On valtava kiinnostus oppia, mitä geenimme voivat kertoa meistä itsestämme. Ettekö halua tietää, onko sinulla epäsäännöllistä geeniä ("geenimuunnosta"), joka aiheuttaa taivaankestävää kolesterolia tai tekee verihyytymästä helpompaa ennen kuin se voidaan havaita tavanomaisella verikokeella? Eikö olisi hyödyllistä tietää, oletko vaarassa tuleva sydänkohtaus nuorella iällä, jotta voit aloittaa hoidon estääkseen sen?
On paljon jännitystä genomisen sekvensoinnin lupauksesta ja siitä, miten sitä voitaisiin käyttää tuottamaan tehokkaampia hoitoja yksilölle - olennaisilta osiltaan persoonallisuuden hoitoon. Jo nyt syövän lääkärit alkavat käyttää geneettisiä tietoja henkilön kasvaimista valitsemaan mitä he uskovat olevan tehokkaimpia lääkkeitä. Yksilöllinen lääke on kuitenkin vielä lapsenkengissä ja sitä ei ole vielä laajalti käytetty kardiologiassa. Miksi? Koska enemmän me opimme, sitä enemmän kysymyksiä meillä on.
Oppiminen Mitä geenit sanovat
DNA on uskomattoman monimutkainen. Jokaisella meistä on kolme miljoonaa peruspariä geenejä. Tietämään, mitkä geeniparit ovat epänormaaleja, meidän oli ensin opittava normaaleihin geeneihin. Onneksi omat genetiikka kykenivät kartoittamaan DNA: n voimakkaiden tietokoneiden avulla. Kehittyneet koneet voivat lukea nämä monimutkaiset koodit hyvin nopeasti - ja prosessi, joka kesti 13 vuotta, voidaan nyt tehdä päivässä tai niin.
Seuraavaksi nämä tutkijat alkoivat etsiä epäsäännöllisiä geenejä, jotka ilmestyivät tietyissä sairauksissa oleville ihmisille, jotta he voisivat muodostaa yhteyden mutaation ja tilan välillä. Tämä on kuin kirjoitusvirheiden löytäminen kirja-sivuilla - kaikilla on useita kirjoitusvirheitä DNA: ssa.
Mutta olemme oppineet, että yhteys ei ole aina yksinkertaista.
Esimerkiksi löydettiin useita geenimuunnelmia, jotka johtavat hypertrofiseen kardiomyopatiaan , sairauteen, joka aiheuttaa sydänlihaksen paksuuntumisen, laajentumisen ja lopulta epäonnistumisen. Jo pitkään olemme tienneet, että kaikki, jotka kantavat tätä geenimuunnosta, kehittävät taudin. Tämä koskee myös muita geenivariantteja.
Lisäksi tiedemiehet totesivat äskettäin, että hypertrofisen kardiomyopatian geenivariantti voi vaikuttaa joihinkin kilpailuihin, mutta ei muihin. Esimerkiksi valkoihoisilla ihmisillä, joilla on geenimuunnos, saattaa kehittyä tauti, kun taas mustat ihmiset, joilla on sama geenimuunnos, eivät ehkä. Emme tiedä tarkalleen miksi. Niinpä geenimuunnoksen läsnäololla joillakin ihmisillä voi olla erilaiset vaikutukset toisiin - mikä tarkoittaa, että muut tekijät saattavat olla pelissä.
Lisäksi on olemassa runsaasti sairauksia, joilla näyttäisi olevan geneettinen syy, koska ne ovat perheissä, mutta emme ole kyenneet tunnistamaan niitä aiheuttavia geenimuunnelmia. On todennäköistä, että mukana on useita geenivariantteja.
Edistyy
Sydämen näkökulmasta olemme oppineet eniten harvinaisista mutaatioista. Nämä löydöt ovat saaneet paremman käsityksen siitä, miten luonto voi korjata nämä ongelmat. On paljon toivoa, että voimme käyttää tätä näkemystä kehittää uusia lääkkeitä näiden sairauksien hoitamiseksi.
