Nagy érdeklődés mutatkozik arra, hogy megtanulhassuk, mit tudnak a mi génünk magunkról mondani. Nem szeretné tudni, hogy van-e szabálytalan génje ("génváltozat"), amely magas vér koleszterinszintjét okozza, vagy megkönnyíti vérrögét, mielőtt egy standard vérvizsgálattal megállapítható lenne? Nem lenne hasznos tudni, hogy egy fiatal korban jövőbeni szívroham veszélyeztetett-e, ezért elkezdheti a kezelést annak megakadályozása érdekében?
Nagyon izgatottak a genomikus szekvenálás ígérete felett, és hogyan használhatók fel hatékonyabb kezelések létrehozására az egyén számára - lényegében a személyre szabott gondozáshoz. A rákos orvosok már kezdtek genetikai információkat felhasználni egy személy tumoraiból, hogy kiválasszák azt, amit a leghatékonyabb gyógyszereknek tartanak. De a személyre szabott gyógyszer még mindig gyerekcipőben jár, és még nem széles körben használják a kardiológiát. Miért? Minél többet tanulunk, annál több kérdésünk van.
Megtanulva, milyen géneknek kell mondanunk
A DNS rendkívül összetett. Mindannyiunknak hárommillió bázispáros génje van. Annak tudatában, hogy mely génpárok abnormálisak, először meg kellett tanulnunk a normális gének megjelenését. Szerencsére a dedikált genetikusok képesek voltak a DNS felkutatására nagy teljesítményű számítógépek segítségével. A kifinomult gépek nagyon gyorsan képesek olvasni ezeket a komplex kódokat - és a folyamat, amely 13 évet vett igénybe, akár egy nap alatt is elvégezhető.
Ezután ezek a tudósok kezdték keresni a szabálytalan géneket, amelyek megjelentek bizonyos betegségekben szenvedő embereknél, így kapcsolatba hozhatták volna a mutációt és az állapotot. Ez olyan, mintha a kötet lapjaiban találta volna a hibát - mindenkinek több hibája van a DNS-ben.
De megtanultuk, hogy a kapcsolat nem mindig egyszerű.
Például több génváltozatot találtunk, amelyek hipertrófiás cardiomyopathiához , a szívizom sűrűsítéséhez, nagyításához és végül kudarcához vezet. Hosszú ideig tudtuk, hogy nem mindenki, aki hordozza ezt a génváltozatot, kialakítja a betegséget. Ez más génváltozatokra is érvényes.
Továbbá a tudósok a közelmúltban kiderítették, hogy a hypertrophiás kardiomiopátiában egy génváltozat befolyásolhatja egyes versenyeket, de nem másokat. Például a kaukázusi emberek, akiknek van génváltozata, kialakulhatnak a betegség, míg az ugyanazon génváltozattal rendelkező fekete emberek nem. Nem tudjuk pontosan miért. Tehát egy génváltozat jelenléte egyes emberekben eltérő hatással lehet másokra - ami azt jelenti, hogy más tényezők játszhatnak.
Ráadásul sok olyan betegség létezik, amelyek genetikai okokkal rendelkeznek, mivel családjukban futnak, de nem tudtuk azonosítani azokat a génváltozatokat, amelyek okozzák őket. Valószínűleg több génváltozat is érintett.
Előrelépés
Szívből kiindulva megtanultuk a legtöbbet a ritka mutációkból. Ezek a felfedezések jobb megértést eredményeztek a természetnek a problémák megoldásában. Nagy a remény, hogy ezt a betekintést felhasználhatjuk új gyógyszerek kifejlesztésére a betegségek kezelésére.
Például egy génváltozatot azonosítottak egy évtizeddel ezelőtt, hogy összefüggésben állnak a máj képtelenségével a koleszterin eltávolításával a véráramból. Az ilyen mutációval rendelkező embereknek magas a vér koleszterinszintje. Ezt a felfedezést a koleszterin-gyógyszerek új osztályának létrehozására használják, a PCSK9-inhibitorok, amelyek segítik a mutációkat a koleszterin metabolizáló betegeket.
A gyógyszer leállítja a PCSK9 nevű fehérjét, hogy megzavarja a normális koleszterin clearance mechanizmust a májban. Kevesebb, mint egy évtizede telt el a PCSK9 útjának felfedezésétől a pácienseknél alkalmazható gyógyszer előállításához.
Ez nem lett volna lehetséges a genetikai kód ismerete nélkül.
A genetikai vizsgálatok közelebb hoznak minket a hipertrófiás cardiomyopathia kezeléséhez. Kidolgozták a kis molekulákat alkalmazó innovatív kezelést a génváltozat helyének megcélzására. Ha a betegségre hajlamos macskák kapják ezt az ágenst, akkor esélyük nyílik arra, hogy kibővített szívdobogás alakuljon ki.
A következő lépés az, hogy teszteljük a betegség kockázatának kitett emberek képletét. Ha a kezelés hatékony, áttörést jelent a hypertrophiás cardiomyopathia megelőzésében. Jelenleg nem áll rendelkezésre kezelés azok számára, akiknél nagyobb a valószínűsége a betegség kialakulásának, mivel a génváltozatot hordozzák. Az ilyen fejlemények nagyon izgalmasak, mivel megváltoztatják a betegellátás megközelítését a reaktívktól a proaktívig.
