Există un interes extraordinar în a învăța ce genele noastre ne pot spune despre noi înșine. Nu v-aþi dori sã aflaþi dacã aveþi o genã neregulatã ("varianta genei") care produce colesterol înalt sau creºterea cheagului de sânge mai uºor înainte de a putea fi detectatã cu un test de sânge standard? Nu ar fi util să știți dacă sunteți în pericol pentru un viit atac de cord de la o vârstă fragedă, astfel încât să puteți începe tratamentul pentru a preveni aceasta? Există o mare emoție față de promisiunea secvențierii genomice și cum ar putea fi folosită pentru a crea tratamente mai eficiente pentru un individ – în esență, pentru a personaliza îngrijirea. Deja, medicii de cancer încep să utilizeze informații genetice din tumorile unei persoane pentru a alege ceea ce cred că sunt cele mai eficiente medicamente. Dar medicina personalizată este încă în fază incipientă și nu este încă folosită pe scară largă în cardiologie. De ce? Deoarece cu cât învățăm mai mult, cu atât avem mai multe întrebări.
Învățarea ce genele trebuie să spună
ADN-ul nostru este incredibil de complex. Fiecare dintre noi are trei milioane de perechi de gene de bază. Pentru a ști care perechi de gene sunt anormale, am trebuit să aflăm mai întâi cum arata genele normale. Din fericire, geneticienii dedicați au fost capabili să cartografice ADN-ul cu ajutorul unor computere puternice. Mașinile sofisticate pot citi foarte rapid aceste coduri complexe – și procesul care a durat 13 ani pentru a fi finalizat poate fi făcut acum într-o zi sau cam așa ceva.
Apoi, acești oameni de știință au început să caute gene neregulate care au apărut la persoanele cu anumite boli, astfel încât să poată face o legătură între mutație și condiție. Este vorba de găsirea de greșeli în paginile unei cărți – fiecare are mai multe greșeli în ADN-ul lor.
Dar am aflat că conexiunea nu este întotdeauna simplă. De exemplu, am găsit câteva variante genetice care duc la cardiomiopatia hipertrofică, o boală care determină înmuierea, mărirea și, în cele din urmă, eșecul mușchiului inimii. Pentru o lungă perioadă de timp am aflat că nu toți cei care poartă această variantă genetică dezvoltă boala. Acest lucru se aplică și altor variante genetice.
În plus, oamenii de știință au aflat recent că o variantă genetică în cardiomiopatia hipertrofică poate afecta unele rase, dar nu și altele. De exemplu, persoanele caucaziene care au o variantă genetică pot dezvolta o boală, în timp ce persoanele negre cu aceeași variantă de gene nu pot. Nu știm exact de ce. Prin urmare, prezența unei variante genetice la unii oameni poate avea o implicație diferită în altele – ceea ce înseamnă că alți factori ar putea fi la joacă.
În plus, există o mulțime de boli care par să aibă o cauză genetică, deoarece acestea se desfășoară în familii, dar nu am reușit să identificăm variantele genei care le provoacă. Este probabil ca mai multe variante de gene să fie implicate.
Efectuarea progresului
Din punct de vedere al inimii, am învățat cel mai mult din mutații rare. Aceste descoperiri au condus la o mai bună înțelegere a modului în care natura poate corecta aceste probleme. Există multe speranțe că putem folosi această perspectivă pentru a dezvolta noi medicamente pentru a trata aceste boli.
De exemplu, o variantă genetică a fost identificată cu un deceniu în urmă ca fiind asociată cu incapacitatea ficatului de a elimina colesterolul din sânge. Persoanele cu această mutație au niveluri foarte ridicate ale colesterolului din sânge. Această descoperire a fost utilizată pentru a crea o nouă clasă de medicamente pentru colesterol, numite inhibitori PCSK9, care ajută pacienții cu mutația să metabolizeze colesterolul.
Medicamentul oprește o proteină numită PCSK9 de a interfera cu mecanismul normal de eliberare a colesterolului din ficat. A fost nevoie de mai puțin de un deceniu de la descoperirea căii PCSK9 la producerea unui medicament care ar putea fi utilizat la pacienți. Acest lucru nu ar fi fost posibil fără cunoașterea codului genetic. Studiile genetice ne aduc mai aproape de găsirea unui tratament pentru cardiomiopatia hipertrofică. A fost dezvoltat un tratament inovator care utilizează molecule mici pentru a viza unde este localizată varianta genei. Atunci cand pisicile care sunt predispuse la aceasta boala sunt date acestui agent, sansa ca ei vor dezvolta o inima marita picatura.