Esimerkiksi geenimuunnos identifioitiin kymmenen vuotta sitten liittyneenä maksan kyvyttömyys poistaa kolesteroli verenkiertoon. Ihmiset, joilla on tämä mutaatio, ovat erittäin korkeita veren kolesterolitasoja. Tätä keksintöä käytettiin uuden kolesterolilääkeryhmän, nimeltään PCSK9-inhibiittoreiden, luomiseen, jotka auttavat potilaita, joilla mutaatio metaboloituu kolesteroliksi.
Lääkitys lopettaa PCSK9-proteiinin puuttumisen normaalin kolesterolipuhdistusmekanismin maksassa. Kesti alle kymmenen vuotta PCSK9-polun löytämisestä potilaille käytettävän lääkkeen tuottamiseen.
Tämä ei olisi ollut mahdollista ilman tietoa geneettisestä koodista.
Geneettiset tutkimukset tuovat meidät lähemmäs hypertrofisen kardiomyopatian hoitoon. On kehitetty innovatiivinen hoito, jossa käytetään pienimolekyylejä kohdemaan, jossa geenivariantti sijaitsee. Kun kissalle, joka on altis tälle taudille, annetaan tämä aine, mahdollisuus kehittää laajentunut sydän putoaa.
Seuraava vaihe on testata sairausriskiä aiheuttavien ihmisten kaava. Jos hoito on tehokasta, se on läpimurto hypertrofisen kardiomyopatian estämisessä. Tällä hetkellä hoitoa ei ole tarjolla niille, joilla on suurempi todennäköisyys kehittää tätä sairautta, koska heillä on geenivariantti. Tällaiset kehitykset ovat hyvin jännittäviä, koska ne muuttavat lähestymistapamme potilashoitoon reaktiiviselta proaktiivisiksi.
Mitä me emme tiedä
Kun lähestymme entistä enemmän geenimutaatioiden ja sairauksien välistä suhdetta, kolmas tekijä voi vaikeuttaa asioita - miten geenimme ovat vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa ja jokapäiväisessä elämässämme. Tämän tiedon kerääminen vie systemaattisen lähestymistavan kliinisiin tutkimuksiin ja monien vuosikymmenien ajan vastausten saamiseksi.
Lopulta kuitenkin toivomme, että ne auttavat meitä ymmärtämään joitakin peruskysymyksiä, kuten esimerkiksi joidenkin ihmisten, jotka joko tupakoivat, hengittävät saastunutta ilmaa tai syövät huonosti ruokavaliota, kehittävät sydänsairauksia, kun taas toiset eivät. Hyvä uutinen on se, että viimeaikaiset tutkimukset viittaavat myös siihen, että terveet tavat, kuten säännöllinen liikunta ja terveellistä ruokavaliota saattavat voittaa riskiä kehittää sydän- ja verisuonitauteja, jotka "periytyvät" geenivarianttien kautta.
Täyttö
DNA-palapelissä on paljon puuttuvia paloja. Onneksi on käynnissä useita valtavia ponnisteluja genomitietojen keräämiseksi ja analysoimiseksi. Lopullinen tavoite on antaa lääkäreille tietoa, jota he tarvitsevat potilaille, joilla on tietty sairaus.
Yksi vaivaa kutsutaan Precision Medicine -aloitteeksi eli "kaikille meille". Se on ainutlaatuinen hanke, jonka tarkoituksena on yksilöidä yksilön eroja geeneissä, ympäristössä ja elämäntavoissa. Hanke ilmoittaa miljoonalle tai useammalle maanlaajuiselle osanottajalle, joka suostuu jakamaan biologiset näytteet, geneettiset tiedot sekä ruokavalio- ja elämäntapatiedot tutkijoidensa kanssa sähköisten lääketieteellisten tietueidensa kautta. Toivotaan, että tämän ohjelman avulla kerätyt tiedot johtavat tarkempaan hoitoon monien sairauksien varalta.
