 1994], в которой можно видеть расположение останков при их первой официальной эксгумации (см.рис 1).


Рис. 1. Рисунок из публикации [Иванов, 1994], демонстрирующий расположение останков в первом захоронении.

Следует обратить внимание, что количество черепов, которые можно видеть на этом рисунке – 4 или 5, но никак не 9. Возможно, они были сильно повреждены (о чем есть упоминание в опубликованных материалах) или их просто не видно на рисунке. Возможно, к этому имеет отношение интересное замечание из той же публикации, где говорится о том, что несколько черепов изымались из могилы Гелием Рябовым гораздо раньше 1991 года, были увезены в Москву, а потом возвращены в захоронение. После эксгумации 1991 года по результатам работы криминалистов и антропологов все останки были сгруппированы по отдельным скелетам. Все найденные скелеты полностью собрать не удалось, «комплектность» составляла от 15 до 50%. Для дальнейшего генетического анализа были взяты девять пар больших берцовых и восемь пар бедренных костей скелетов, так как в одном случае не удалось найти пару бедренных костей, и пришлось взять плечевую. В дальнейших исследованиях генетический материал получали также из бедренных костей.
Ситуация со вторым захоронением более сложная – всего было найдено около 40 фрагментов останков, из которых более половины были непригодны для какой-либо идентификации, для двух фрагментов принадлежность к человеческим останкам была неочевидна и только 17 фрагментов были идентифицированы, как возможно принадлежащие царским детям – Алексею и одной из дочерей. В дальнейшем именно эти фрагменты были использованы для генетической идентификации.

Установление пола
Для установления пола был использован анализ гена амелогенина, гомологи которого имеются как на X, так и на Y хромосоме, но имеют четкие различия, что дает возможность точно определять пол (XX – женский или XY – мужской).

Установление идентичности по материнской и отцовской линиям
Для установления идентичности по отцовской и материнской линиям были использованы биологические материалы, полученные от живых потомков Николая I (5 человек) и королевы Виктории (бабушки императрицы Александры Федоровны – 5 человек). Особенность генетических маркеров, используемых для этой цели (митохондриальная ДНК и Y-хромосома), состоит в том, что эти гены каждый человек (мужчины и женщины) получает только от матери (митохондриальная ДНК), либо (только мужчины) от отца (Y-хромосома). Эти генетические маркеры, как правило, очень хорошо сохраняются в поколениях (за исключением редко происходящих мутаций), вследствие чего все мужчины потомки Николая I имеют идентичную Y-хромосому, а все потомки королевы Виктории (мужчины и женщины) имеют идентичный митохондриальный генотип. Кроме того, была исследована идентичность предполагаемых останков Николая Александровича по материнской линии путем сравнения с митохондриальной ДНК прямых потомков императрицы Марии Федоровны (принцессы Дагмар).

Установление отношений отец-мать-дети, а также индивидуальных генетических профилей
Для анализа были использованы так называемые «аутосомные STR-профили» – участки (маркеры) аутосомных (не половых) хромосом человека, для которых у каждого человека присутствуют два варианта маркера, один – полученный от матери, другой – от отца. Эти профили являются мировым стандартом идентификации личности, т.е. с их помощью можно получить с исключительно высокой достоверностью доказательство того, что биологический (генетический) материал принадлежит конкретному человеку (в том случае, если имеются образцы его подлинного генетического материала). Кроме того, с помощью STR-профилей можно подтвердить/опровергнуть отцовство или материнство. Такие анализы возможны по причине высокого полиморфизма каждого из маркеров, входящих в системы идентификации личности. Для установления идентичности образцов крови с эрмитажной рубашки с генетическим материалом, полученным от костного образца из первого захоронения, было использовано 17 Y-хромосомных и 15 аутосомных маркеров, что позволяет совершенно исключить какую-либо ошибку.

Установление принадлежности останков Николаю Александровичу
Понятно, что нахождение в некотором захоронении группы лиц, представляющих собой отца, мать и пятерых детей, где мать имеет идентичный митохондриальный генотип с королевой Викторией, а отец – Y-хромосому, идентичную с Y-хромосомой Николая I, а митохондриальный генотип принцессы Дагмар (Марии Федоровны) оставляет не так много возможных вариантов идентификации. Однако в данном случае по «счастливому» стечению исторических обстоятельств исследователи имели в распоряжении еще и подлинный генетический материал Николая Александровича, сохранившийся на рубашке со следами крови, пролитой будущим императором в бытность его наследником престола во время нападения на него в Японии в 1891 году. Эта рубашка до сего времени хранилась в Эрмитаже. Анализ смывов крови с этой рубашки послужил одним из решающих аргументов в идентификации, так как совпадение генетических профилей в данном случае могло неопровержимо доказать, не просто родство, но идентичность останков.