Următorul pas este de a testa formula la om la risc pentru boală. Dacă tratamentul este eficient, va fi un progres în prevenirea cardiomiopatiei hipertrofice. În prezent, nu există tratament pentru cei care au o probabilitate mai mare de a dezvolta această boală, deoarece acestea poartă varianta genetică. Aceste evoluții sunt foarte interesante, deoarece schimbă abordarea noastră față de îngrijirea pacientului de la reactiv la proactiv.
Ce nu știm
Deoarece ne apropiem de înțelegerea relației dintre mutațiile genetice și bolile, apare un al treilea factor de a complica problemele – cum genele noastre interacționează cu mediul și cu viața noastră de zi cu zi. Adunarea acestor cunoștințe va avea o abordare sistematică a studiilor clinice și multe decenii pentru a ajunge la răspunsuri. În cele din urmă, sperăm că ne vor ajuta să înțelegem câteva întrebări de bază, cum ar fi de ce unii oameni care fumează, respiră aerul poluat sau mănâncă diete săraci dezvoltă boli de inimă, în timp ce altele nu. Vestea bună este că studiile recente sugerează, de asemenea, că obiceiurile sănătoase, cum ar fi exercitarea regulată și consumul unei alimentații sănătoase, pot depăși riscurile de a dezvolta boli cardiovasculare care sunt "moștenite" prin variante genetice.
Completarea Blank-urilor
Există o mulțime de bucăți lipsă din puzzle-ul ADN-ului. Din fericire, sunt în desfășurare câteva eforturi uriașe pentru colectarea și analizarea datelor genomice. Scopul final este de a oferi medicilor cunoștințele de care au nevoie pentru a trata pacienții care prezintă o anumită boală.
Un efort se numește Inițiativa de medicină de precizie sau "Toți dintre noi". Este un proiect unic care vizează identificarea diferențelor individuale în genă, mediu și stil de viață. Proiectul va inscrie un milion sau mai multi participanti la nivel national care sunt de acord sa impartase probe biologice, date genetice, precum si de dieta si informatii de stil de viata cu cercetatorii prin intermediul lor de inregistrari electronice medicale. Se speră că informațiile obținute prin acest program vor avea ca rezultat tratamente mai precise pentru multe boli.
Testarea mai ieftină
Costul secvențierii ADN-ului a scăzut de la mii de dolari la sute de dolari – și continuă să scadă. Pe măsură ce prețurile mai mici fac accesibilă testarea ADN pentru persoana obișnuită, este posibil să vedem mai multe marketinguri directe către consumatori, care vor permite familiilor să identifice anumite riscuri de boală genetică, similar cu modul în care puteți deja utiliza testarea ADN pentru a vă descoperi strămoșii. Încă învățăm implicațiile modului în care obținerea informațiilor privind riscul bolii poate afecta sănătatea și bunăstarea oamenilor.
În lumea medicală, încercăm să ne dăm seama cum să folosim testarea ADN-ului pentru a obține informații pe care nu le putem obține prin alte tipuri de testare. Odată ce achiziționăm informațiile, trebuie să știm ce să facem cu aceasta. Un bun exemplu este hipercolesterolemia familială. Testarea ADN-ului a aratat ca trei la suta din oameni sunt la un risc crescut pentru aceasta conditie care provoaca periculos de ridicat nivelurile de colesterol din sange. Deci:
Ar trebui să fie testate toată lumea pentru a găsi acest procentaj?
Este mai bine decât să folosiți un test standard de colesterol din sânge și să aveți o istorie atentă a familiei?
Ce se întâmplă dacă un test ADN constată că aveți un risc de cinci procente mai mare de diferite forme de boli de inimă?
Acest risc crescut este suficient de mare pentru a fi tratat?
Întrebările ca acestea trebuie să răspundă înainte de a putea folosi testarea ADN pentru a justifica abordarea noastră de tratament.
- Mutarea în față
- Noi tocmai am început să zgâriem suprafața, dar anticipăm că genetica va schimba în cele din urmă modul în care cardiologii evaluează pacienții și familiile lor cu anumite forme de boli de inimă, cum ar fi insuficiența cardiacă. Unul din cinci adulți dezvoltă insuficiență cardiacă. Și boala afectează copiii unuia din patru pacienți cu insuficiență cardiacă. Am dori să identificăm aceste persoane înainte de a dezvolta insuficiență cardiacă.
- Din fericire, multe noi evoluții interesante în cunoaștere și tehnologie ne permit să abordăm acest puzzle enorm de complicat. Identificarea potențialului de testare a genei este o sarcină descurajantă, dar una incitantă. Toată lumea așteaptă cu nerăbdare să vadă progresul.
- Dr. Tang este un cardiolog la Cleveland Clinic’s Heart and Vascular Institute, cel de-al natiunii nr 1 cardiologie si programul de chirurgie cardiaca clasat de SUA News & World Report. El este, de asemenea, director al Centrului de Genomică Clinică.
