Obstaja izredno zanimanje za učenje, kaj lahko naši geni povejo o sebi. Ali ne želite vedeti, če imate nepravilen gen ("varianta gena"), ki povzroča visok holesterol v trebuhu ali olajša krvni strdek, preden ga lahko odkrijete s standardnim testom krvi? Ali ne bi bilo v pomoč, če bi vedeli, ali ste ogroženi za prihodnji srčni napad v mladosti, zato bi lahko začeli zdravljenje, da bi ga preprečili?
Obstaja veliko navdušenje nad obljubo genomskega zaporedja in kako se lahko uporabi za ustvarjanje učinkovitejših zdravljenja za posameznika - v bistvu, za prilagoditev oskrbe. Že zdaj zdravniki raka začenjajo uporabljati genetske podatke iz tumorjev osebe, da bi izbrali, za kar verjamejo, da so najbolj učinkovita zdravila. Ampak osebno zdravilo je še vedno v povojih in se še vedno ne uporablja v kardiologiji. Zakaj? Ker bolj se učimo, več vprašanj imamo.
Učenje, kaj morajo geni reči
Naša DNA je izjemno zapletena. Vsak od nas ima tri milijone baznih parov genov. Da bi ugotovili, kateri pari so nenormalni, smo najprej morali spoznati, kakšni so normalni geni. Na srečo so namenski genetiki lahko s pomočjo močnih računalnikov napolnili DNK. Prefinjeni stroji lahko zelo hitro preberejo te zapletene kode - in proces, ki je trajal 13 let, se lahko zdaj izvede čez en dan.
Nato so ti znanstveniki začeli iskati nepravilne gene, ki se pojavljajo pri ljudeh z določenimi boleznimi, zato bi lahko povezali mutacijo in stanje. To je kot iskanje tipk na straneh knjige - vsakdo ima več tipk v svoji DNK.
Vendar smo se naučili, da povezava ni vedno enostavna.
Na primer, našli smo več genskih variant, ki vodijo v hipertrofično kardiomiopatijo , bolezen, ki povzroča, da se srčna mišica zgosti, poveča in končno ne uspeva. Dolgo časa smo vedeli, da bolezen ne razvije vsakdo, ki nosi to gensko varianto. To velja tudi za druge variante genov.
Poleg tega so znanstveniki nedavno ugotovili, da lahko različica genov pri hipertrofični kardiomiopatiji vpliva na nekatere dirke, ne pa tudi na druge. Na primer, kavkaški ljudje, ki imajo gensko varianto, lahko razvijejo bolezen, črni ljudje z isto gensko varianto pa morda ne. Točno ne vemo, zakaj. Torej prisotnost genske različice pri nekaterih ljudeh ima lahko drugačno posledico pri drugih - kar pomeni, da so lahko drugi dejavniki v igri.
Poleg tega obstaja veliko bolezni, za katere se zdi, da imajo genetski vzrok, ker tečejo v družinah, vendar nismo mogli identificirati genskih variant, ki jih povzročajo. Verjetno je, da gre za različne genske variante.
Napredovanje
S srčnega vidika smo se najbolj naučili iz redkih mutacij. Ta odkritja so pripeljala do boljšega razumevanja, kako lahko narava odpravi te težave. Veliko upanja je, da lahko uporabimo ta vpogled za razvoj novih zdravil za zdravljenje teh bolezni.
Na primer, je bila genska različica pred desetletjem opredeljena kot povezana z jetrno neučinkovitostjo očistka holesterola iz krvnega obtoka. Ljudje s to mutacijo imajo zelo visok nivo holesterola v krvi. To odkritje smo uporabili za ustvarjanje novega razreda zdravil za holesterol, imenovane zaviralci PCSK9, ki pomagajo bolnikom z mutacijo presnoviti holesterol.
Zdravilo ustavi protein, imenovan PCSK9, da bi motil normalni mehanizem za odstranjevanje holesterola v jetrih. Potrebno je manj kot desetletje od odkrivanja poti PCSK9 do proizvodnje zdravila, ki bi se lahko uporabljala pri bolnikih.
To ne bi bilo mogoče brez poznavanja genetske kode.
Genetske študije nas približujejo iskanju zdravljenja za hipertrofično kardiomiopatijo. Razvito je bilo inovativno zdravljenje z uporabo majhnih molekul, na katerih se nahajajo genovska varianta. Ko so mačke, ki so nagnjene k tej bolezni, dobijo ta povzročitelj, bodo verjetno razvili povečane srčne kapljice.
Naslednji korak je preskus formula za ljudi, ki jim grozi bolezen. Če je zdravljenje učinkovito, bo to preboja pri preprečevanju hipertrofične kardiomiopatije. Trenutno ni na voljo nobenega zdravljenja za tiste, ki imajo večjo verjetnost za razvoj te bolezni, ker nosijo gensko varianto. Takšni dogodki so zelo razburljivi, saj spremenijo naš pristop k oskrbi bolnikov od reaktivnega do proaktivnega.
