Milyen gének tudnak mondani a szívbetegségről

Rendkívül érdekes, hogy megtanuljuk, mi génjeink tudják megmondani magunkról. Nem szeretné tudni, hogy van-e szabálytalan gén („génvariáns”), ami ég magas koleszterinszintet okoz vagy könnyebbé teszi a vérrögképződését, mielőtt egy standard vérvizsgálattal kimutatható lenne? Nem lenne hasznos, ha tudná, ha fiatal korban fenyegeti-e a jövőbeni szívrohamot, így elkezdheti a kezelést annak megelőzésére?

Nagyon sok izgalom van a genomi szekvenálás ígéretével kapcsolatban, és hogyan lehetne hatékonyabbá tenni az egyén számára - lényegében a gondozás személyre szabását. A rákorvosok már most kezdik genetikai információk felhasználását az egyik daganatából, hogy kiválasszák, mit gondolnak a leghatékonyabb gyógyszereknek. De a személyre szabott orvoslás még mindig a gyerekcipőben van, és még nem széles körben használják a kardiológiában. Miért? Mert minél többet tanulunk, annál több kérdésünk van.

Tanulás, amit a géneknek kell mondaniuk

DNS-je hihetetlenül összetett. Mindegyikünknek hárommillió bázispárja van. Ahhoz, hogy megtudjuk, mely génpárok rendellenesek, először meg kellett tanulnunk, hogy milyenek a normális gének. Szerencsére a dedikált genetikusok képesek voltak hatékony DNS-ek segítségével térképezni a DNS-t. A bonyolult gépek nagyon gyorsan elolvashatják ezeket a komplex kódokat - és a folyamat, amely 13 évig tartott, most már egy nap alatt is megtörténhet.

Ezután a tudósok elkezdtek olyan szabálytalan géneket keresni, amelyek bizonyos betegségekben szenvedtek, így kapcsolatba hozhatók a mutáció és az állapot között. Ez olyan, mintha a könyv oldalain találná a helyesírásokat - mindenkinek több hibája van a DNS-ben.

De megtudtuk, hogy a kapcsolat nem mindig egyszerű. Például több génváltozatot találtunk, amelyek hipertrófiai kardiomiopátiához vezetnek, ami a szívizom feszüléséhez, nagyításához és végül kudarcához vezet. Hosszú ideig tudtuk, hogy nem mindenki, aki ezt a génvariánst hordozza, fejleszti a betegséget. Ez más génváltozatokra is vonatkozik.

Továbbá a tudósok nemrégiben rájöttek, hogy a hipertrofikus kardiomiopátia génváltozata néhány fajra is hatással lehet, de másokra nem. Például, a kaukázusi embereknek, akiknek van egy génvariánsuk, előfordulhat betegség, míg az azonos génvariánsú fekete emberek nem. Nem tudjuk pontosan miért. Tehát néhány emberben egy gén variáns jelenléte más-más következményekkel járhat, ami azt jelenti, hogy más tényezők is játszhatnak.

Ráadásul számos olyan betegség létezik, amelyeknek genetikai oka van, mert családokban futnak, de nem tudtuk azonosítani az őket okozó génváltozatokat. Valószínű, hogy több génváltozat is érintett.

Haladás

Szív szempontjából leginkább a ritka mutációkból tanultunk. Ezek a felfedezések azt eredményezték, hogy jobban megértsék, hogy a természet hogyan orvosolhatja ezeket a problémákat. Sok remény van arra, hogy ezt a betekintést felhasználhatjuk új gyógyszerek kifejlesztésére e betegségek kezelésére.

Például egy évtizeddel ezelőtt azonosítottunk egy génvariánst, amely összefüggésben áll a májnak a koleszterint a véráramtól való tisztaságával. Az ilyen mutációval rendelkező embereknek magas a koleszterinszintje. Ezt a felfedezést használtuk fel a koleszterin-gyógyszerek új osztályának létrehozására, amelyet PCSK9-gátlóknak neveznek, amelyek segítik a mutációt a koleszterint metabolizáló mutációt.

A gyógyszer megállítja a PCSK9 nevű fehérjét a májban a normál koleszterin-clearance mechanizmus befolyásolásában. A PCSK9 útvonal felfedezésétől kevesebb, mint egy évtizede tartott a betegeknél alkalmazható gyógyszer előállítására. Ez a genetikai kód ismerete nélkül nem lett volna lehetséges.

A genetikai vizsgálatok közelebb hozzanak minket a hipertrófiai kardiomiopátia kezeléséhez. Kidolgoztunk egy innovatív kezelést, amely kis molekulákat alkalmaz a célponthoz, ahol a gén variáns található. Ha e betegségre hajlamos macskák kapják ezt a szeret, akkor az esélye, hogy kibővül egy szívvel.

A következő lépés az, hogy teszteljük a betegség kockázatának kitett emberek képletét. Ha a kezelés hatásos, áttörés lesz a hipertrófiai kardiomiopátia megelőzésében. Jelenleg nem áll rendelkezésre kezelés azok számára, akiknél nagyobb a valószínűsége ennek a betegségnek, mert a génvariánst hordozzák. Az ilyen fejlemények nagyon izgalmasak, mivel megváltoztatják a betegellátásra vonatkozó megközelítést a reaktívról a proaktívra.

