Existuje obrovský zájem na učení, co nám naše geny mohou vyprávět o sobě. Nechtěli byste vědět, jestli máte nepravidelný gen ("genový variant"), který způsobuje vysokou hladinu cholesterolu v oblacích nebo usnadňuje krevní sraženinu dříve, než by mohl být detekován standardním vyšetřením krve? Nebylo by užitečné vědět, jestli jste v mladém věku ohroženi budoucím srdečním onemocněním, abyste mohli začít léčbu, aby se tomu zabránilo?
Existuje velké množství vzrušení nad příslibem genomického sekvencování a jak by mohl být použit k vytvoření efektivnějších postupů pro jednotlivce - v podstatě k přizpůsobení péče. Doktorští lékaři již začínají užívat genetické informace z nádorů člověka, aby si vybrali to, co považují za nejúčinnější léky. Ale personalizovaná medicína je stále ještě v plenkách a ještě se v kardiologii příliš nepoužívá. Proč? Protože čím víc se učíme, tím více otázek máme.
Učení se, které geny musí říkat
Naše DNA je neuvěřitelně složitá. Každý z nás má tři miliony základních párů genů. Abychom věděli, které páry genů jsou abnormální, museli jsme se nejprve naučit, jak vypadají normální geny. Naštěstí byli vyhrazení genetici schopni mapovat DNA pomocí silných počítačů. Promyšlené stroje dokážou tyto složité kódy číst velmi rychle - a proces, který trval 13 let dokončení, lze nyní udělat za den nebo tak.
Dále tito vědci začali hledat nepravidelné geny, které se objevily u lidí s určitými nemocemi, takže mohli vytvořit spojení mezi mutací a stavem. Jedná se o nalezení nápisů na stránkách knihy - každý má několik znaků v DNA.
Ale učíme se, že spojení není vždy jednoduché.
Například jsme našli několik genových variant, které vedou k hypertrofické kardiomyopatii , což je onemocnění, které způsobuje zhrubnutí, zvětšení a nakonec selhání srdečního svalu. Dlouho jsme věděli, že ne každý, kdo nese tuto variantu genu, rozvíjí onemocnění. To se týká i jiných genových variant.
Navíc vědci nedávno zjistili, že genová varianta hypertrofické kardiomyopatie může ovlivnit některé závody, ale nikoliv jiné. Například kavkazští lidé, kteří mají genovou variantu, mohou vyvinout onemocnění, zatímco černí lidé se stejnou genovou variantou nemusí. Nevíme přesně proč. Takže přítomnost genové varianty u některých lidí může mít jiné důsledky v jiných - což znamená, že jiné faktory mohou být v hře.
Kromě toho existuje spousta onemocnění, které se zdají mít genetickou příčinu, protože běží v rodinách, ale nebyli jsme schopni identifikovat genové varianty, které je způsobují. Je pravděpodobné, že se jedná o několik genových variant.
Dělat pokrok
Z pohledu srdce jsme se naučili nejvíce ze vzácných mutací. Tyto objevy vedly k lepšímu pochopení toho, jak příroda může tyto problémy napravit. Existuje spousta naděje, že můžeme tento náhled využít k vývoji nových léků k léčbě těchto onemocnění.
Například, genová varianta byla identifikována před deseti lety jako spojená s játrovou neschopností vyčistit cholesterol z krevního řečiště. Lidé s touto mutací mají velmi vysoké hladiny cholesterolu v krvi. Tento objev byl použit k vytvoření nové třídy léků cholesterolu nazývaných inhibitory PCSK9, které pomáhají pacientům s mutací metabolizovat cholesterol.
Lék zastaví protein, který se nazývá PCSK9, interferovat s normálním mechanismem vylučování cholesterolu v játrech. Trvalo méně než deset let od objevu cesty PCSK9 k výrobě léku, který by mohl být použit u pacientů.
To by nebylo možné bez znalosti genetického kódu.
Genetické studie nás přibližují k nalezení léčby hypertrofické kardiomyopatie. Byla vyvinuta inovační léčba s použitím malých molekul k cílení, kde je umístěna genová varianta. Když jsou kočky, které jsou náchylné k tomuto onemocnění, dostanou tento přípravek, šance, že rozvinou zvětšené srdeční kapky.
Dalším krokem je testovat vzorec na člověku, který je ohrožen chorobou. Pokud je léčba účinná, bude to průlom v prevenci hypertrofické kardiomyopatie. V současné době neexistuje žádná léčba pro ty, kteří mají vyšší pravděpodobnost vývoje této nemoci, protože nesou genovou variantu. Vývoj, jako jsou tyto, je velmi vzrušující, protože mění náš přístup k péči o pacienty od reaktivní osoby k proaktivní.
