Saturs
- Uzziniet, kas jāsaka gēniem
- Veicot progresu
- Ko mēs nezinām
- Tukšo vietu aizpildīšana
- Lētāka testēšana
- Virzīties uz priekšu
Genomiskās sekvencēšanas solījums un tas, kā to varētu izmantot, lai izveidotu efektīvākas individuālas ārstēšanas metodes, lai personalizētu aprūpi, ir ļoti satraukti. Jau vēža ārsti sāk izmantot cilvēka audzēju ģenētisko informāciju, lai izvēlētos, viņuprāt, visefektīvākās zāles. Bet personalizētā medicīna joprojām ir sākuma stadijā, un kardioloģijā tā vēl netiek plaši izmantota. Kāpēc? Jo jo vairāk mēs mācāmies, jo vairāk mums ir jautājumu.
Uzziniet, kas jāsaka gēniem
Mūsu DNS ir neticami sarežģīta. Katram no mums ir trīs miljoni bāzes gēnu pāru. Lai zinātu, kuri gēnu pāri ir patoloģiski, mums vispirms bija jāapgūst, kā izskatās normāli gēni. Par laimi, veltīti ģenētiķi varēja kartēt DNS ar jaudīgu datoru palīdzību. Sarežģītas mašīnas var ļoti ātri nolasīt šos sarežģītos kodus, un procesu, kura pabeigšana prasīja 13 gadus, tagad var veikt aptuveni vienā dienā.
Pēc tam šie zinātnieki sāka meklēt neregulārus gēnus, kas parādījās cilvēkiem ar noteiktām slimībām, lai viņi varētu izveidot saikni starp mutāciju un stāvokli. Tas ir tāpat kā atrast kļūdas grāmatas lappusēs - katram DNS ir vairākas kļūdas.
Bet mēs esam uzzinājuši, ka savienojums ne vienmēr ir vienkāršs. Piemēram, mēs atradām vairākus gēnu variantus, kas izraisa hipertrofisku kardiomiopātiju - slimību, kas izraisa sirds muskuļa sabiezēšanu, palielināšanos un galu galā neveiksmi. Jau ilgu laiku mēs zinām, ka ne visiem, kas pārnēsā šo gēnu variantu, slimība attīstās. Tas attiecas arī uz citiem gēnu variantiem.
Turklāt zinātnieki nesen uzzināja, ka hipertrofiskas kardiomiopātijas gēnu variants var ietekmēt dažas rases, bet ne citas. Piemēram, kaukāziešiem, kuriem ir gēnu variants, var attīstīties slimība, bet melnādainajiem ar tādu pašu gēnu variantu - nē. Mēs precīzi nezinām, kāpēc. Tātad dažu cilvēku gēnu varianta klātbūtnei var būt atšķirīga ietekme uz citiem - tas nozīmē, ka spēlē var būt citi faktori.
Turklāt ir daudz slimību, kurām, šķiet, ir ģenētisks cēlonis, jo tās ir sastopamas ģimenēs, taču mēs neesam spējuši identificēt tos izraisošos gēnu variantus. Visticamāk, ka ir iesaistīti vairāki gēnu varianti.
Veicot progresu
No sirds viedokļa mēs visvairāk esam iemācījušies no retām mutācijām. Šie atklājumi ir ļāvuši labāk izprast, kā daba var novērst šīs problēmas. Ir daudz cerību, ka mēs varam izmantot šo ieskatu, lai izstrādātu jaunas zāles šo slimību ārstēšanai.
Piemēram, gēnu variants pirms desmit gadiem tika identificēts kā saistīts ar aknu nespēju iztīrīt holesterīnu no asinsrites. Cilvēkiem ar šo mutāciju holesterīna līmenis asinīs ir ļoti augsts. Šis atklājums tika izmantots, lai izveidotu jaunu holesterīna zāļu klasi, ko sauc par PCSK9 inhibitoriem, kas palīdz mutācijas pacientiem metabolizēt holesterīnu.
Zāles neļauj olbaltumvielai, ko sauc par PCSK9, traucēt normālu holesterīna attīrīšanas mehānismu aknās. No PCSK9 ceļa atklāšanas līdz tādu zāļu ražošanai, kuras varētu lietot pacientiem, pagāja mazāk nekā desmit gadi. Tas nebūtu iespējams bez zināšanām par ģenētisko kodu.
Ģenētiskie pētījumi mūs tuvina arī hipertrofiskas kardiomiopātijas ārstēšanas atrašanai. Ir izstrādāta novatoriska ārstēšana, izmantojot mazas molekulas, lai mērķētu uz vietu, kur atrodas gēnu variants. Kad kaķiem, kuriem ir nosliece uz šo slimību, tiek piešķirts šis līdzeklis, iespēja viņiem attīstīt palielinātu sirds pilienu.
Nākamais solis ir pārbaudīt formulu cilvēkiem, kuriem ir slimības risks. Ja ārstēšana ir efektīva, tas būs sasniegums hipertrofiskas kardiomiopātijas novēršanā. Pašlaik nav pieejama ārstēšana tiem, kuriem ir lielāka varbūtība saslimt ar šo slimību, jo viņiem ir gēnu variants. Šādi notikumi ir ļoti aizraujoši, jo maina mūsu pieeju pacientu aprūpei no reaktīvas uz proaktīvu.
