Postoji ogromno interesovanje za učenje onoga što naši geni mogu reći o sebi. Zar ne biste želeli da znate da li imate nepravilan gen ("varijanta gena") koji uzrokuje visok holesterol ili olakšava stvaranje krvnog ugruška pre nego što se može otkriti standardnim testom krvi? Da li bi bilo korisno da znate da li ste u riziku za budući srčani udar u mladosti, tako da biste mogli početi liječenje kako biste je sprečili?
Postoji veliko uzbuđenje u pogledu obećanja genomskog sekvenciranja i kako se može koristiti za stvaranje efikasnijeg tretmana za pojedinca - u suštini, za personalizaciju njege. Već lekari raka počinju da koriste genetske informacije od tumora osobe da biraju ono za šta veruju da su najefikasniji lekovi. Međutim, personalizovani lekovi su još uvek u povoju i još uvijek nisu široko upotrebljeni u kardiologiji. Zašto? Zato što što više učimo, još više pitanja imamo.
Učenje o kojim genima mora da se kaže
Naša DNK je neverovatno složena. Svaki od nas ima tri miliona baznih parova gena. Da znamo koji su geni parovi abnormalni, prvo smo morali da saznamo kako izgledaju normalni geni. Srećom, posvećeni genetičari su mogli da mapiraju DNK uz pomoć moćnih računara. Sofisticirane mašine mogu vrlo brzo pročitati ove složene kodove - a proces koji je trebao 13 godina završiti sada se može uraditi za jedan dan.
Zatim, ovi naučnici počeli su da traže nepravilne gene koje su se pojavljivale kod ljudi sa određenim bolestima, tako da su mogli da naprave vezu između mutacije i stanja. Ovo je kao pronalaženje otkucaja na stranicama knjige - svi imaju nekoliko otkucaja u svojoj DNK.
Ali naučili smo da veza nije uvek jasna.
Na primjer, našli smo nekoliko varijanti gena koji dovode do hipertrofične kardiomiopatije , bolesti koja uzrokuje da se srčni mišići gube, uvećavaju i na kraju ne uspiju. Dugo smo znali da svako ko nosi ovu varijantu gena razvija bolest. Ovo važi i za druge varijante gena.
Štaviše, naučnici su nedavno saznali da genetska varijanta hipertrofične kardiomiopatije može utjecati na neke trke, ali ne i na druge. Na primer, kavkaški ljudi koji imaju varijantu gena mogu razviti bolest, dok crni ljudi sa istom varijantom gena ne mogu. Ne znamo tačno zašto. Dakle, prisustvo neke varijante gena u nekim ljudima može imati drugačiju impliciju kod drugih - što znači da su u igri i drugi faktori.
Pored toga, postoji puno bolesti koje izgleda da imaju genetski uzrok, jer one vode u porodicama, ali nismo bili u mogućnosti da identifikujemo varijante gena koje ih uzrokuju. Verovatno je da su uključene različite varijante gena.
Napredujem
Sa stanovišta srca, naučili smo najviše od retkih mutacija. Ova otkrića dovela su do boljeg razumevanja kako priroda može ispraviti ove probleme. Mnogo je nade da možemo iskoristiti ovaj uvid u razvoj novih lekova za lečenje ovih bolesti.
Na primer, varijanta gena identifikovana je pre desetak godina kao povezana sa nemogućnošću jetre da obriše holesterol iz krvotoka. Ljudi sa ovom mutacijom imaju veoma visok nivo holesterola u krvi. Ovo otkriće korišteno je za kreiranje nove klase lijekova holesterola, nazvanih PCSK9 inhibitora, koji pomažu pacijentima sa mutacijama da metaboliziraju holesterol.
Lekcija zaustavlja protein koji se zove PCSK9 i ometa normalan mehanizam za čišćenje holesterola u jetri. Potrebno je manje od jedne decenije otkrivanja PCSK9 puta do proizvodnje lekova koji bi se mogao koristiti kod pacijenata.
Ovo ne bi bilo moguće bez poznavanja genetskog koda.
Genetske studije nas približavaju pronalaženju lečenja za hipertrofičnu kardiomiopatiju. Razvijen je inovativni tretman pomoću malih molekula koji ciljaju gdje se nalazi varijanta gena. Kada su mačkama koje su sklone ovoj bolesti dobijaju ovaj agens, šansa će imati razvijene povećane kapi srca.
Sledeći korak je ispitati formulu za ljude koji su u riziku za bolest. Ako je lečenje efikasno, to će biti proboj u prevenciji hipertrofične kardiomiopatije. Trenutno nema dostupnog tretmana za one koji imaju veću vjerovatnoću da razviju ovu bolest jer nose varijantu gena. Takvi događaji su veoma uzbudljivi jer menjaju naš pristup pacijentu od reaktivnog do proaktivnog.
