Sisu
- Õppimine, mida geenid peavad ütlema
- Edenemine
- Mida me ei tea
- Tühjade kohtade täitmine
- Odavam testimine
- Edasi liikuma
Genoomse sekveneerimise lubaduse ja selle kasutamise üle on võimalik indiviidi jaoks tõhusamate ravimeetodite loomiseks, hoolduse isikupärastamiseks väga põnevust tekitada. Juba on vähiarstid hakanud kasutama inimese kasvajate geneetilist teavet, et valida enda arvates kõige tõhusamad ravimid. Kuid isikupärastatud meditsiin on alles lapsekingades ja kardioloogias pole seda veel palju kasutatud. Miks? Sest mida rohkem me õpime, seda rohkem on meil küsimusi.
Õppimine, mida geenid peavad ütlema
Meie DNA on uskumatult keeruline. Igal meist on kolm miljonit aluspaari geene. Et teada saada, millised geenipaarid on ebanormaalsed, pidime kõigepealt õppima, kuidas tavalised geenid välja näevad. Õnneks suutsid pühendunud geneetikud DNA kaardistada võimsate arvutite abil. Keerukad masinad saavad neid keerukaid koode väga kiiresti lugeda ja protsessi, mille lõpuleviimiseks kulus 13 aastat, saab nüüd teha umbes ühe päevaga.
Järgmisena hakkasid need teadlased otsima ebaregulaarseid geene, mis ilmnesid teatud haigustega inimestel, et saaksid seose mutatsiooni ja seisundi vahel luua. See on nagu kirjavigade leidmine raamatu lehtedelt - igaühel on DNA-s mitu kirjaviga.
Kuid oleme teada saanud, et ühendus pole alati lihtne. Näiteks leidsime mitu geenivarianti, mis põhjustavad hüpertroofilise kardiomüopaatia - haiguse, mis põhjustab südamelihase paksenemist, suurenemist ja lõpuks ebaõnnestumist. Pikka aega oleme teadnud, et kõigil, kes seda geenivarianti kannavad, haigus ei arene. See kehtib ka teiste geenivariantide kohta.
Lisaks leidsid teadlased hiljuti, et hüpertroofilise kardiomüopaatia geenivariant võib mõjutada mõnda rassist, kuid mitte teisi. Näiteks võib kaukaasia inimestel, kellel on geenivariant, tekkida haigus, samasugustel mustanahalistel aga mitte. Me ei tea täpselt, miks. Nii et mõnel inimesel võib geenivariandi esinemine teistel olla erinev - see tähendab, et mängus võivad olla teised tegurid.
Lisaks on palju haigusi, millel näib olevat geneetiline põhjus, kuna need levivad perekondades, kuid me pole suutnud tuvastada neid põhjustavaid geenivariante. Tõenäoliselt on tegemist mitme geenivariantiga.
Edenemine
Südame seisukohalt oleme haruldastest mutatsioonidest kõige rohkem õppinud. Need avastused on aidanud paremini mõista, kuidas loodus saab neid probleeme lahendada. On palju lootust, et saame selle ülevaate abil välja töötada uusi ravimeid nende haiguste raviks.
Näiteks tuvastati kümme aastat tagasi geenivariant, mis on seotud maksa võimetusega kolesterooli vereringest puhastada. Selle mutatsiooniga inimestel on vere kolesteroolitase väga kõrge. Selle avastuse abil loodi uus kolesterooliravimite rühm, mida nimetatakse PCSK9 inhibiitoriteks, mis aitavad mutatsiooniga patsientidel kolesterooli metaboliseerida.
Ravim peatab PCSK9-nimelise valgu segamise maksa normaalse kolesterooli kliirensi mehhanismiga. PCSK9 raja avastamisest kuni patsiendil kasutatava ravimi tootmiseni kulus vähem kui kümme aastat. Ilma geneetilise koodi teadmata poleks see olnud võimalik.
Geneetilised uuringud viivad meid lähemale ka hüpertroofilise kardiomüopaatia ravi leidmisele. On välja töötatud uudne ravimeetod, milles kasutatakse väikesi molekule, et sihtida seda, kus geenivariant asub. Kui kassidele, kes on selle haiguse suhtes altid, antakse seda ainet, langeb võimalus neil laienenud südamehaigus areneda.
Järgmine samm on valemi testimine inimestel, kellel on selle haiguse risk. Kui ravi on efektiivne, on see läbimurre hüpertroofilise kardiomüopaatia ennetamisel. Praegu pole ravi neile, kellel on selle haiguse tekkimise tõenäosus suurem, kuna neil on geenivariant. Sellised arengud on väga põnevad, kuna muudavad meie lähenemist patsientide ravile reaktiivsest ennetavaks.