Ko mēs nezinām
Kad tuvojamies gēnu mutāciju un slimību saistības izpratnei, rodas trešais faktors, kas sarežģī situāciju - mūsu gēnu mijiedarbība ar vidi un mūsu ikdienas dzīvi. Apkopojot šīs zināšanas, būs sistemātiska pieeja klīniskajiem pētījumiem un daudzas desmitgades, lai nonāktu pie atbildēm.
Tomēr galu galā mēs ceram, ka tie palīdzēs mums saprast dažus pamatjautājumus, piemēram, kāpēc dažiem cilvēkiem, kas vai nu smēķē, elpo piesārņotu gaisu vai ēd nepareizu uzturu, attīstās sirds slimības, bet citiem nav. Labā ziņa ir tā, ka nesenie pētījumi arī liecina, ka veselīgi ieradumi, piemēram, regulāras fiziskās aktivitātes un veselīgs uzturs, var pārvarēt risku saslimt ar sirds un asinsvadu slimībām, kuras “pārmanto” ar gēnu variantiem.
Tukšo vietu aizpildīšana
DNS mīklai ir daudz trūkstošu gabalu. Par laimi, tiek veikti milzīgi centieni, lai vāktu un analizētu genomiskos datus. Galīgais mērķis ir sniegt ārstiem nepieciešamās zināšanas, lai ārstētu pacientus, kuriem ir noteikta slimība.
Vienu pūliņu sauc par Precīzijas medicīnas iniciatīvu jeb “Mēs visi”. Tas ir unikāls projekts, kura mērķis ir identificēt individuālas atšķirības gēnos, vidē un dzīvesveidā. Projektā visā valstī tiks reģistrēts miljons vai vairāk dalībnieku, kuri piekrīt koplietot bioloģiskos paraugus, ģenētiskos datus, kā arī uztura un dzīvesveida informāciju ar pētniekiem, izmantojot elektronisko medicīnisko dokumentāciju. Cerams, ka ar šīs programmas palīdzību apkopotā informācija ļaus precīzāk ārstēt daudzas slimības.
Lētāka testēšana
DNS sekvencēšanas izmaksas ir samazinājušās no tūkstošiem dolāru līdz simtiem dolāru - un turpina samazināties. Tā kā zemākas cenas padara DNS testēšanu pieejamu vidusmēra cilvēkam, mēs, visticamāk, redzēsim vairāk tiešo mārketingu patērētājiem, kas ļaus ģimenēm noteikt dažus ģenētisko slimību riskus, līdzīgi tam, kā jūs jau varat izmantot DNS testēšanu, lai atklātu savu izcelsmi. Mēs joprojām mācāmies sekas tam, kā informācijas iegūšana par slimību risku var ietekmēt cilvēku veselību un labklājību.
Medicīnas pasaulē mēs cenšamies izdomāt, kā izmantot DNS testēšanu, lai iegūtu informāciju, kuru mēs nevaram iegūt, veicot cita veida testus. Kad esam ieguvuši informāciju, mums jāzina, ko ar to darīt. Labs piemērs ir ģimenes hiperholesterinēmija. DNS testēšana ir atklājusi, ka trīs procentiem cilvēku ir paaugstināts risks šim stāvoklim, kas izraisa bīstami augstu holesterīna līmeni asinīs. Tātad:
- Vai vajadzētu pārbaudīt visus, lai atrastu šos trīs procentus?
- Vai tas ir labāk nekā standarta holesterīna līmeņa noteikšana asinīs un rūpīga ģimenes anamnēze?
- Ko darīt, ja DNS tests atklāj, ka jums ir par pieciem procentiem lielāks dažādu sirds slimību risks?
- Vai šis paaugstinātais risks ir pietiekami augsts, lai jūs ārstētu?
Uz šādiem jautājumiem ir jāatbild, pirms mēs varam izmantot DNS testēšanu, lai pamatotu mūsu ārstēšanas pieeju.
Virzīties uz priekšu
Mēs tikko sākām skrāpēt virsmu, bet mēs paredzam, ka ģenētika galu galā mainīs to, kā kardiologi novērtē pacientus un viņu ģimenes ar noteiktām sirds slimību formām, piemēram, sirds mazspēju. Katram no pieciem pieaugušajiem attīstās sirds mazspēja. Un šī slimība skar katru ceturto sirds mazspējas pacientu bērnus. Mēs vēlētos identificēt šos cilvēkus, pirms viņiem attīstās sirds mazspēja.
Par laimi, daudzi aizraujoši jaunumi zināšanu un tehnoloģiju jomā ļauj mums tikt galā ar šo ārkārtīgi sarežģīto mīklu. Gēnu testēšanas potenciāla identificēšana ir biedējošs, bet aizraujošs uzdevums. Visi ar nepacietību gaida progresu.
Dr Tangs ir kardiologs Klīvlendas klīnikas Sirds un asinsvadu institūtā, valsts kardioloģijas un sirds ķirurģijas programmā Nr. 1, kas ierindota ASV ziņu un pasaules ziņojumā. Viņš ir arī Klīniskās genomikas centra direktors.