Sisältö
- Oppiminen mitä geeneillä on sanottavaa
- Edistyy
- Mitä emme tiedä
- Tyhjien kohtien täyttäminen
- Halvempi testaus
- Siirtyä eteenpäin
Genomisen sekvensoinnin lupauksesta ja siitä, miten sitä voidaan käyttää tehokkaampien hoitojen luomiseen yksilölle, on olennaista, henkilökohtainen hoito. Jo nyt syöpälääkärit ovat alkaneet käyttää ihmisen kasvaimista saatuja geneettisiä tietoja valitsemaan tehokkaimpien lääkkeiden mielestä. Mutta henkilökohtainen lääketiede on vielä lapsenkengissään, eikä sitä vielä käytetä laajalti kardiologiassa. Miksi? Koska mitä enemmän opimme, sitä enemmän kysymyksiä meillä on.
Oppiminen mitä geeneillä on sanottavaa
DNA: n on uskomattoman monimutkainen. Jokaisella meistä on kolme miljoonaa emäsparia geenejä. Jotta tiedämme, mitkä geeniparit ovat epänormaaleja, meidän oli ensin opittava, miltä normaalit geenit näyttävät. Onneksi omistautuneet geneettikot pystyivät kartoittamaan DNA: n tehokkaiden tietokoneiden avulla. Hienostuneet koneet pystyvät lukemaan nämä monimutkaiset koodit hyvin nopeasti, ja prosessi, jonka suorittaminen kesti 13 vuotta, voidaan nyt suorittaa noin päivässä.
Seuraavaksi nämä tutkijat alkoivat etsiä epäsäännöllisiä geenejä, joita esiintyi ihmisillä, joilla oli tiettyjä sairauksia, jotta he voisivat muodostaa yhteyden mutaation ja tilan välillä. Tämä on kuin kirjoitusvirheiden löytäminen kirjan sivuilta - jokaisella on useita kirjoitusvirheitä DNA: ssa.
Mutta olemme oppineet, että yhteys ei ole aina suoraviivaista. Esimerkiksi, löysimme useita geenimuunnelmia, jotka johtavat hypertrofiseen kardiomyopatiaan, sairauteen, joka saa sydänlihaksen sakeutumaan, suurentumaan ja lopulta epäonnistumaan. Jo pitkään olemme tienneet, että kaikki, jotka kantavat tätä geenimuunnosta, eivät kehitä tautia. Tämä koskee myös muita geenimuunnelmia.
Lisäksi tutkijat huomasivat äskettäin, että hypertrofisen kardiomyopatian geenimuunnos voi vaikuttaa joihinkin rotuihin, mutta ei muihin. Esimerkiksi valkoihoisilla ihmisillä, joilla on geenimuunnos, voi kehittyä sairaus, kun taas mustilla ihmisillä, joilla on sama geenimuunnos, ei. Emme tiedä tarkalleen miksi. Joten geenimuunnelman läsnäololla joillakin ihmisillä voi olla erilainen merkitys toisissa - mikä tarkoittaa, että muut tekijät voivat olla pelissä.
Lisäksi on paljon sairauksia, joilla näyttää olevan geneettinen syy, koska ne esiintyvät perheissä, mutta emme ole pystyneet tunnistamaan niitä aiheuttavia geenimuunnelmia. On todennäköistä, että kyseessä on useita geenimuunnelmia.
Edistyy
Sydämen kannalta olemme oppineet eniten harvoista mutaatioista. Nämä löydöt ovat johtaneet parempaan käsitykseen siitä, miten luonto voi korjata nämä ongelmat. On paljon toivoa, että voimme käyttää tätä oivallusta uusien lääkkeiden kehittämiseen näiden tautien hoitamiseksi.
Esimerkiksi geenimuunnos tunnistettiin vuosikymmen sitten liittyneen maksan kyvyttömyyteen puhdistaa kolesterolia verenkierrosta. Ihmisillä, joilla on tämä mutaatio, on erittäin korkea veren kolesterolitaso. Tätä keksintöä käytettiin luomaan uusi kolesterolilääkeryhmä, nimeltään PCSK9-estäjät, jotka auttavat mutaatiopotilaita metabolisoimaan kolesterolia.
Lääkitys estää PCSK9-nimistä proteiinia häiritsemästä normaalia kolesterolin puhdistumamekanismia maksassa. Kesti alle vuosikymmen PCSK9-reitin löytämisestä potilaalle käytettävän lääkkeen tuotantoon. Tämä ei olisi ollut mahdollista ilman tietoa geneettisestä koodista.
Geneettiset tutkimukset tuovat meidät lähemmäksi myös hypertrofisen kardiomyopatian hoidon löytämistä. On kehitetty innovatiivinen hoito, jossa käytetään pieniä molekyylejä kohdentamaan paikkaan, jossa geenimuunnos sijaitsee. Kun kissoille, jotka ovat alttiita tälle taudille, annetaan tätä ainetta, mahdollisuus kehittää laajentunut sydän putoaa.
Seuraava vaihe on testata kaava ihmisillä, joilla on taudin riski. Jos hoito on tehokasta, se on läpimurto hypertrofisen kardiomyopatian estämisessä. Hoitoa ei ole tällä hetkellä saatavilla niille, joilla on suurempi todennäköisyys sairauden kehittymiseen, koska heillä on geenimuunnos. Tällaiset kehitykset ovat erittäin jännittäviä, kun ne muuttavat lähestymistapamme potilaiden hoitoon reaktiivisesta ennakoivaan.
