Terdapat minat yang besar dalam mempelajari apa gen kita boleh memberitahu kita tentang diri kita sendiri. Bukankah anda ingin tahu sama ada anda mempunyai gen yang tidak tetap ("gen varian") yang menyebabkan kolesterol yang tinggi atau menjadikan darah beku lebih mudah sebelum ia dapat dikesan dengan ujian darah standard? Bukankah bermanfaat untuk mengetahui sama ada anda berisiko untuk serangan jantung pada usia muda, jadi anda boleh memulakan rawatan untuk mencegahnya?
Terdapat banyak keseronokan mengenai janji urutan genomik dan bagaimana ia dapat digunakan untuk membuat rawatan yang lebih berkesan untuk individu-pada intinya, untuk memperibadikan penjagaan. Sudah, doktor kanser mula menggunakan maklumat genetik dari tumor seseorang untuk memilih apa yang mereka percaya sebagai dadah yang paling berkesan. Tetapi ubat yang diperibadikan masih di peringkat awal dan tidak digunakan secara meluas dalam kardiologi. Mengapa? Kerana lebih banyak kita belajar, semakin banyak soalan yang kita miliki.
Pembelajaran Apa Gen yang Perlu Katakan
DNA kita sangat kompleks. Setiap orang mempunyai tiga juta pasang asas gen. Untuk mengetahui pasangan gen yang tidak normal, pertama-tama kita perlu mempelajari gen biasa. Nasib baik, ahli genetik berdedikasi dapat memetakan DNA dengan bantuan komputer berkuasa. Mesin canggih boleh membaca kod kompleks ini dengan cepat-dan proses yang mengambil masa 13 tahun untuk diselesaikan kini boleh dilakukan dalam sehari atau lebih.
Seterusnya, saintis ini mula mencari gen tidak teratur yang muncul pada orang yang mempunyai penyakit tertentu, jadi mereka boleh membuat hubungan antara mutasi dan keadaan. Ini seperti mencari kesilapan dalam halaman-setiap orang mempunyai beberapa kesilapan dalam DNA mereka.
Tetapi kita telah belajar sambungan tidak selalu mudah.
Sebagai contoh, kami mendapati beberapa variasi gen yang membawa kepada kardiomiopati hipertrofik , penyakit yang menyebabkan otot jantung melebarkan, membesarkan, dan akhirnya gagal. Untuk masa yang lama kita tahu bahawa tidak semua orang yang membawa varian gen ini mengembangkan penyakit ini. Ini juga berlaku untuk variasi gen lain.
Tambahan pula, saintis baru-baru ini mendapati bahawa varian gen dalam kardiomiopati hipertropik boleh menjejaskan beberapa kaum, tetapi bukan yang lain. Sebagai contoh, orang caucasian yang mempunyai varian gen mungkin mengalami penyakit, sementara orang kulit hitam dengan varian gen yang sama mungkin tidak. Kita tidak tahu kenapa. Oleh itu, kehadiran varian gen dalam sesetengah orang mungkin mempunyai implikasi yang berbeza pada orang lain - yang bermaksud faktor lain mungkin bermain.
Di samping itu, terdapat banyak penyakit yang kelihatannya mempunyai sebab genetik, kerana mereka berjalan dalam keluarga, tetapi kita tidak dapat mengenal pasti variasi gen yang menyebabkan mereka. Ia berkemungkinan bahawa pelbagai variasi gen terlibat.
Membuat Kemajuan
Dari sudut hati, kita telah belajar paling banyak dari mutasi yang jarang berlaku. Penemuan ini telah membawa kepada pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana alam dapat membetulkan masalah ini. Terdapat banyak harapan bahawa kita boleh menggunakan wawasan ini untuk membangunkan ubat baru untuk merawat penyakit-penyakit ini.
Sebagai contoh, varian gen telah dikenal pasti sedekad yang lalu sebagai berkaitan dengan ketidakupayaan hati untuk membersihkan kolesterol daripada aliran darah. Orang yang mempunyai mutasi ini mempunyai paras kolesterol darah yang sangat tinggi. Penemuan ini digunakan untuk membuat kelas baru ubat kolesterol, yang dipanggil PCSK9 inhibitors, yang membantu pesakit dengan mutasi memetabolisme kolesterol.
Ubat ini menghentikan protein yang dipanggil PCSK9 daripada mengganggu mekanisme pembersihan kolesterol biasa di hati. Ia mengambil masa kurang dari satu dekad dari penemuan laluan PCSK9 kepada pengeluaran ubat yang boleh digunakan pada pesakit.
Ini mungkin tidak mungkin tanpa mengetahui kod genetik.
Kajian genetik membawa kita lebih dekat untuk mencari rawatan untuk kardiomiopati hipertropik, juga. Rawatan inovatif menggunakan molekul kecil untuk disasarkan di mana varian gen terletak telah dibangunkan. Apabila kucing yang terdedah kepada penyakit ini diberikan kepada agen ini, kemungkinan mereka akan mengalami penurunan jantung yang membesar.
Langkah seterusnya adalah untuk menguji formula pada manusia yang berisiko untuk penyakit ini. Sekiranya rawatan itu berkesan, ia akan menjadi satu kejayaan dalam mencegah kardiomiopati hipertropik. Tiada rawatan pada masa ini tersedia bagi mereka yang mempunyai kemungkinan yang lebih tinggi untuk membangunkan penyakit ini kerana mereka membawa varian gen. Perkembangan seperti ini sangat menarik kerana mereka mengubah pendekatan kami kepada penjagaan pesakit dari reaktif ke proaktif.
