יש עניין עצום ללמוד מה הגנים שלנו יכול לספר לנו על עצמנו. לא הייתם רוצים לדעת אם יש לכם גן לא סדיר ("גרעין גנטי") שגורם לכולסטרול בשמים או גורם לקרישת הדם שלכם להיות קלה יותר לפני שניתן יהיה לזהות אותה באמצעות בדיקת דם סטנדרטית? האם לא יהיה זה מועיל לדעת אם אתם בסיכון להתקף לב עתידי בגיל צעיר, כך שתוכלו להתחיל בטיפול כדי למנוע זאת?
יש הרבה התרגשות על ההבטחה של רצף גנומי וכיצד ניתן להשתמש בו כדי ליצור טיפולים יעילים יותר עבור הפרט, במהותה, כדי להתאים אישית את הטיפול. כבר עכשיו, הרופאים לסרטן מתחילים להשתמש במידע גנטי מגידולים של אדם כדי לבחור מה הם מאמינים כי הם התרופות היעילות ביותר. אבל הרפואה מותאמת אישית עדיין בחיתוליה ולא בשימוש נרחב קרדיולוגיה עדיין. למה? כי ככל שאנו לומדים יותר, כך יש לנו יותר שאלות.
ללמוד מה הגנים צריך לומר
ה- DNA שלנו מורכב מאוד. לכל אחד מאיתנו יש שלושה מיליון זוגות של גנים. כדי לדעת אילו צמדי גן אינם נורמליים, תחילה עלינו ללמוד כיצד נראים גנים רגילים. למרבה המזל, גנטיקאים ייעודיים הצליחו למפות את ה- DNA בעזרת מחשבים רבי עוצמה. מכונות מתוחכמות יכולות לקרוא את הקודים המורכבים האלה במהירות רבה, והתהליך שנמשך 13 שנים יכול להיעשות תוך יום או יומיים.
לאחר מכן, מדענים אלה החלו לחפש גנים לא סדירים שהופיעו אצל אנשים עם מחלות מסוימות, כדי שיוכלו ליצור קשר בין המוטציה לבין המצב. זה כמו למצוא שגיאות הקלדה בדפי הספר - לכל אחד יש כמה שגיאות הקלדה בדנ"א שלהם.
אבל למדנו שהחיבור לא תמיד פשוט.
לדוגמה, מצאנו כמה גרסאות גנטיות אשר גורמות קרדיומיופתיה hypertrophic , מחלה שגורמת לשריר הלב להתעבות, להגדיל, ובסופו של דבר להיכשל. במשך זמן רב ידענו שלא כל מי שנושא את הגן הזה מפתח את המחלה. זה חל על גנים אחרים של הגן, כמו גם.
יתר על כן, מדענים גילו לאחרונה כי גרעין גנטי של קרדיומיופתיה היפרטרופית עשוי להשפיע על כמה גזעים, אבל לא אחרים. לדוגמה, אנשים לבנים שיש להם גרעין גנטי עלולים לפתח מחלה, בעוד שאנשים שחורים בעלי גרסת גן זהה עשויים שלא להתפתח. אנחנו לא יודעים בדיוק למה. לכן נוכחותם של וריאנט גנטי אצל אנשים מסוימים עשויה להיות בעלת משמעות אחרת אצל אחרים - כלומר, גורמים אחרים עשויים להיות במשחק.
בנוסף, יש הרבה מחלות, כי נראה שיש סיבה גנטית, כי הם רצים במשפחות, אבל אנחנו לא הצליחו לזהות את גירסאות הגן לגרום להם. סביר להניח כי גרסאות גן מרובות מעורבים.
התקדמות
מנקודת מבט לב, למדנו את המוטציות הנדירות ביותר. תגליות אלה הובילו להבנה טובה יותר של האופן שבו הטבע יכול לתקן את הבעיות הללו. יש הרבה תקווה שנוכל להשתמש בתובנה זו כדי לפתח תרופות חדשות לטיפול במחלות אלו.
לדוגמה, וריאנט גנטי זוהה לפני עשור כקשור לחוסר הכבד לניקוי הכולסטרול בדם. אנשים עם מוטציה זו יש רמות כולסטרול גבוהות בדם. תגלית זו שימשה ליצירת מחלקה חדשה של תרופות כולסטרול, הנקראות מעכבי PCSK9, המסייעים לחולים עם המוטציה של כולסטרול המוטציה.
התרופה מפסיקה חלבון הנקרא PCSK9 מהפרעה למנגנון הסילוק הרגיל של כולסטרול בכבד. זה לקח פחות מעשור מגילוי של מסלול PCSK9 לייצור של תרופה שניתן להשתמש בחולים.
זה לא היה אפשרי ללא ידיעת הקוד הגנטי.
מחקרים גנטיים מקרבים אותנו למציאת טיפול לקרדיומיופתיה היפרטרופית. טיפול חדשני באמצעות מולקולות קטנות כדי למקד היכן גרעין הגן נמצא פיתחה. כאשר חתולים כי הם נוטים למחלה זו מקבלים את זה סוכן, הסיכוי שהם יפתחו טיפות לב מוגדל.
השלב הבא הוא לבדוק את הנוסחה על בני אדם בסיכון למחלה. אם הטיפול יעיל, זה יהיה פריצת דרך במניעת קרדיומיופתיה hypertrophic. אין טיפול זמין עבור אלה שיש להם סיכוי גבוה יותר לפתח את המחלה כי הם נושאים את הגן גרסה. התפתחויות כמו אלה הם מרגש מאוד כפי שהם לשנות את הגישה שלנו לטיפול החולה מ תגובתי פרואקטיבית.