Статистическая оценка достоверности результатов экспертизы
Для оценки статистической достоверности были использованы общепризнанные во всем мире подходы с использованием больших популяционных баз митохондриальных, аутосомных и Y-хромосомных маркеров, распространенных в европейских популяциях, включающих также русские, славянские, восточно- и западноевропейские субпопуляции. Распределение частот генотипов в этих базах данных позволило оценить вероятность случайного совпадения данных генетической экспертизы. Для установления отношений мать-отец-дети были использованы статистические подходы для идентификации пропавших личностей в тех случаях, когда известны генотипы родителей.

Результаты генетической экспертизы
Результаты экспертизы не вызывают никаких сомнений в принадлежности исследованных костных останков Николаю Александровичу, его супруге и пятерым детям. Краткие основания для такого заключения следующие:
1) Следы крови на эрмитажной рубашке Николая Александровича по аутосомным STR-маркерам полностью идентичны костным останкам, предположительно принадлежащим Николаю Александровичу, из первого захоронения. Кроме того, эти костные останки несут материнские (митохондриальные) маркеры, идентичные маркерам Марии Федоровны (принцессы Дагмар) и отцовские (Y-хромосома) маркеры Николая I. Статистически их принадлежность Николаю Александровичу не вызывает сомнений, так как вероятность случайного совпадения менее 10Е-22, что исключает возможность существования такого генотипа не только в наше время, но и в глобальной популяции когда-либо рожденных людей, составляющей по некоторым оценкам не более 10Е12 человек;

2) Комплексный анализ всех останков продемонстрировал, что в первом и втором захоронениях присутствует семья, в которой отцом является Николай Александрович, матерью – женщина, митохондриальный генотип которой идентичен митохондриальному генотипу королевы Виктории, и их пятерых детей, четверо из которых женского пола и один мужского, что в итоге, несомненно, свидетельствует о нахождении останков именно царской семьи.
Для иллюстрации можно привести красноречивую таблицу, демонстрирующую наследование STR-маркеров в семейной группе, приведенную в официальном отчете (рис. 2).

Рис. 2. Наследование STR-маркеров в семейной группе.

Из приведенных данных видно, что каждый из детей наследует один вариант маркера от отца, а другой – от матери. Пол очевиден из маркеров «Амелогенин» и «FEM4sh». На данном рисунке приведена только часть проанализированных маркеров.
Идентичность отца и Николая Александровича, продемонстрирована при полном совпадении генетических STR-профилей эрмитажной рубашки (3 независимые смыва) и останков из первого захоронения (рис. 3, приведены данные только по аутосомным профилям).

Рис. 3. Аутосомные STR-профили (плюс маркер половой принадлежности AMEL) крови с эрмитажной рубашки (3 независимые смыва) и образца из первого захоронения (№ 4–46).

Идентификация дочерей
По очевидным причинам персональная идентификация дочерей возможна лишь по антропологическим, историческим и другим не генетическим данным, так как генетическая экспертиза дает возможность лишь констатировать наличие четырех дочерей, каждая из которых имеет свой особый генотип. Это дает возможность отнести любой фрагмент останков к одному из четырех генотипов, однако точно установить, принадлежат ли они Ольге, Татьяне, Марии или Анастасии можно лишь по приблизительным оценкам возраста или другим не генетическим особенностям. В официальном отчете уверенно идентифицированы останки Ольги и Татьяны, в то время как принадлежность останков Марии или Анастасии оставлена под сомнением. Именно поэтому, по всей видимости, останки из второго захоронения в ходе проведения экспертизы были приписаны сначала Анастасии, затем Марии.