Apa yang Kita Tidak Tahu
Ketika kita semakin dekat untuk memahami hubungan antara mutasi gen dan penyakit, faktor ketiga timbul untuk merumitkan perkara-bagaimana gen kita berinteraksi dengan alam sekitar dan kehidupan seharian kita. Mengumpulkan pengetahuan ini akan mengambil pendekatan yang sistematik terhadap kajian klinikal dan beberapa dekad untuk mencapai jawapan.
Walau bagaimanapun, pada akhirnya, kami berharap mereka dapat membantu kami memahami beberapa soalan asas, seperti mengapa sesetengah orang yang merokok, menghirup udara yang tercemar , atau makan makanan yang buruk memupuk penyakit jantung manakala yang lain tidak. Berita baiknya ialah kajian baru-baru ini juga mencadangkan bahawa tabiat yang sihat, seperti berolahraga secara berkala dan makan diet yang sihat, boleh mengatasi risiko penyakit kardiovaskular yang "diwarisi" melalui varian gen.
Mengisi Blank
Terdapat banyak teka-teki DNA yang hilang. Nasib baik, beberapa usaha besar sedang dijalankan untuk mengumpulkan dan menganalisis data genomik. Matlamat utama adalah memberi doktor pengetahuan yang mereka perlukan untuk merawat pesakit yang hadir dengan penyakit tertentu.
Satu usaha dipanggil Inisiatif Perubatan Ketepatan, atau "Semua Kami". Ia adalah satu projek unik yang bertujuan untuk mengenal pasti perbezaan individu dalam gen, alam sekitar, dan gaya hidup. Projek ini akan mendaftarkan satu juta atau lebih peserta di seluruh negara yang bersetuju untuk berkongsi sampel biologi, data genetik, dan maklumat diet dan gaya hidup dengan penyelidik melalui rekod perubatan elektronik mereka. Diharapkan maklumat yang dikumpulkan melalui program ini akan menghasilkan rawatan yang lebih tepat untuk banyak penyakit.
Ujian yang lebih murah
Kos penjujukan DNA telah menurun dari beribu-ribu dolar menjadi beratus-ratus dolar-dan terus berkurangan. Oleh kerana harga yang lebih rendah menjadikan ujian DNA dapat diakses oleh orang biasa, kami mungkin melihat lebih banyak lagi pemasaran langsung kepada pengguna yang akan membolehkan keluarga mengenal pasti beberapa risiko penyakit genetik, sama seperti bagaimana anda boleh menggunakan ujian DNA untuk mengetahui keturunan anda. Kami masih mempelajari implikasi bagaimana mendapatkan maklumat mengenai risiko penyakit boleh memberi kesan kepada kesihatan dan kesejahteraan rakyat.
Di dunia perubatan, kami cuba untuk mengetahui cara menggunakan ujian DNA untuk mendapatkan maklumat yang kami tidak dapat melalui jenis ujian lain. Sebaik sahaja kita memperoleh maklumat itu, kita perlu tahu apa yang perlu dilakukan dengannya. Contoh yang baik ialah hiperkolesterolemia keluarga . Pengujian DNA telah mendedahkan bahawa tiga peratus orang berada pada risiko yang lebih tinggi untuk keadaan ini yang menyebabkan paras kolesterol darah yang berbahaya. Jadi:
- Sekiranya semua orang diuji untuk mencari tiga peratus ini?
- Adakah ini lebih baik daripada menggunakan ujian kolesterol darah standard dan mengambil sejarah keluarga yang teliti?
- Bagaimana jika ujian DNA mendapati anda mempunyai risiko lima peratus lebih tinggi daripada penyakit jantung yang berlainan?
- Adakah peningkatan risiko ini cukup tinggi yang harus dirawat?
Soalan-soalan seperti ini perlu dijawab sebelum kita boleh menggunakan ujian DNA untuk membenarkan pendekatan rawatan kita.
Bergerak ke Hadapan
Kami baru sahaja mula menggaru permukaan, tetapi kami menjangkakan bahawa genetik akhirnya akan mengubah bagaimana pakar kardiologi menilai pesakit dan keluarga mereka dengan bentuk penyakit jantung tertentu, seperti kegagalan jantung. Satu daripada setiap lima orang dewasa mengalami kegagalan jantung. Dan penyakit itu memberi kesan kepada anak-anak satu dalam setiap empat pesakit kegagalan jantung. Kami ingin mengenal pasti orang-orang ini sebelum mereka mengalami kegagalan jantung.
Syukurlah, banyak perkembangan baru dalam pengetahuan dan teknologi yang membolehkan kita mengatasi teka-teki yang sangat rumit ini. Mengenal pasti potensi ujian gen adalah tugas yang menakutkan, tetapi yang menarik. Setiap orang tidak sabar-sabar melihat kemajuan.
Dr. Tang adalah ahli kardiologi di Institut Hati dan Vaskular Cleveland Clinic, program jantung dan pembedahan jantung No. 1 di negara ini yang disenaraikan oleh US News & World Report. Beliau juga merupakan Pengarah Pusat Genomik Klinikal.
> Sumber:
> Abul-Husn, Noura S. et al. Pengenalpastian genetik hypercholesterolemia keluarga dalam satu sistem penjagaan kesihatan AS. Sains . 2016; 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, et al. Misdiagnos Genetik dan potensi jurang kesihatan. Jurnal Perubatan New England . 2016; 375 (7): 655-665.
> Stern JA, Markova S, Ueda Y, et al. Perencat molekul kecil Sarung Tangan Sarcomere akut melegakan obstruksi aliran keluar ventrikel kiri dalam kardinal Hypertrophic Cardiomyopathy. PLOS ONE . 2016; 11 (12): e0168407.