Съдържание
- Научавайки какво трябва да кажат гените
- Правя прогрес
- Какво не знаем
- Попълване на празните места
- По-евтино тестване
- Движа се напред
Има голямо вълнение от обещанието за геномно секвениране и как то може да се използва за създаване на по-ефективни лечения за индивида - по същество, за персонализиране на грижите. Вече раковите лекари започват да използват генетична информация от тумори на човек, за да изберат кои според тях са най-ефективните лекарства. Но персонализираната медицина все още е в зародиш и все още не се използва широко в кардиологията. Защо? Защото колкото повече научаваме, толкова повече въпроси имаме.
Научавайки какво трябва да кажат гените
Нашата ДНК е невероятно сложна. Всеки от нас има три милиона базови двойки гени. За да разберем кои генни двойки са ненормални, първо трябваше да научим как изглеждат нормалните гени. За щастие, посветените генетици успяха да картографират ДНК с помощта на мощни компютри. Сложните машини могат да четат тези сложни кодове много бързо - а процесът, който отне 13 години, вече може да бъде направен за един ден или така.
След това тези учени започнаха да търсят нередовни гени, които се появяват при хора с определени заболявания, за да могат да направят връзка между мутацията и състоянието. Това е като намирането на печатни грешки на страниците на книга - всеки има няколко грешки в своята ДНК.
Но разбрахме, че връзката не винаги е ясна. Например открихме няколко генни варианта, които водят до хипертрофична кардиомиопатия, заболяване, което кара сърдечния мускул да се сгъсти, разшири и в крайна сметка се провали. От дълго време знаем, че не всеки, който носи този генен вариант, развива болестта. Това се отнася и за други генни варианти.
Освен това наскоро учените разбраха, че генният вариант при хипертрофична кардиомиопатия може да засегне някои раси, но не и други. Например, хората от бялата раса, които имат генен вариант, могат да развият заболяване, докато чернокожите с един и същ генен вариант не могат. Не знаем точно защо. Така че наличието на генен вариант при някои хора може да има различно значение за други - което означава, че други фактори могат да играят роля.
Освен това има много заболявания, които изглежда имат генетична причина, тъй като те протичат в семейства, но не сме успели да идентифицираме генните варианти, които ги причиняват. Вероятно са включени множество генни варианти.
Правя прогрес
От гледна точка на сърцето, ние научихме най-много от редки мутации. Тези открития са довели до по-добро разбиране на това как природата може да коригира тези проблеми. Има много надежда, че можем да използваме това прозрение, за да разработим нови лекарства за лечение на тези заболявания.
Например, генен вариант е идентифициран преди десетилетие като свързан с неспособността на черния дроб да изчисти холестерола от кръвния поток. Хората с тази мутация имат много високи нива на холестерол в кръвта. Това откритие е използвано за създаване на нов клас лекарства за холестерол, наречени PCSK9 инхибитори, които помагат на пациентите с мутация да метаболизират холестерола.
Лекарството спира протеин, наречен PCSK9, да пречи на нормалния механизъм за изчистване на холестерола в черния дроб. Мина по-малко от десетилетие от откриването на пътя PCSK9 до производството на лекарство, което може да се използва при пациенти. Това не би било възможно без познаване на генетичния код.
Генетичните изследвания ни доближават до намирането на лечение и за хипертрофична кардиомиопатия. Разработено е иновативно лечение с използване на малки молекули за насочване към мястото, където се намира генният вариант. Когато котките, които са склонни към това заболяване, получават този агент, шансът да развият разширени сърдечни капки.
Следващата стъпка е да се тества формулата върху хора в риск от заболяването. Ако лечението е ефективно, това ще бъде пробив в предотвратяването на хипертрофична кардиомиопатия. Понастоящем не се предлага лечение за тези, които имат по-голяма вероятност да развият това заболяване, тъй като носят генния вариант. Подобни разработки са много вълнуващи, тъй като променят нашия подход към грижите за пациентите от реактивен към проактивен.
