Ir milzīga ieinteresētība mācīties, ko mūsu gēni var pastāstīt mums par sevi. Vai jūs nevēlaties zināt, vai jums ir neregulārs gēns ("gēnu variants"), kas izraisa augstu holesterīna līmeni asinīs vai padara jūsu asins recekļu vieglāku, pirms to var noteikt ar standarta asins analīzi? Vai nebūtu noderīgi uzzināt, vai jums ir risks sirdslēkmei jaunā vecumā, lai jūs varētu sākt ārstēšanu, lai to novērstu?
Ir liels uztraukums par genoma sekvences solījumu un to, kā to var izmantot, lai radītu efektīvākas ārstēšanas metodes indivīdam, būtībā, lai personalizētu aprūpi. Jau vēža ārsti sāk izmantot ģenētisko informāciju no cilvēka audzējiem, lai izvēlētos to, ko viņi uzskata par visiecienītākajām narkotikām. Bet personalizētā medicīna vēl joprojām ir sākumstadijā un vēl nav plaši izmantota kardioloģijā. Kāpēc Jo vairāk mēs mācāmies, jo vairāk mums ir jautājumi.
Apmācība, ko gēniem ir jāsaka
Mūsu DNS ir neticami sarežģīta. Katram no mums ir trīs miljoni gēnu pāra pāri. Lai uzzinātu, kuri gēnu pārīši ir novirzīti, vispirms mums vajadzēja uzzināt, kā izskatās normāli gēni. Par laimi, veltītie ģenētikas speciālisti varēja kartēt DNS ar spēcīgu datoru palīdzību. Izsmalcinātas iekārtas var ļoti ātri izlasīt šos sarežģītos kodus, un process, kas ilga 13 gadus, tagad var tikt paveikts dienu vai arī tā.
Tālāk šie zinātnieki sāka meklēt neregulārus gēnus, kas parādījās cilvēkiem ar noteiktām slimībām, lai viņi varētu izveidot savienojumu starp mutāciju un stāvokli. Tas ir tāpat kā atrast grāmatas lappusēs kļūdas – ikviens savā DNS ir vairākas drukas kļūdas.
Bet mēs esam iemācījušies, ka savienojums ne vienmēr ir vienkāršs.
Piemēram, mēs atradām vairākus gēnu variantus, kas izraisa hipertrofisku kardiomiopātiju – slimību, kas izraisa sirds muskuļu sabiezēšanu, paplašināšanos un galu galā neveiksmi. Ilgu laiku mēs esam zināmi, ka ne visi, kas veic šo gēnu variantu, attīsta šo slimību. Tas attiecas arī uz citiem gēnu variantiem.
Turklāt zinātnieki nesen noskaidroja, ka gēnu variants hipertrofiskajā kardiomiopātijā var ietekmēt dažas rases, bet ne citas. Piemēram, kaukāziešu cilvēki, kam ir gēnu variants, var attīstīt slimību, bet melni cilvēki ar vienu un to pašu gēnu variantu to nevar. Mēs nezinām, kāpēc. Tāpēc dažu cilvēku gēnu varianta klātbūtne var būt citāda ietekme citās valstīs, kas nozīmē, ka citi faktori var būt spēlē.
Turklāt ir daudz slimību, kurām, šķiet, ir ģenētisks cēlonis, jo tās darbojas ģimenēs, bet mēs nespējam identificēt tos gēnu variantus, kas tos izraisa. Iespējams, ka ir iesaistīti vairāki gēnu varianti.
Making Progress
No sirds viedokļa mēs esam iemācījušies visvairāk no retām mutācijām. Šie atklājumi ir palīdzējuši labāk izprast, kā daba šīs problēmas var novērst. Daudz cerību, ka mēs varam izmantot šo ieskatu, izstrādājot jaunas zāles šo slimību ārstēšanai.
Piemēram, gēnu variants pirms desmit gadiem tika identificēts kā saistīts ar aknu nespēju izvadīt no asinsrites holesterīnu. Cilvēkiem ar šo mutāciju ir ļoti augsts holesterīna līmenis asinīs. Šo atklājumu izmantoja, lai izveidotu jaunu holesterīna grupas zāļu grupu, ko sauc par PCSK9 inhibitoriem, kuri palīdz pacientiem ar mutāciju, kas metabolizē holesterīnu.
Medikaments apstādina olbaltumvielu, ko sauc par PCSK9, traucējot normālam holesterīna klīrensa mehānismam aknās. Pēc PCSK9 ceļa atklāšanas uz zāļu, ko varētu lietot pacientiem, ražošanai vajadzēja mazāk nekā desmit gadus.
Tas nebūtu bijis iespējams bez zināšanām par ģenētisko kodu.
Ģenētiskie pētījumi tuvina mūs, lai atrastu ārstēšanu hipertrofiskai kardiomiopātijai. Ir izstrādāta novatoriska ārstēšana, kurā izmanto mazas molekulas, lai sasniegtu mērķi, kur atrodas gēna variants. Ja kaķiem, kuri ir pakļauti šai slimībai, šis aģents tiek piešķirts, viņiem radīsies iespēja paplašināt sirdsdarbības pilienus.
Nākamais solis ir pārbaudīt formulu par cilvēkiem, kuriem ir risks saslimt ar šo slimību. Ja ārstēšana ir efektīva, tas būs izrāviens, lai novērstu hipertrofisku kardiomiopātiju. Pašlaik nav pieejama ārstēšana tiem, kam ir lielāka šīs slimības attīstības iespēja, jo viņiem ir gēnu variants. Šādi notikumi ir ļoti aizraujoši, jo tie maina mūsu pieeju pacienta aprūpei no reaģējošas uz proaktīvu.