Amit nem tudunk
Ahogy közelebb járunk a génmutációk és a betegségek közötti kapcsolat megértéséhez, egy harmadik tényező merül fel, hogy bonyolítja a dolgokat - hogy a génjeink hogyan hatnak a környezetre és a mindennapi életünkre. A tudás összegyűjtése szisztematikus megközelítést alkalmaz a klinikai vizsgálatok és sok évtized múlva a válaszok megszerzésére.
Végül azonban reméljük, hogy segítenek nekünk megérteni néhány alapvető kérdést, például azt, hogy miért olyan emberek, akik vagy füstölnek, levegőt lélegeznek , vagy rossz étrendeket fogyasztanak, szívbetegségeket okoznak, míg mások nem. A jó hír az, hogy a közelmúltbeli tanulmányok azt is sugallják, hogy az egészséges szokások, mint a rendszeres gyakorlás és az egészséges táplálkozás, felülkerekedhetnek a génváltozatok által "öröklődő" szívbetegségek kialakulásának kockázatával.
A Blanks kitöltése
A DNS-puzzle sok hiányzó darabja van. Szerencsére több óriási erőfeszítés folyik a genomikai adatok gyűjtésére és elemzésére. A végső cél az, hogy az orvosoknak tudásukra van szükségük a betegségben szenvedő betegek kezelésére.
Az egyik erőfeszítés az úgynevezett Precíziós Orvosi Kezdeményezés, vagy "Mindannyian". Ez egy egyedülálló projekt, melynek célja a gének, a környezet és az életmód különbségeinek azonosítása. A projekt egy millió vagy több országos részvevőt regisztrál az országban, akik beleegyeznek abba, hogy a kutatók elektronikus orvosi nyilvántartásai alapján megoszthatják a biológiai mintákat, a genetikai adatokat, az étrendet és az életmódot. Remélhetőleg a programon keresztül gyűjtött információk több betegség pontosabb kezelését eredményezik.
Olcsóbb tesztelés
A DNS-szekvenálás költsége több ezer dollárról több száz dollárra esett vissza - és tovább csökken. Mivel az alacsonyabb árak teszik a DNS-tesztelést az átlagos személy számára hozzáférhetővé, valószínűbb, hogy nagyobb a közvetlen fogyasztói marketing, amely lehetővé teszi a családok számára, hogy azonosítsanak néhány genetikai betegség kockázatot, hasonlóan ahhoz, ahogyan már használhat DNS-tesztet az ősei felfedezéséhez. Továbbra is tanuljuk annak a következményeit, hogy a betegségekkel kapcsolatos információk beszerzése hatással lehet az emberek egészségére és jólétére.
Az orvosi világban arra törekszünk, hogy kitaláljuk, hogyan használhatjuk a DNS-vizsgálatot olyan információk beszerzésére, amelyeket nem tudunk más típusú teszteken keresztül megvalósítani. Miután megszerezzük az információkat, tudnunk kell, hogy mit kell tennünk vele. Jó példa a családi hiperkoleszterinémia . A DNS-vizsgálat kimutatta, hogy az emberek három százaléka megnövekedett kockázatot jelent a veszélyes magas vérkoleszterinszintre. Így:
- Mindenki meg kell vizsgálni, hogy megtalálja ezt a három százalékot?
- Ez jobb, mint egy szabványos vér koleszterin teszt és a gondos családi történelem?
- Mi van akkor, ha egy DNS-vizsgálat megállapítja, hogy öt százalékkal nagyobb a kockázata a szívbetegség különböző formáinak?
- Ez a megnövekedett kockázat elég magas ahhoz, hogy kezelni kell?
Az ehhez hasonló kérdéseket meg kell válaszolni, mielőtt DNS-tesztelést használnánk a kezelési megközelítés igazolására.
Haladni előre
Éppen most kezdtük megkarcolni a felszínt, de arra számítunk, hogy a genetika végül megváltoztatja a cardiológusok által a betegek és családjaik által a szívbetegség bizonyos formáival, például szívelégtelenséggel kapcsolatos értékeléseket. Egy minden öt felnőttnél szívelégtelenség alakul ki. És a betegség minden négy szívelégtelenségben szenvedő beteg gyermekeit érinti. Szeretnénk azonosítani ezeket az embereket, mielőtt szívelégtelenséget alakítanának ki.
Szerencsére sok izgalmas új fejlemény a tudás és a technológia számára lehetővé teszi számunkra, hogy megoldja ezt a rendkívül bonyolult puzzle. A génvizsgálat potenciáljának azonosítása ijesztő feladat, de izgalmas. Mindenki örömmel látja a fejlődést.
Dr. Tang a Cleveland Clinic Heart and Vascular Intézetének kardiológusa, a nemzet első számú kardiológiai és szívműtét-programja, amint azt az US News & World Report jelentette. Ő is a Klinikai Genomika Központ igazgatója.
> Források:
> Abul-Husn, Noura S. és munkatársai: A családi hiperkoleszterinémia genetikai azonosítása egyetlen amerikai egészségügyi rendszeren belül. Tudomány . 2016-ra 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL és mtsai. Genetikai hibás diagnózisok és az egészségügyi egyenlőtlenségek lehetőségei. New England Journal of Medicine . 2016-ra 375 (7): 655-665.
> Stern JA, Markova S, Ueda Y, et al. A Sarcomere Contractility kismolekula-inhibitora akut módon enyhíti a bal kamrai kiáramlás elzáródását macska Hypertrophic Cardiomyopathiában. PLOS ONE . 2016-ra 11 (12): e0168407.