Co nevíme
Když se blížíme k porozumění vztahu mezi genetickými mutacemi a nemocemi, vzniká třetí faktor, který komplikuje záležitosti - jak naše geny interagují s prostředím a každodenním životem. Shromažďování těchto poznatků bude vyžadovat systematický přístup k klinickým studiím a mnoho desetiletí k získání odpovědí.
Nakonec však doufáme, že nám pomohou pochopit některé základní otázky, například proč někteří lidé, kteří buď kouří, dýchají znečištěný vzduch nebo jíst špatně, rozvíjejí srdeční onemocnění, zatímco jiní ne. Dobrou zprávou je, že nedávné studie také naznačují, že zdravé návyky, jako pravidelné cvičení a konzumace zdravé výživy, mohou překonat rizika vývoje kardiovaskulárních onemocnění, která jsou "zděděna" prostřednictvím genových variant.
Vyplnění prázdných míst
Existuje mnoho chybějících kusů DNA puzzle. Naštěstí probíhá několik obrovských snah o shromažďování a analýzu genomických dat. Konečným cílem je poskytnout lékařům znalosti, které potřebují k léčbě pacientů s určitou nemocí.
Jedna snaha se nazývá Iniciativa přesné medicíny, nebo "všichni z nás". Jedná se o jedinečný projekt zaměřený na identifikaci individuálních rozdílů v genech, prostředí a životním stylu. Projekt zapíše jeden milión nebo více účastníků celostátní, kteří souhlasí se sdílením biologických vzorků, genetických údajů a informací o stravování a životním stylu s výzkumnými pracovníky prostřednictvím svých elektronických lékařských záznamů. Doufáme, že informace shromážděné v rámci tohoto programu povedou k přesnější léčbě mnoha nemocí.
Levnější testování
Náklady na sekvenování DNA klesly z tisíců dolarů na stovky dolarů - a nadále klesají. Vzhledem k tomu, že nižší ceny zpřístupňují testování DNA průměrné osobě, je pravděpodobné, že uvidíme více přímého marketingu pro spotřebitele, který umožní rodinám identifikovat rizika genetické nemoci, podobně jako můžete již pomocí testování DNA zjistit svůj rodový původ. Stále se učíme důsledky toho, jak získávání informací o riziku onemocnění může mít vliv na zdraví a blaho lidí.
Ve zdravotnickém světě se snažíme zjistit, jak pomocí testování DNA získat informace, které nemůžeme projít jinými typy testování. Jakmile získáme informace, musíme vědět, co s nimi dělat. Dobrým příkladem je familiární hypercholesterolemie . Testování DNA ukázalo, že tři procenta lidí jsou vystaveni zvýšenému riziku tohoto stavu, který způsobuje nebezpečně vysoké hladiny cholesterolu v krvi. Tak:
- Měli by být všichni vyzkoušeni, aby našli tato tři procenta?
- Je to lepší než použití standardního testu cholesterolu v krvi a pečlivou rodinnou anamnézou?
- Co když DNA test zjistí, že máte pět procent vyšší riziko jiné formy onemocnění srdce?
- Je toto zvýšené riziko natolik vysoké, že byste měli být léčeni?
Otázky jako tyto musí být zodpovězeny, než budeme moci použít testování DNA k odůvodnění našeho přístupu k léčbě.
Pohyb vpřed
Právě jsme začali poškrábat povrch, ale předpokládáme, že genetika nakonec změní, jak kardiologové vyhodnocují pacienty a jejich rodiny určité formy onemocnění srdce, jako je srdeční selhání. Jeden z každých pěti dospělých vyvine srdeční selhání. A onemocnění postihuje děti jednoho ze čtyř pacientů se srdečním selháním. Rádi bychom tyto lidi identifikovali předtím, než se vyvinou srdeční selhání.
Naštěstí mnoho nových vzrušujících poznatků a technologií nám umožňuje řešit tento nesmírně komplikovaný puzzle. Identifikace potenciálu testování genů je náročná úloha, ale vzrušující. Všichni se těší na pokrok.
Dr. Tang je kardiolog na klinickém a vaskulárním institutu Cleveland Clinic, což je číslo 1 kardiologického a chirurgického zákroku v USA. Je také ředitelem Centra pro klinickou genomiku.
> Zdroje:
> Abul-Husn, Noura S. a kol. Genetická identifikace rodinné hypercholesterolemií v rámci jednoho zdravotnického systému v USA. Věda . 2016; 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL a kol. Genetické misdiagnosti a potenciál pro zdravotní rozdíly. New England Journal of Medicine . 2016; 375 (7): 655-665.
> Stern JA, Marková S, Ueda Y, et al. Malý molekulový inhibitor kontraktility Sarcomere akutně zmírňuje obstrukci výpotku levé komory v kočičí hypertrofické kardiomyopatii. PLOS ONE . 2016, 11 (12): e0168407.