Halvempi testaus
DNA-sekvensoinnin kustannukset ovat laskeneet tuhansista dollarista satoihin dollareihin - ja ne vähenevät edelleen. Koska alhaisemmat hinnat mahdollistavat DNA-testauksen pääsyn keskivertokuluttajalle, näemme todennäköisesti enemmän suoramarkkinointiin perustuvaa markkinointia, jonka avulla perheet voivat tunnistaa joitain geneettisiä tauteja koskevia riskejä, samoin kuin miten voit jo käyttää DNA-testausta sukututkimuksen löytämiseksi. Tutkimme edelleen seurauksia siitä, miten sairauden riskin saanti voi vaikuttaa ihmisten terveyteen ja hyvinvointiin.
Lääketieteellisessä maailmassa yritämme selvittää, miten DNA-testausta käytetään tietojen hankkimiseen, jota emme voi saada muiden tyyppisten testausten kautta. Kun hankimme tietoja, meidän on tiedettävä, mitä tehdä. Hyvä esimerkki on perinnöllinen hyperkolesterolemia . DNA-testaus on paljastanut, että kolmesta prosentista ihmisistä on suurempi riski tästä tilasta, joka aiheuttaa vaarallisesti korkeita veren kolesterolitasoja. Niin:
- Olisiko kaikkien testattava etsittävä tämä kolme prosenttia?
- Onko tämä parempi kuin tavallisen veren kolesterolitestin ja huolehtiminen perheen historiasta?
- Entä jos DNA-testi havaitsee, että sinulla on viiden prosentin suurempi riski erilaisesta sydämen sairaudesta?
- Onko tämä lisääntynyt riski tarpeeksi korkea, että sinua pitäisi kohdella?
Tällaisia kysymyksiä on vastattava, ennen kuin voimme käyttää DNA-testausta oikeuttamaan hoitomallimme.
Siirtyä eteenpäin
Olemme juuri aloittaneet naarmuuntumisen, mutta odotamme, että genetiikka muuttuu lopulta, miten sydänlääkärit arvioivat potilaita ja heidän perheitään tietyillä sydänsairausmuodoilla, kuten sydämen vajaatoiminnalla. Yksi viidestä aikuisesta kehittää sydämen vajaatoimintaa. Ja tauti vaikuttaa jokaisen neljän sydämen vajaatoiminnan potilaan lapsiin. Haluamme tunnistaa nämä ihmiset ennen kuin he kehittävät sydämen vajaatoimintaa.
Onneksi monet mielenkiintoiset muutokset osaamisessa ja teknologiassa mahdollistavat tämän erittäin monimutkaisen palapelin ratkaisemisen. Geenitestauksen potentiaalin tunnistaminen on pelottava tehtävä, mutta jännittävä. Kaikki odottavat edistymistä.
Dr. Tang on Cleveland Clinicin sydän- ja verisuonijärjestelmän kardiologi, joka on Yhdysvaltain kongressi ja sydänleikkausohjelma. Hän on myös kliinisen genomikeskuksen johtaja.
> Lähteet:
> Abul-Husn, Noura S. et ai. Perinnöllisen hyperkolesterolemian geneettinen tunnistaminen yhdellä yhdysvaltalaisella terveydenhoitojärjestelmällä. Tiede . 2016; 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, et ai. Geneettiset väärät diagnoosit ja terveyserojen mahdollisuudet. New England Journal of Medicine . 2016; 375 (7): 655-665.
> Stern JA, Markova S, Ueda Y, et ai. Sarcomere-sileyden pienten molekyylien estäjä akuutisti lievittää vasemman kammion ulosvirtausliikkeen estämistä kissan hypertrofisessa kardiomyopatiassa. PLOS ONE . 2016; 11 (12): e0168407.