Какво не знаем
Когато се доближим до разбирането на връзката между генните мутации и болестите, възниква трети фактор, който усложнява нещата - как нашите гени взаимодействат с околната среда и ежедневието ни. Събирането на тези знания ще отнеме систематичен подход към клиничните изследвания и много десетилетия, за да се стигне до отговори.
В крайна сметка обаче се надяваме, че те ще ни помогнат да разберем някои основни въпроси, като например защо някои хора, които или пушат, дишат замърсен въздух или ядат лоша диета, развиват сърдечни заболявания, докато други не. Добрата новина е, че последните проучвания също показват, че здравословните навици, като редовно упражняване и здравословна диета, могат да преодолеят рисковете от развитие на сърдечно-съдови заболявания, които са „наследени“ чрез генни варианти.
Попълване на празните места
Има много липсващи парчета от ДНК пъзела. За щастие се предприемат няколко огромни усилия за събиране и анализ на геномни данни. Крайната цел е да се дадат на лекарите знанията, необходими за лечение на пациенти, които са с определено заболяване.
Едно усилие се нарича Инициатива за прецизна медицина или „Всички ние“. Това е уникален проект, насочен към идентифициране на индивидуалните различия в гените, околната среда и начина на живот. Проектът ще включи един милион или повече участници в цялата страна, които се съгласят да споделят биологични проби, генетични данни и информация за диетата и начина на живот с изследователите чрез своите електронни медицински досиета. Надяваме се, че информацията, събрана чрез тази програма, ще доведе до по-прецизно лечение на много заболявания.
По-евтино тестване
Цената на секвенирането на ДНК е спаднала от хиляди долари на стотици долари - и продължава да намалява. Тъй като по-ниските цени правят ДНК тестовете достъпни за обикновения човек, вероятно ще видим по-директен маркетинг директно към потребителите, който ще позволи на семействата да идентифицират някои рискове от генетични заболявания, подобно на това как вече можете да използвате ДНК тестове, за да откриете своя произход. Все още учим последиците от това как получаването на информация за риска от болести може да повлияе на здравето и благосъстоянието на хората.
В медицинския свят се опитваме да разберем как да използваме ДНК тестване, за да получим информация, която не можем да получим чрез други видове тестове. След като придобием информацията, трябва да знаем какво да правим с нея. Добър пример е фамилната хиперхолестеролемия. ДНК тестовете разкриват, че три процента от хората са изложени на повишен риск от това състояние, което причинява опасно високи нива на холестерол в кръвта. Така:
- Трябва ли всички да бъдат тествани, за да открият тези три процента?
- Това по-добре ли е от използването на стандартен тест за холестерол в кръвта и внимателно семейна анамнеза?
- Ами ако ДНК тест установи, че имате пет процента по-висок риск от различна форма на сърдечно заболяване?
- Достатъчно висок ли е този повишен риск, за да се лекувате?
На въпроси като тези трябва да се отговори, преди да можем да използваме ДНК тестване, за да оправдаем нашия подход за лечение.
Движа се напред
Току-що започнахме да надраскваме повърхността, но очакваме, че генетиката в крайна сметка ще промени начина, по който кардиолозите оценяват пациентите и техните семейства с определени форми на сърдечни заболявания, като сърдечна недостатъчност. Всеки пети възрастен развива сърдечна недостатъчност. И болестта засяга децата на един на всеки четири пациенти със сърдечна недостатъчност. Бихме искали да идентифицираме тези хора, преди да развият сърдечна недостатъчност.
За щастие, много вълнуващи нови разработки в знанията и технологиите ни дават възможност да се справим с този изключително сложен пъзел. Идентифицирането на потенциала на генното тестване е плашеща задача, но вълнуваща. Всички с нетърпение очакват напредък.
Д-р Танг е кардиолог в Института за сърдечно-съдови заболявания на клиниката в Кливланд, националната програма за кардиология и сърдечна хирургия номер 1, класирана от U.S. News & World Report. Той е и директор на Центъра за клинична геномика.