Ono što ne znamo
Dok se približavamo razumevanju odnosa između genskih mutacija i bolesti, treći faktor se pojavljuje da komplicira pitanja - kako naši geni komuniciraju sa okruženjem i našim svakodnevnim životom. Prikupljanje ovog znanja podrazumeva sistematski pristup kliničkim studijama i mnogim decenijama kako bi došli do odgovora.
Međutim, nadamo se da će nam pomoći da razumemo neka osnovna pitanja, kao što su zašto neki ljudi koji puše, udišu zagađeni vazduh ili jedu lošu dijetu, razvijaju srčane bolesti, dok drugi to ne čine. Dobra vijest je da nedavne studije takođe ukazuju na to da zdravi navike, kao što su redovno vežbanje i jedenje zdrave ishrane, mogu prevladati rizike od razvoja kardiovaskularnih bolesti koje se "nasleđuju" putem varijanti gena.
Popunjavanje Blanki
Postoji mnogo nedostajućih dijelova DNK zagonetke. Na sreću, u toku su nekoliko velikih napora da se sakupljaju i analiziraju genomski podaci. Krajnji cilj je dati lekarima znanja koja im treba za liječenje pacijenata koji su prisutni sa određenom bolestom.
Jedan napor se zove Precision Medicine Initiative, ili "All of Us". To je jedinstveni projekat koji ima za cilj identifikaciju individualnih razlika u genima, životnoj sredini i načinu života. Projekat će upisati milion ili više učesnika u cijeloj zemlji koji se slažu da podijelu biološke uzorke, genetske podatke, informacije o ishrani i načinu života sa istraživačima kroz svoje elektronske medicinske podatke. Nadamo se da će informacije prikupljene kroz ovaj program rezultirati preciznijim tretmanom za mnoge bolesti.
Jeftinije testiranje
Troškovi sekvenciranja DNK pao su sa hiljada dolara na stotine dolara - i nastavlja da se smanjuje. S obzirom da niže cene DNK testiranje bude dostupno prosečnoj osobi, verovatno ćemo videti više direktnog marketinga koji će omogućiti porodicama da identifikuju neke rizike od genetskih oboljenja, slično onom kako već možete koristiti DNK testiranje kako biste otkrili svoje poreklo. Još uvek učimo implikacije kako dobijanje informacija o riziku od bolesti može uticati na zdravlje ljudi i blagostanje.
U medicinskom svijetu pokušavamo da shvatimo kako koristiti DNK testiranje kako bi dobili informacije koje ne možemo proći kroz druge vrste testiranja. Kad jednom dobijemo informacije, moramo znati šta da radimo s tim. Dobar primer je familijska hiperholesterolemija . Testiranje DNK otkrilo je da je tri procenta ljudi povećan rizik za ovo stanje koje uzrokuje opasno visok nivo holesterola u krvi. Dakle:
- Da li svi treba da se testiraju da pronađu ova tri procenta?
- Da li je ovo bolja od korišćenja standardnog testa krvnog holesterola i uzimanja pažljive porodične istorije?
- Šta ako test DNK utvrdi da imate pet posto veći rizik od različitog oblika srčane bolesti?
- Da li je taj povećani rizik dovoljno visok da bi se trebao liječiti?
Pitanja kao što su ova moraju biti odgovorena pre nego što možemo da koristimo DNK testiranje kako bi opravdali naš pristup tretmanu.
Kretati se naprijed
Upravo smo počeli da grebamo po površini, ali očekujemo da će genetika vremenom promeniti kako kardiologi procjenjuju pacijente i njihove porodice sa određenim oblicima srčanih oboljenja, poput srčane insuficijencije. Jedan na svakih pet odraslih razvija srčanu insuficijenciju. A bolest utiče na djecu jednog na svakih četiri pacijenta od srčane insuficijencije. Želeli bismo da identifikujemo ove ljude pre nego što razviju srčani poremećaj.
Srećno, mnogi uzbudljivi novi događaji u znanju i tehnologiji omogućavaju nam da se bavimo ovom enormno komplikovanom slagalicom. Prepoznavanje potencijala testiranja gena je zastrašujući zadatak, ali uzbudljiv. Svi se raduju napretku.
Dr. Tang je kardiolog na Institutu srca i krvnih sudova u Klivlendu, kardiološki i kirurški program broj 1 u državi, rangiran u US News & World Report-u. Takođe je direktor Centra za kliničku genomiku.
> Izvori:
> Abul-Husn, Noura S. i dr. Genetska identifikacija porodične hiperholesterolemije u okviru jedinstvenog zdravstvenog sistema u SAD. Nauka . 2016; 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, i dr. Genetske pogreške i potencijal za zdravstvene razlike. New England Journal of Medicine . 2016; 375 (7): 655-665.
> Stern JA, Markova S, Ueda Y, i dr. Mali inhibitor molekula Sarcomere Contractility akutno oslobađa opstrukciju lijevog ventrikularnog odvodnog trakta kod hipertrofične kardiomiopatije mačaka. PLOS ONE . 2016; 11 (12): e0168407.