Daar is 'n groot belangstelling om te leer wat ons gene ons van onsself kan vertel. Wil jy nie weet of jy 'n onreëlmatige geen ("geen variant") het wat hoë cholesterol veroorsaak of jou bloedklont makliker maak voordat dit met 'n standaard bloedtoets opgespoor kan word nie? Sou dit nie help om te weet of jy op 'n jong ouderdom 'n toekomstige hartaanval het nie, dus kan jy begin met behandeling om dit te voorkom?
Daar is 'n groot opgewondenheid oor die belofte van genomiese volgordebepaling en hoe dit gebruik kan word om doeltreffender behandelings vir 'n individu te skep, in essensie, om sorg te personaliseer. Reeds begin kanker dokters genetiese inligting van 'n persoon se gewasse gebruik om te kies wat hulle glo die mees effektiewe middels te wees. Maar persoonlike medisyne is nog in sy kinderskoene en word nog nie wyd gebruik in kardiologie nie. Hoekom? Want hoe meer ons leer, hoe meer vrae het ons.
Leer wat Genes moet sê
Ons DNA is ongelooflik kompleks. Elkeen van ons het drie miljoen basiese pare gene. Om te weet watter genpare abnormaal is, moes ons eers leer hoe normale gene lyk. Gelukkig kon toegewyde genetici die DNA met behulp van kragtige rekenaars kaarteer. Gesofistikeerde masjiene kan hierdie komplekse kodes baie vinnig lees - en die proses wat 13 jaar duur om te voltooi, kan nou in 'n dag of so gedoen word.
Volgende het hierdie wetenskaplikes begin soek na onreëlmatige gene wat in mense met sekere siektes verskyn het, sodat hulle konnekteer tussen die mutasie en die toestand. Dit is soos om tikke in die bladsye van 'n boek te vind. Almal het verskeie tipes in hul DNA.
Maar ons het geleer dat die verbinding nie altyd reguit is nie.
Byvoorbeeld, ons het verskeie genvariante gevind wat lei tot hipertrofiese kardiomyopatie , 'n siekte wat veroorsaak dat die hartspier verdik, vergroot en uiteindelik misluk. Vir 'n lang tyd het ons geweet dat nie almal wat hierdie geen-variant dra, die siekte ontwikkel nie. Dit geld ook vir ander geenvariante.
Verder het wetenskaplikes onlangs agtergekom dat 'n geen-variant in hipertrofiese kardiomyopatie sommige rasse kan beïnvloed, maar nie ander nie. Kaukasiese mense wat 'n geenvariant het, kan byvoorbeeld 'n siekte ontwikkel, terwyl swart mense met dieselfde geenvariant nie mag nie. Ons weet nie presies hoekom nie. Dus kan die teenwoordigheid van 'n geen-variant in sommige mense 'n ander implikasie in ander hê - wat beteken dat ander faktore dalk by die spel kan wees.
Daarbenewens is daar baie siektes wat 'n genetiese oorsaak het, omdat hulle in gesinne loop, maar ons het nie die geenvariante wat hulle veroorsaak, geïdentifiseer nie. Dit is waarskynlik dat veelvoudige geenvariante betrokke is.
Vordering maak
Vanuit hartlike oogpunt het ons die meeste van seldsame mutasies geleer. Hierdie ontdekkings het gelei tot 'n beter begrip van hoe die natuur hierdie probleme kan oplos. Daar is baie hoop dat ons hierdie insig kan gebruik om nuwe dwelms te ontwikkel om hierdie siektes te behandel.
Byvoorbeeld, 'n geen-variant is 'n dekade gelede geïdentifiseer as geassosieer met die lewer se onvermoë om cholesterol uit die bloedstroom te verwyder. Mense met hierdie mutasie het baie hoë bloed cholesterolvlakke. Hierdie ontdekking is gebruik om 'n nuwe klas cholesterolmedikasie, genoem PCSK9-remmers, te skep wat pasiënte met die mutasie metaboliseer cholesterol help.
Die medikasie stop 'n proteïen genaamd PCSK9, wat nie inmeng met die normale cholesterol-opruimingsmeganisme in die lewer nie. Dit het minder as 'n dekade geneem van die ontdekking van die PCSK9-pad na die produksie van 'n dwelm wat gebruik kan word by pasiënte.
Dit sou nie moontlik gewees het sonder kennis van die genetiese kode nie.
Genetiese studies bring ons nader aan die behandeling van hipertrofiese kardiomyopatie. 'N innoverende behandeling met behulp van klein molekules om te teiken waar die geen variant geleë is, is ontwikkel. Wanneer katte wat geneig is tot hierdie siekte, word hierdie agent gegee, die kans dat hulle 'n vergrote hartdruppel sal ontwikkel.
Die volgende stap is om die formule op mense te toets wat die risiko vir die siekte het. As die behandeling effektief is, sal dit 'n deurbraak wees om hipertrofiese kardiomyopatie te voorkom. Geen behandeling is tans beskikbaar vir diegene wat 'n groter waarskynlikheid het om hierdie siekte te ontwikkel omdat hulle die geen-variant dra. Ontwikkelings soos hierdie is baie opwindend omdat hulle ons benadering tot pasiëntsorg verander van reaktief tot proaktief.