Kaj ne vemo
Ko se približujemo razumevanju razmerja med genskimi mutacijami in boleznimi, se pojavi tretji dejavnik, ki otežuje zadeve - kako naši geni vplivajo na okolje in vsakdanje življenje. Zbiranje tega znanja bo sistematičen pristop k kliničnim študijem in desetletja, da bi dobili odgovore.
Vendar pa upamo, da nam bodo pomagali razumeti nekatera osnovna vprašanja, na primer, zakaj nekateri ljudje, ki kadijo, dihajo onesnaženi zrak ali jedo slabo prehrano, razvijejo bolezni srca, drugi pa ne. Dobra novica je, da nedavne študije kažejo, da lahko zdrave navade, kot redno izvajanje in zdravo prehranjevanje, premagajo tveganja za razvoj bolezni srca in ožilja, ki se "podedujejo" z genskimi različicami.
Polnjenje praznih delov
Obstaja veliko manjkajočih kosov DNA sestavljanke. Na srečo potekajo številna prizadevanja za zbiranje in analiziranje genomskih podatkov. Končni cilj je, da zdravnikom omogočijo znanje, ki ga potrebujejo za zdravljenje bolnikov, ki imajo določeno bolezen.
En napor se imenuje Precision Medicine Initiative ali "All of Us". To je edinstven projekt, namenjen prepoznavanju posameznih razlik v genih, okolju in življenjskem slogu. Projekt bo vpisal milijon ali več udeležencev po vsej državi, ki se strinjajo z izmenjavo bioloških vzorcev, genskih podatkov ter informacij o prehrani in življenjskem slogu z raziskovalci prek svojih elektronskih zdravstvenih kartotek. Upamo, da bodo informacije, zbrane s tem programom, privedle do natančnejših zdravljenja številnih bolezni.
Cenejše testiranje
Stroški zaporedja DNK so se zmanjšali iz tisoč dolarjev na stotine dolarjev in se še naprej zmanjšujejo. Ker nižje cene omogočajo DNK testiranje za povprečno osebo, bomo verjetno videli več neposrednega trženja, ki bo družinam omogočila prepoznavanje nekaterih tveganj za gensko bolezen, podobno kot že lahko uporabite testiranje DNK, da odkrijete vaše prednike. Še vedno se učimo posledic, kako lahko pridobivanje informacij o tveganju za bolezni vpliva na zdravje ljudi in dobro počutje.
V medicinskem svetu poskušamo ugotoviti, kako uporabljati testiranje DNK, da pridobimo informacije, ki jih ne moremo preizkusiti z drugimi vrstami testiranja. Ko pridobimo podatke, moramo vedeti, kaj storiti z njo. Dober primer je družinska hiperholesterolemija . Testiranje DNK je pokazalo, da je pri treh odstotkih ljudi povečano tveganje za to stanje, ki povzroča nevarno visoko raven holesterola v krvi. Torej:
- Ali naj bodo vsi testirani, da bi našli te tri odstotke?
- Ali je to boljše od uporabe standardnega testa holesterola v krvi in previdne družinske anamneze?
- Kaj, če se s testom DNA ugotovi, da imate pet odstotkov večjega tveganja za različno obliko bolezni srca?
- Ali je to povečano tveganje dovolj visoko, da bi vas morali zdraviti?
Na ta vprašanja je treba odgovoriti, preden lahko uporabimo testiranje DNK, da bi upravičili naš pristop zdravljenja.
Premikanje naprej
Pravkar smo začeli opraskati površino, vendar pričakujemo, da se bo genetika sčasoma spremenila, kako kardiologi ocenjujejo bolnike in njihove družine z določenimi oblikami bolezni srca, kot je srčno popuščanje. Vsak pet odraslih razvije srčno popuščanje. In bolezen prizadene otroke enega od štirih bolnikov s srčnim popuščanjem. Te osebe bi radi identificirali, preden razvijejo srčno popuščanje.
K sreči je veliko razburljivih novosti v znanju in tehnologiji, ki nam omogočajo, da se lotimo te izjemno zapletene sestavljanke. Prepoznavanje potenciala testiranja genov je zastrašujoča naloga, a vznemirljiva. Vsi se veseli, da vidijo napredek.
Dr. Tang je kardiolog na Clevelandovem kliničnem bolnišničnem in srčnem inštitutu, kardiološki in kirurški program št. 1 v državi, ki ga uvrsti US News & World Report. Je tudi direktor Centra za klinično genomiko.
> Viri:
> Abul-Husn, Noura S. in sod. Genetska identifikacija družinske hiperholesterolemije znotraj enega samega zdravstvenega sistema v ZDA. Znanost . 2016; 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, et al. Genetske napačne diagnoze in možnosti za zdravstvene razlike. New England Journal of Medicine . 2016; 375 (7): 655-665.
> Stern JA, Markova S, Ueda Y, et al. Manjši inhibitor molekule Sarcomere Contractility akutno olajša oviranje leve ventrikularnega odtegnjenega trakta pri hipertrofični kardiomiopatiji mačk. PLOS ONE . 2016; 11 (12): e0168407.