Гетероплазмия митохондриального генома Николая Александровича
При изучении митохондриального генотипа предполагаемых останков Николая Александровича была выявлена необычная особенность митохондриального генома – так называемая «гетероплазмия», при которой в популяции митохондрий (органелл, имеющих свой собственный гаплоидный геном) в каждой клетке присутствует смесь двух генотипов, различающихся по единственной нуклеотидной позиции 16169, где у части митохондриальных геномов находится нуклеотид «С», а у других – «Т» [Ivanov, 1996]. Эта особенность отсутствует у потомков по материнской линии Марии Федоровны, но во всех остальных нуклеотидных позициях эти последовательности идентичны. На сегодняшний момент эта особенность генотипа Николая Александровича подтверждена многократно, выявлена не только в костных останках, но и в смывах с эрмитажной рубашки и поэтому является одной из примечательных особенностей его генома, а по происхождению, результатом совсем недавней мутации. Интересно, что в ряду потомков Марии Федоровны эта гетероплазмия исчезает, причем у Тихона Куликовского-Романова фиксируется нуклеотид «С», а у потомков сестры Николая II Ксении нуклеотид «Т», что вкупе с гетероплазмией у Николая Александровича представляет вполне ясную картину.

Генетические основы гемофилии у Алексея Николаевича
Евгению Рогаеву удалось найти мутацию, из-за которой сын Николая Александровича Алексей страдал гемофилией. Эта мутация, состоящая в замене аденина на гуанин на границе интрона с экзоном 4 в гене фактора IX свертываемости крови (IVS3-3A>G), выявлена в Х-хромосоме останков царевича. Она же обнаружена в Х-хромосоме императрицы Александры Федоровны, получившей ее от матери, принцессы Алисы, а та – от королевы Виктории. Когда мутацию изучили, оказалось, что она не полностью блокировала функцию гена, благодаря чему царевич имел возможность жить. Ту же мутацию нашли и в останках одной из дочерей [Rogaev, 2009_2].

Сомнения в достоверности экспертизы
Сомнения в достоверности экспертизы были высказаны и экспериментально обоснованы двумя группами авторов.
Первые результаты были получены 1997 году японским ученым Тацуо Нагаи. Он утверждал, что выделил ДНК из следов крови Николая Александровича, оставшейся после покушения на платке, который хранился в музее в Японии. Заметим, что это тот же самый инцидент, от которого происходит эрмитажная рубашка. Он заявил, что полученный им профиль ДНК не совпадает с тем, что был найден для екатеринбургских останков. Однако эти результаты никогда не были опубликованы в научных журналах. Позже, в 1999 году, он сообщил, что провел анализ митохондриальной ДНК из волос великого князя Георгия, брата Николая Александровича, и не обнаружил гетероплазмию в позиции 16169. Он опубликовал статью на японском языке, где описал результаты своего исследования [Nagai, 1999].

Российские и зарубежные эксперты полагают, что данные Тацуо Нагаи содержат целый ряд ошибок, разобранных в специальной публикации [Coble, 2011]. Вкратце, похоже, что автор работал не с чистым образцом ДНК, а с целой смесью, причем основным «загрязняющим» компонентом была ДНК с маркерами, характерными для гаплогрупп, распространенных на Дальнем Востоке, в Корее и Японии. Относительно анализа ДНК из волос великого князя Георгия, высказываются сомнения в происхождении самих этих образцов.

Вторая группа результатов получена Львом Животовским и его коллегой Алеком Найтом [Knight, 2004]. Они проанализировали фрагмент мощей Елизаветы Федоровны, митохондриальные маркеры которой не совпали с таковыми у ее родной сестры Александры Федоровны. Аргументы российской стороны против этого довольно весомые: во-первых, как и японскому исследователю Тацуо Нагаи им не удалось выделить чистую ДНК без примеси ДНК, принадлежащей другим людям, во-вторых, установленный ими митохондриальный тип не совпадает с генотипами ныне живущих потомков королевы Виктории, что делает невозможным использование полученных ими данных.Обсуждению этих возражений посвящен отдельный документ в отчетной документации ИОГен РАН.