Wat ons nie weet nie
Soos ons nader kom om die verhouding tussen geenmutasies en siektes te verstaan, ontstaan 'n derde faktor om dinge te kompliseer - hoe ons gene met die omgewing en ons daaglikse lewe in wisselwerking is. Deur hierdie kennis te versamel, sal 'n sistematiese benadering tot kliniese studies en baie dekades gevolg word om antwoorde te verkry.
Uiteindelik hoop ons dat hulle ons sal help om sommige basiese vrae te verstaan, soos waarom sommige mense wat rook, asemrowende lug inasem of swak dieet eet, hartsiektes ontwikkel terwyl ander nie. Die goeie nuus is dat onlangse studies ook daarop dui dat gesonde gewoontes, soos om gereeld te oefen en 'n gesonde dieet te eet, die risiko's van die ontwikkeling van kardiovaskulêre siektes wat deur genvariante geërf word, kan oorkom.
Vul die spasies in
Daar is baie ontbrekende stukke van die DNA-legkaart. Gelukkig is daar verskeie groot pogings om genomiese data te versamel en te analiseer. Die uiteindelike doelwit is om dokters die nodige kennis te gee om pasiënte wat met 'n sekere siekte teenwoordig is, te behandel.
Een poging word die Precision Medicine Initiative, of "All of Us" genoem. Dit is 'n unieke projek wat daarop gemik is om individuele verskille in gene, omgewing en lewenstyl te identifiseer. Die projek sal landwyd een miljoen of meer deelnemers inskryf wat saamstem om biologiese monsters, genetiese data en dieet- en lewenstylinligting met navorsers deur middel van hul elektroniese mediese rekords te deel. Daar word gehoop dat die inligting wat deur hierdie program ingesamel word, tot meer presiese behandeling vir baie siektes sal lei.
Goedkoper toets
Die koste van DNA-sekwensering het van duisende dollar tot honderde dollars gedaal - en bly daal. Aangesien die laer pryse die DNS-toetsing toeganklik maak vir die gemiddelde persoon, sal ons waarskynlik meer direk-tot-bemarkings bemarking sien wat families toelaat om sekere genetiese siekte-risiko's te identifiseer, soortgelyk aan hoe jy DNA-toetsing kan gebruik om jou voorgeslag te ontdek. Ons leer nog steeds die implikasies van hoe om inligting oor siekte risiko te bekom, die gesondheid en welstand van mense kan beïnvloed.
In die mediese wêreld probeer ons om uit te vind hoe om DNS-toetse te gebruik om inligting te verkry wat ons nie deur ander tipes toetse kan kry nie. Sodra ons die inligting verkry het, moet ons weet wat om daarmee te doen. 'N Goeie voorbeeld is familiale hipercholesterolemie . DNA toetse het getoon dat drie persent van die mense 'n verhoogde risiko het vir hierdie toestand wat gevaarlik hoë bloed cholesterolvlakke veroorsaak. so:
- Moet almal getoets word om hierdie drie persent te vind?
- Is dit beter as die gebruik van 'n standaard bloed cholesterol toets en die versigtige familie geskiedenis?
- Wat as 'n DNS-toets vind jy het 'n vyf persent hoër risiko van verskillende vorms van hartsiektes?
- Is hierdie verhoogde risiko hoog genoeg dat u behandel moet word?
Vrae soos hierdie moet beantwoord word voordat ons DNS-toetsing kan gebruik om ons behandelingsbenadering te regverdig.
Beweeg vorentoe
Ons het pas begin om die oppervlak te krap, maar ons verwag dat genetika uiteindelik sal verander hoe kardioloë pasiënte en hul gesinne met sekere vorms van hartsiektes, soos hartversaking, evalueer. Een uit elke vyf volwassenes ontwikkel hartversaking. En die siekte raak die kinders van een uit elke vier pasiënte met hartversaking. Ons wil hierdie mense identifiseer voordat hulle hartversaking ontwikkel.
Gelukkig maak baie opwindende nuwe ontwikkelings in kennis en tegnologie ons die geleentheid om hierdie uiters ingewikkelde legkaart aan te pak. Die identifisering van die potensiaal van geen toets is 'n uitdagende taak, maar 'n opwindende een. Almal sien uit daarna om vordering te sien.
Dr. Tang is 'n kardioloog by die Cleveland Clinic se hart- en vaskulêre instituut, die land se No. 1-kardiologie- en hartchirurgieprogram soos deur US News & World Report gerangskik. Hy is ook direkteur van die Sentrum vir Kliniese Genomika.
> Bronne:
> Abul-Husn, Noura S. et al. Genetiese identifikasie van familiale hipercholesterolemie binne 'n enkele Amerikaanse gesondheidsorgstelsel. Wetenskap . 2016; 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, et al. Genetiese Misdiagnoses en die potensiaal vir gesondheidsverskille. New England Journal of Medicine . 2016; 375 (7): 655-665.
> Stern JA, Markova S, Ueda Y, et al. 'N Klein molekule inhibeerder van sarkomere-kontraktiliteit verlig akute vertikale obstruksie van die uittreksel van die linkerventrikulêre kanaal in kattehipertrofiese kardiomyopatie. PLOS EEN . 2016; 11 (12): e0168407.