Amit nem tudunk

Ahogy közelebb kerülünk a génmutációk és betegségek közötti kapcsolat megértéséhez, egy harmadik tényező merül fel, hogy bonyolítsuk a dolgokat - hogyan alakulnak ki a gének a környezettel és a mindennapi életünkkel.A tudás összegyűjtése szisztematikus megközelítést fog tenni a klinikai vizsgálatokhoz, és több évtizeden keresztül válaszol.

Végül azonban reméljük, hogy segítenek megérteni néhány alapvető kérdést, mint például, hogy néhány ember, aki füstöl, levegőt szennyez, vagy rossz étrendet fogyaszt, a szívbetegség kialakulását, míg mások nem. A jó hír az, hogy a közelmúltbeli tanulmányok arra is utalnak, hogy az egészséges szokások, mint például a rendszeres gyakorlás és az egészséges táplálkozás, képesek legyőzni azokat a kardiovaszkuláris betegségek kialakulásának kockázatát, amelyek „öröklődnek” a génváltozatokon keresztül.

A üresek kitöltése

A DNS-puzzle sok hiányzó darabot tartalmaz. Szerencsére számos nagy erőfeszítés van folyamatban a genomiális adatok gyűjtésére és elemzésére. A végső cél az, hogy az orvosok megismerjék azokat a betegeket, akik bizonyos betegségben szenvednek.

Az egyik erőfeszítést nevezzük Precíziós Orvostudományi Kezdeményezésnek, vagy „Mindannyiunknak”. Ez egy egyedülálló projekt, melynek célja a gének, a környezet és az életmód egyéni különbségeinek azonosítása. A projekt országszerte egy vagy több résztvevőt regisztrál, akik egyetértenek abban, hogy a biológiai mintákat, a genetikai adatokat, valamint az étrend és az életmód információit megosztják a kutatókkal elektronikus orvosi nyilvántartásukon keresztül. Reméljük, hogy a program keretében összegyűjtött információk több betegség pontosabb kezelését eredményezik.

Olcsóbb tesztelés

A DNS-szekvenálás költsége ezer dollárról száz dollárra csökkent - és tovább csökken. Mivel az alacsonyabb árak a DNS-teszteket az átlagos személy számára hozzáférhetővé teszik, valószínűleg több közvetlen és fogyasztói marketinget fogunk látni, amely lehetővé teszi a családok számára, hogy azonosítsanak néhány genetikai betegség kockázatot, hasonlóan ahhoz, ahogyan már használhatod a DNS-teszteket, hogy felfedezzék az őseit. Még mindig megtanuljuk, milyen következményei vannak annak, hogy a betegség kockázatával kapcsolatos információk megszerzése hogyan befolyásolhatja az emberek egészségét és jólétét.

Az orvosi világban megpróbáljuk kitalálni, hogy miként használhatjuk a DNS-tesztelést olyan információk beszerzéséhez, amelyeket nem tudunk más típusú teszteléssel átjutni. Miután megszerezte az információt, tudnunk kell, mit kell tennünk vele. Jó példa a családi hypercholesterolemia. A DNS-vizsgálatok azt mutatták, hogy az emberek három százaléka megnövekedett kockázatot jelent ezen állapotra, ami veszélyes magas koleszterinszintet okoz. Így:

• Kell-e mindenkit tesztelni, hogy megtalálják ezt a három százalékot?
• Ez jobb, mint egy standard vér koleszterin teszt alkalmazása és gondos családi történelem?
• Mi van, ha egy DNS-vizsgálat azt állapítja meg, hogy öt százalékkal nagyobb a kockázata a különböző szívbetegségeknek?
• Ez a megnövekedett kockázat elég magas ahhoz, hogy kezelje?

Az ilyen kérdésekre olyan kérdésekre kell válaszolni, amelyekkel a DNS-tesztet felhasználhatjuk a kezelési megközelítésünk igazolására.

Haladni előre

Épp most kezdtük megkarcolni a felületet, de azt várjuk, hogy a genetika végül megváltoztatja a kardiológusok értékelését a betegek és családjaik bizonyos szívbetegség-formáival, például a szívelégtelenséggel. Minden ötödik felnőttnél szívelégtelenség alakul ki. És a betegség minden négy szívbetegségben szenvedő beteg gyermekeit érinti. Ezeket az embereket a szívelégtelenség kialakulása előtt szeretnénk azonosítani.

Szerencsére a tudás és a technológia sok izgalmas új fejlődése lehetővé teszi számunkra, hogy kezeljük ezt a rendkívül bonyolult puzzle-t. A géntesztelés potenciáljának meghatározása ijesztő feladat, de izgalmas. Mindenki várja a haladást.

Dr. Tang kardiológus a Cleveland Clinic's Heart and Vascular Institute-ban, a nemzet 1. kardiológiai és szívsebészeti programjában, amelyet az USA News & World Report rangsorol. Ő is a Klinikai Genomikai Központ igazgatója.