Важные моменты, которые не получили должного освещения
Как мне представляется, во всей дискуссии о царских останках не хватает понимания очень важного момента – ведь идентифицирована только небольшая часть костных останков, в основном бедренных (плечевых) костей. До сих пор не понятно, почему нет данных по генетической экспертизе самых важных костей – черепов? Совсем недавно вновь обсуждались данные стоматологической экспертизы, в которых высказывались сомнения в принадлежности черепов. Но ведь прежде чем обсуждать особенности стоматологических процедур, чему было уделено очень много внимания, было бы неплохо убедиться, что эти черепа и челюсти, действительно принадлежат членам царской семьи. Громадная работа, проведенная по генетической экспертизе, дает отличные орудия для довольно быстрого и точного установления принадлежности не только черепов, но вообще и всех костных фрагментов. И это почему-то не было сделано, а сделать это обязательно надо! Ведь даже по результатам официальной экспертизы некоторые кости были приписаны к «чужим» скелетам. И это неудивительно, если принять во внимание данные о расположении останков 9-ти тел в захоронении (рис. 1). А если учесть сомнения в том, принадлежат ли некоторые кости людям, то становится понятной важность этой процедуры для дальнейшей передачи останков Церкви, где они станут предметом религиозного поклонения. Некоторые из сомневающихся в подлинности останков приводят в качестве аргумента то, что останки до сих пор не мироточат. В связи с этим возникает встречный «богословский» вопрос – будут ли мироточить останки святых, перемешанные с останками грешника, или даже, скажем, с останками животного? Поэтому насущной необходимостью является генетическая «инвентаризация» всех без исключения фрагментов первого и второго захоронения и разбор их по отдельным индивидуумам, включая и четырех человек, не принадлежащим к царской семье.

Несовпадение митохондриальной ДНК Елизаветы Федоровны с митохондриальной ДНК Александры Федоровны также требует внимательного изучения. Если это несовпадение имеет место (что еще нужно доказать), тогда речь идет о том, что какие-то останки не подлинные. И здесь все может оказаться сложнее. Останки Елизаветы Федоровны, прежде чем попасть в Иерусалим, где они сейчас находятся, проделали длинный путь через Китай (о чем почему-то ничего не говорится в публикациях), причем все это происходило в весьма экстремальных условиях. Было бы неплохо попытаться добыть из бывшей Русской духовной миссии в Китае (к сожалению, разрушенной ныне) останки алапаевских мучеников. Кроме того, генетическую экспертизу стоит выполнить и для останков преподобномученицы Варвары, прошедшей скорбный путь вместе с Елизаветой Федоровной, так как возможность того, что в каких-то целях они могли обменяться одеждой, исключать нельзя. А это значит, что группа Льва Животовского могла иметь дело с останками преподобномученицы Варвары.

Конференция «Дело об убийстве Царской семьи: новые экспертизы и материалы. Дискуссия»
Итоговые отчеты, о которых речь шла выше, были опубликованы в 2015 году. Однако осенью 2017 года состоялась большая конференция с участием Святейшего Патриарха Кирилла «Дело об убийстве царской семьи: новые экспертизы и материалы. Дискуссия» [http://www.pravoslavie.ru/108600.html]. К большому удивлению, несмотря на действительно обширнейшую дискуссию по различным моментам, связанным с убийством царской семьи, никаких новых данных о генетической экспертизе представлено не было. Было лишь сделано несколько довольно туманных заявлений о том, что такие данные получены, но будут оглашены позднее, а также о новых экспертизах в лучших зарубежных лабораториях, которые призваны подтвердить или опровергнуть экспертизу, завершенную в 2015 году. Кроме того, примерно в это же время в новостях сообщалось, что и в России исследования будут продолжены. Все это довольно странно, так как результаты генетической экспертизы, которые обсуждались выше, ясно свидетельствуют, что время признания останков мощами царственных мучеников уже пришло, причем даже вне зависимости от результатов текущей экспертизы в лучших лабораториях запада. Результаты, о которых было доложено в 2015 году никаких сомнений не вызывают, и признание останков святыми мощами можно было уже сделать тогда. Работа, выполненная по генетической экспертизе – очень аккуратная и основательная, ее результаты опубликованы в лучших западных журналах и в детальнейших научных отчетах. Официальные отчеты об этой работе содержат все данные для будущих исследований, как в области работы с очень сложными образцами ДНК (посторонние загрязнения, деградация, очень низкие количества), так и для интерпретации данных (установленные митохондриальные, Y-хромосомные и аутосомные маркеры, информация о которых поможет уже гораздо быстрее определить принадлежность любого костного фрагмента). Но так как принадлежность семье царственных мучеников установлена только для небольшого количества костных фрагментов, то только именно эти идентифицированные фрагменты и следовало бы предложить для поклонения – отдельно Николая Александровича, Александры Федоровны, Алексея, а дочерей, возможно, вместе (по отдельным неименованным индивидуумам).