Ko mēs nezinām
Kad mēs nonākam tuvāk izpratnei starp saikni starp gēnu mutācijām un slimībām, trešais faktors rodas, lai sarežģītu jautājumus – kā mūsu gēni mijiedarbojas ar vidi un mūsu ikdienas dzīvi. Šo zināšanu apkopošana veiks sistemātisku pieeju klīniskajiem pētījumiem un daudzas desmitgades, lai saņemtu atbildes.
Visbeidzot, tomēr mēs ceram, ka tie palīdzēs mums izprast dažus pamatjautājumus, piemēram, kāpēc daži cilvēki, kuri smēķē, elpo piesārņotu gaisu vai ēd sliktu uzturu, veido sirds slimību, bet citi to nedara. Labās ziņas ir tas, ka nesenie pētījumi arī liecina, ka veselīgi ieradumi, piemēram, regulāra fiziskā aktivitāte un veselīga uztura uzturā, var pārvarēt risku, ka rodas sirds un asinsvadu slimības, kuras "mantojušas" ar gēnu variantiem.
Blanku aizpildīšana
Ir daudz trūkstošo DNS puzzle gabalu. Par laimi, tiek veikti vairāki milzīgi pūliņi, lai apkopotu un analizētu genomu datus. Galvenais mērķis ir sniegt ārstiem zināšanas, kas viņiem nepieciešamas, lai ārstētu pacientus, kuri saskaras ar noteiktu slimību.
Vienu pūliņu sauc par Precīzijas medicīnas iniciatīvu vai "Visu no mums". Tas ir unikāls projekts, kura mērķis ir identificēt atsevišķas atšķirības gēnos, vidē un dzīvesveidā. Projekts reģistrēs vienu miljonu vai vairāk dalībnieku visā valstī, kas piekrīt dalīties ar bioloģiskajiem paraugiem, ģenētiskajiem datiem un informāciju par diētu un dzīvesveidu ar pētniekiem, izmantojot viņu elektroniskos medicīniskos datus. Tiek cerēts, ka ar šīs programmas palīdzību iegūtā informācija radīs precīzāku ārstēšanu daudzām slimībām.
Lētāka pārbaude
DNS sekvenču izmaksas ir samazinājušās no tūkstošiem dolāru līdz simtiem dolāru un turpina samazināties. Tā kā zemākās cenas padara DNS testēšanu pieejamu vidējai personai, mēs, visticamāk, redzēsim vairāk tiešā patērētāja mārketinga, kas ļaus ģimenēm identificēt kādu ģenētisku slimību risku, līdzīgi kā jau jūs varat izmantot DNS testēšanu, lai atklātu savu dzimto vietu. Mēs joprojām mācāmies, kā iegūt informāciju par slimības risku var ietekmēt cilvēku veselību un labklājību.
Medicīnas pasaulē mēs cenšamies noskaidrot, kā izmantot DNS testēšanu, lai iegūtu informāciju, kuru mēs nevaram iegūt, izmantojot cita veida pārbaudes. Kad mēs iegūstam informāciju, mums ir jāzina, ko ar to saistīt. Labs piemērs ir ģimenes hiperholesterinēmija. DNS pārbaude ir atklājusi, ka trīs procentiem cilvēku ir paaugstināts risks, ka šis stāvoklis izraisa bīstami augstu holesterīna līmeni asinīs. Tātad:
- Vai katram jābūt pārbaudītam, lai atrastu šo trīs procentus?
- Vai tas ir labāk, nekā izmantojot standarta holesterīna līmeņa asinsspiedienu un rūpīgu ģimenes vēsturi?
- Ko darīt, ja DNS pārbaude atklāj, ka jums ir piecu procentu lielāks risks saslimt ar dažādu sirds slimību?
- Vai šis paaugstināts risks ir pietiekami augsts, lai jūs ārstētu?
Šiem jautājumiem jāatbild uz jautājumiem, pirms mēs varam izmantot DNS testēšanu, lai pamatotu mūsu ārstēšanas pieeju.
Pārvietošanās uz priekšu
Mēs tikko sākām saskrāpēt virsmu, bet mēs paredzam, ka ģenētika galu galā mainīsies, kā kardiologi novērtē pacientus un viņu ģimenes ar noteiktiem sirds slimību veidiem, piemēram, sirds mazspēju. Vienam no pieciem pieaugušajiem attīstās sirds mazspēja. Un slimība skar bērnus vienā no katriem četriem pacientiem ar sirds mazspēju. Mēs vēlētos identificēt šos cilvēkus pirms sirds mazspējas.
Laimi, daudzi aizraujoši jauni sasniegumi zināšanās un tehnoloģijās ļauj mums risināt šo ārkārtīgi sarežģīto mīklu. Ģenētisko testu potenciāla noteikšana ir satraucošs uzdevums, taču tas ir aizraujošs uzdevums. Visi gaida progresu.
Dr. Tangs ir Cleveland Clinic sirds un asinsvadu institūta kardiologs – nācijas Nr. 1 kardioloģijas un sirds ķirurģijas programma, kuru raksturo ASV ziņu un pasaules ziņojums. Viņš ir arī klīniskās genomikas centra direktors.