מה שאנחנו לא יודעים
ככל שאנו מתקרבים להבנת הקשר בין מוטציות גנטיות למחלות, גורם שלישי גורם לסבך את העניינים - כיצד הגנים שלנו מתקשרים עם הסביבה ועם חיי היומיום שלנו. איסוף ידע זה ייקח גישה שיטתית למחקרים קליניים ועשורים רבים כדי להגיע לתשובות.
בסופו של דבר, עם זאת, אנו מקווים שהם יעזרו לנו להבין כמה שאלות בסיסיות, כגון מדוע אנשים מסוימים או מעשנים, לנשום אוויר מזוהם , או לאכול דיאטות עניים לפתח מחלות לב בעוד אחרים לא. החדשות הטובות הן כי מחקרים שנעשו לאחרונה מצביעים על כך שהרגלים בריאים, כמו פעילות גופנית באופן קבוע ואכילה של תזונה בריאה, עשויים להתגבר על הסיכונים לפתח מחלות לב וכלי דם, אשר "עוברות בירושה" באמצעות גרסאות גנטיות.
מילוי החסר
יש הרבה חתיכות חסרות של הפאזל DNA. למרבה המזל, כמה מאמצים עצומים מתנהלים כדי לאסוף ולנתח נתונים גנומיים. המטרה הסופית היא לתת לרופאים את הידע הדרוש להם לטיפול בחולים עם מחלה מסוימת.
מאמץ אחד נקרא "יוזמת Precision Medicine" או "כולנו". זהו פרויקט ייחודי שמטרתו לזהות הבדלים אישיים בגנים, סביבה ואורח חיים. הפרויקט יירשם כמיליון משתתפים או יותר בכל רחבי הארץ, אשר יסכימו לשתף דגימות ביולוגיות, נתונים גנטיים, מידע על תזונה ודיאטה עם חוקרים באמצעות רשומות רפואיות אלקטרוניות שלהם. יש לקוות כי המידע שנאסף באמצעות תוכנית זו תוביל טיפולים מדויקים יותר עבור מחלות רבות.
בדיקה זולה יותר
עלות סידור הדנ"א ירדה מאלפי דולרים למאות דולרים - וממשיכה לרדת. ככל שהמחירים הנמוכים הופכים את בדיקת ה- DNA לזמינה עבור האדם הממוצע, סביר להניח שנראה יותר שיווק ישיר לצרכן שיאפשר למשפחות לזהות סיכונים מסוימים למחלות גנטיות, בדומה לאופן שבו אתה כבר יכול להשתמש בבדיקת DNA כדי לגלות את מוצאם. אנחנו עדיין לומדים את ההשלכות של איך לקבל מידע על הסיכון למחלות עלול להשפיע על בריאותם של אנשים ורווחתם.
בעולם הרפואי, אנחנו מנסים להבין כיצד להשתמש בבדיקות DNA כדי להשיג מידע שאיננו יכולים לעבור דרך סוגים אחרים של בדיקות. ברגע שאנו רוכשים את המידע, אנחנו צריכים לדעת מה לעשות עם זה. דוגמה טובה היא hypercholesterolemia משפחתי . בדיקות DNA חשפו כי שלושה אחוזים של אנשים נמצאים בסיכון מוגבר למצב זה שגורם לרמות כולסטרול גבוהות בדם. כך:
- האם כולם צריכים להיבדק כדי למצוא את שלושת האחוזים?
- האם זה יותר טוב מאשר באמצעות בדיקת כולסטרול דם רגיל ולקחת היסטוריה משפחתית זהירה?
- מה אם בדיקת DNA מגלה שיש לך סיכון גבוה ב -5% לצורה אחרת של מחלת לב?
- האם זה סיכון גבוה מספיק כי אתה צריך להיות מטופלים?
שאלות כמו אלה צריך להיות ענה לפני שנוכל להשתמש בדיקות DNA כדי להצדיק את הגישה הטיפול שלנו.
נעים קדימה
התחלנו רק לגרד את פני השטח, אך אנו צופים כי הגנטיקה תשנה בסופו של דבר כיצד קרדיולוגים מעריכים את החולים ובני משפחותיהם עם צורות מסוימות של מחלת לב, כגון אי ספיקת לב. אחד מכל חמישה מבוגרים מפתחת אי ספיקת לב. המחלה משפיעה על הילדים של אחד מכל ארבעה חולי אי ספיקת לב. אנחנו רוצים לזהות את האנשים האלה לפני שהם מפתחים אי ספיקת לב.
למרבה המזל, פיתוחים חדשים ומלהיבים רבים בתחום הידע והטכנולוגיה מאפשרים לנו להתמודד עם הפאזל המסובך הזה. זיהוי הפוטנציאל של בדיקות גנים הוא משימה מרתיעה, אבל אחת מרגשת. כולם מצפים לראות התקדמות.
ד"ר טאנג הוא קרדיולוג במכון הלב וכלי הדם של קליבלנד קליניק, תוכנית הלב וכלי הדם של האומה מס '1 וניתוח לב, כפי שמדורגת על ידי US News & World Report. הוא גם מנהל המרכז לגנומיקה קלינית.
> מקורות:
> אבול-חוסן, נורה ס. זיהוי גנטי של hypercholesterolemia משפחתי בתוך מערכת אחת בארה"ב הבריאות. מדע . 2016: 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, et al. דיכאון misdiagnoses ואת פוטנציאל פערי בריאות. ניו אינגלנד Journal of Medicine . 2016; 375 (7): 655-665.
> שטרן ג 'א, מרקובה S, Ueda Y, et al. מעכב קטן מולקולה של Sarcomere contractility בחריפות משחרר את החדר השמאלי של חסימת דרכי החסימה ב- Hypertrophic Cardiomyopathy חתול. PLOS ONE . 2016; 11 (12): e0168407.