Оставшиеся кости требуют детальной инвентаризации и разбора по отдельным скелетам на основе не антропологической, а генетической экспертизы. Таким образом, останки всех 11 индивидуумов будут разобраны, 7 из них будут атрибутированы как относящиеся к царской семье и присоединены к уже идентифицированным фрагментам. Позволю себе предложить и подходящее место для этих исследований. Вероятно, самое лучшее сейчас – это передать Церкви все останки для дальнейшего анализа. В ныне реставрируемом Феодоровском городке с приспособлением под современное использование, наверняка найдется место для небольшого хранилища, оборудованного для хранения останков и первичной работы с ними (выделение ДНК и базовые лабораторные процедуры), а небольшие уже идентифицированные фрагменты могли бы найти прекрасное место для водворения в одном из самых любимых храмов царской семьи – Феодоровском Государевом соборе. Анализ выделенной ДНК мог бы проводиться в ближайших ресурсных центрах, обладающих всем необходимым оборудованием, в т.ч. и совершенно новым, предоставляющим расширенные возможности для экспертизы. Т.е. базовая схема такая – хранение и первичные манипуляции с останками проводятся в церковном подразделении, как и подобает святым мощам, а анализ ДНК, выделенных из них, требующий использования дорогостоящего оборудования – в доступных ресурсных центрах. Это подразделение могло бы стать базовым вообще для генетической экспертизы мощей в России – здесь очень много работы: это и недоумения относительно мощей Елизаветы Федоровны, и загадки со старцем Федором Кузьмичом, и многие другие.

Андронов Евгений Евгеньевич, к.б.н.,
Зав. лабораторией микробиологического мониторинга и биоремедиации почв ФГБНУ ВНИИСХМ,
С.н.с. каф. генетики и селекции Санкт-Петербургского государственного университета.

Библиография

Григоренко А.П., Боринская С.А., Янковский Н.К., Рогаев Е.И. Достижения и особенности в работе с древней ДНК и с ДНК из сложных криминалистических образцов // Acta Naturae, 2009, т. 1, № 3, c. 64–76.
Иванов П.Л. Молекулярно-генетическая идентификация останков царской семьи // Вестник Российской академии наук, 1994, т. 64, № 10, с. 909–916.
Иванов П.Л. Идентификация останков царской семьи: вклад молекулярной генетики // Вестник Российской академии наук, 1996, т. 66, № 4, с. 310–316.
Coble M.D., Loreille O.M., Wadhams M.J., et al. Mystery solved: the identification of the two missing Romanov children using DNA analysis // PLoS ONE, 2009, vol. 4, issue 3 (March).
Coble M.D. The identification of the Romanovs: Can we (finally) put the controversies to rest? // Investigative Genetics, 2011, vol. 2, issue 1 (December), p. 20.
Gill P., Ivanov P.L., Kimpton C., et al. Identification of the remains of the Romanov family by DNA analysis // Nature Genetics, 1994, vol. 6, issue 2 (February), p. 130–135.
Ivanov P.L., Wadhams M.J., Roby R.K., et al. Mitochondrial DNA sequence heteroplasmy in the Grand Duke of Russia Georgij Romanov establishes the authenticity of the remains of Tsar Nicholas II // Nature Genetics, 1996, vol. 12, issue 4 (April), p. 417–420.
Knight A., Zhivotovsky L.A., Kass D.H., et al. Molecular, forensic and haplotypic inconsistencies regarding the identity of the Ekaterinburg remains // Annals of Human Biology, 2004, vol. 31, № 2 (March–April), p. 129–138.
Nagai T., Araki N., Yanagisawa Yuko, et al. DNA identification of Georgij Romanov, a direct brother of the Russian Tsar Nicolas II: sequence of mitochondrial DNA // Igaku To Seibutsugaku, 1999, vol. 139, № 6, p. 247–251.
Rogaev E.I., Grigorenko A.P., Moliaka Y.K., et al. Genomic identification in the historical case of the Nicholas II royal family // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2009, vol. 106, issue 13 (March 31), p. 5258–5263.
Rogaev E.I., Grigorenko A.P., Faskhutdinova G., et al. Genotype analysis identifies the cause of the «royal disease» // Science, 2009, vol. 326, issue 5954 (November 6), p. 817.
(Официальные результаты генетической экспертизы выложены на сайте ИОГен РАН http://vigg.ru/news/news-single/article/itogi-obsuzhdenija-voprosov-svjazannykh-s-issledovaniem/).