Mitä emme tiedä
Kun olemme lähempänä ymmärtämään geenimutaatioiden ja sairauksien välistä suhdetta, syntyy kolmas tekijä, joka vaikeuttaa asioita - miten geenimme ovat vuorovaikutuksessa ympäristön ja jokapäiväisen elämän kanssa. Tämän tiedon kerääminen edellyttää systemaattista lähestymistapaa kliinisiin tutkimuksiin ja monien vuosikymmenien ajan vastausten saamiseksi.
Lopulta toivomme kuitenkin, että ne auttavat meitä ymmärtämään joitain peruskysymyksiä, kuten miksi jotkut ihmiset, jotka joko tupakoivat, hengittävät saastunutta ilmaa tai syövät huonoa ruokavaliota, kehittävät sydänsairauksia, kun taas toiset eivät. Hyvä uutinen on, että tuoreet tutkimukset viittaavat myös siihen, että terveelliset tavat, kuten säännöllinen liikunta ja terveellisen ruokavalion käyttäminen, voivat voittaa riskit sellaisten sydän- ja verisuonitautien kehittymiselle, jotka "perivät" geenimuunnelmien kautta.
Tyhjien kohtien täyttäminen
DNA-palapelistä on paljon puuttuvia paloja. Onneksi useita valtavia ponnisteluja on käynnissä genomidatan keräämiseksi ja analysoimiseksi. Lopullinen tavoite on antaa lääkäreille tietoa, jota he tarvitsevat tietyn sairauden omaavien potilaiden hoitamiseksi.
Yksi ponnistelu on nimeltään Precision Medicine Initiative tai "Me kaikki". Se on ainutlaatuinen projekti, jonka tarkoituksena on yksilöidä geenien, ympäristön ja elämäntavan yksilölliset erot. Hankkeeseen osallistuu miljoona tai useampia osallistujia valtakunnallisesti, jotka suostuvat jakamaan biologisia näytteitä, geenitietoja sekä ruokavalio- ja elämäntapatietoja tutkijoiden kanssa sähköisen sairausrekisterinsä kautta. Toivotaan, että tämän ohjelman kautta kerätyt tiedot johtavat monien sairauksien tarkempaan hoitoon.
Halvempi testaus
DNA-sekvensoinnin kustannukset ovat pudonneet tuhansista dollareista satoihin dollareihin - ja laskevat edelleen. Koska alhaisemmat hinnat tekevät DNA-testauksen saataville keskivertohenkilölle, näemme todennäköisesti enemmän suoraa kuluttajalle -markkinointia, joka antaa perheille mahdollisuuden tunnistaa joitain geneettisiin sairauksiin liittyviä riskejä, samalla tavalla kuin voit jo käyttää DNA-testausta esi-isiesi löytämiseen. Opimme edelleen seurauksia siitä, miten sairausriskiä koskevan tiedon hankkiminen voi vaikuttaa ihmisten terveyteen ja hyvinvointiin.
Lääketieteellisessä maailmassa yritämme selvittää, miten DNA-testauksen avulla saadaan tietoja, joita emme voi saada muun tyyppisillä testeillä. Kun olemme hankkineet tiedot, meidän on tiedettävä, mitä niiden kanssa tehdä. Hyvä esimerkki on familiaalinen hyperkolesterolemia. DNA-testaus on paljastanut, että kolmella prosentilla ihmisistä on lisääntynyt riski tästä tilasta, joka aiheuttaa vaarallisen korkean veren kolesterolitason. Niin:
- Pitäisikö jokaisen testata löytää tämä kolme prosenttia?
- Onko tämä parempi kuin tavallisen veren kolesterolitestin käyttö ja huolellisen sukututkimuksen tekeminen?
- Entä jos DNA-testi osoittaa, että sinulla on viisi prosenttia suurempi riski saada erityyppisiä sydänsairauksia?
- Onko tämä lisääntynyt riski riittävän korkea, jotta sinua tulisi hoitaa?
Tällaisiin kysymyksiin on vastattava, ennen kuin voimme käyttää DNA-testausta perustellaksemme hoitotapamme.
Siirtyä eteenpäin
Olemme juuri alkaneet raapia pintaa, mutta ennakoimme, että genetiikka muuttaa lopulta sitä, miten kardiologit arvioivat potilaita ja heidän perheitään, joilla on tiettyjä sydänsairauksien muotoja, kuten sydämen vajaatoiminta. Yksi viidestä aikuisesta kehittää sydämen vajaatoimintaa. Ja tauti vaikuttaa jokaisen neljän sydämen vajaatoimintapotilaan lapsiin. Haluamme tunnistaa nämä ihmiset ennen kuin heillä on sydämen vajaatoiminta.
Onneksi monet mielenkiintoiset uudet tieto- ja teknologiakehitykset antavat meille mahdollisuuden puuttua tähän erittäin monimutkaiseen palapeliin. Geenitestien potentiaalin tunnistaminen on pelottava, mutta jännittävä tehtävä. Kaikki odottavat innolla edistymistä.
Tang on kardiologi Cleveland Clinicin Sydän- ja verisuoniinstituutissa, joka on maan kardiologia- ja sydänleikkausohjelma nro 1, luokiteltu U.S. News & World Reportin mukaan. Hän on myös kliinisen genomiikan keskuksen johtaja.