Mida me ei tea
Kui jõuame lähemale geenimutatsioonide ja haiguste vahelise seose mõistmisele, tekib asja keeruliseks kolmas tegur - kuidas meie geenid suhtlevad keskkonna ja meie igapäevaeluga. Nende teadmiste kogumine võtab kliinilistele uuringutele süstemaatilise lähenemise ja vastuste leidmiseks mitu aastakümmet.
Lõpuks loodame siiski, et need aitavad meil mõista mõningaid põhiküsimusi, näiteks seda, miks mõnedel inimestel, kes kas suitsetavad, hingavad saastatud õhku või söövad valesti, toituvad südamehaigused, teistel aga mitte. Hea uudis on see, et hiljutised uuringud viitavad ka sellele, et tervislikud harjumused, nagu regulaarne treenimine ja tervislik toitumine, võivad ületada südame-veresoonkonna haiguste tekkimise riskid, mis on geenivariantide abil „pärilikud“.
Tühjade kohtade täitmine
DNA puslet on palju puuduvaid tükke. Õnneks on genoomiandmete kogumiseks ja analüüsimiseks käimas mitu tohutut pingutust. Lõppeesmärk on anda arstidele teadmised, mida nad vajavad teatud haigusega patsientide raviks.
Ühte jõupingutust nimetatakse täppismeditsiini algatuseks või “Kõik meist”. See on ainulaadne projekt, mille eesmärk on tuvastada individuaalsed erinevused geenides, keskkonnas ja elustiilis. Projekt hõlmab üleriigiliselt ühte miljonit või enamat osalejat, kes nõustuvad oma elektrooniliste tervisekaartide kaudu jagama teadlastele bioloogilisi proove, geneetilisi andmeid ning toitumise ja elustiili käsitlevat teavet. Loodetavasti annab selle programmi kaudu kogutud teave tulemuseks paljude haiguste täpsema ravi.
Odavam testimine
DNA sekveneerimise maksumus on langenud tuhandetelt dollaritelt sadadele dollaritele ja väheneb jätkuvalt. Kuna madalamad hinnad muudavad DNA-uuringud tavainimesele kättesaadavaks, näeme tõenäoliselt rohkem otsest tarbijale suunatud turundust, mis võimaldab peredel tuvastada mõned geneetiliste haiguste riskid sarnaselt sellele, kuidas saate juba DNA-testimist kasutada oma esivanemate avastamiseks. Me õpime veel selle mõju, kuidas haiguste riski kohta teabe hankimine võib mõjutada inimeste tervist ja heaolu.
Meditsiinimaailmas püüame välja mõelda, kuidas kasutada DNA-testimist teabe hankimiseks, mida me muud tüüpi testide kaudu ei saa. Kui oleme teabe omandanud, peame teadma, mida sellega teha. Hea näide on perekondlik hüperkolesteroleemia. DNA-testimine on näidanud, et kolmel protsendil inimestest on suurenenud oht selle seisundi jaoks, mis põhjustab vere ohtlikult kõrge kolesteroolitaseme. Niisiis:
- Kas selle kolme protsendi leidmiseks tuleks kõiki testida?
- Kas see on parem kui tavalise vere kolesteroolitesti kasutamine ja hoolika perekonnaajaloo võtmine?
- Mis siis, kui DNA-testiga leitakse, et teil on viis protsenti suurem risk südamehaiguste erinevateks vormideks?
- Kas see suurenenud risk on piisavalt kõrge, et teid tuleks ravida?
Sellistele küsimustele tuleb vastata, enne kui saame oma ravimeetodi õigustamiseks kasutada DNA-testimist.
Edasi liikuma
Oleme just hakanud pinda kraapima, kuid eeldame, et geneetika muudab lõpuks seda, kuidas kardioloogid hindavad patsiente ja nende perekondi teatud südamehaiguste vormidega, näiteks südamepuudulikkusega. Iga viies täiskasvanu arendab südamepuudulikkust. Ja see haigus mõjutab iga neljanda südamepuudulikkusega patsiendi lapsi. Tahaksime need inimesed enne südamepuudulikkuse tekkimist tuvastada.
Õnneks võimaldavad paljud põnevad uued teadmiste ja tehnoloogia arengud selle tohutult keerulise mõistatusega hakkama saada. Geenitestimise potentsiaali kindlakstegemine on hirmutav, kuid põnev ülesanne. Kõik ootavad edusamme.
Dr Tang on kardioloog Clevelandi kliiniku südame- ja veresoonte instituudis, mis on riigi kardioloogia ja südamekirurgia programm nr 1, mis on järjestatud USA uudiste ja maailma aruandes. Ta on ka kliinilise genoomika keskuse direktor.