Je obrovský záujem dozvedieť sa, čo nám naše gény môžu povedať o sebe. Nechceli by ste vedieť, či máte nepravidelný gén ("génový variant"), ktorý spôsobuje vysokú hladinu cholesterolu v krvi alebo zjednodušuje krvnú zrazeninu predtým, ako sa dá zistiť pomocou štandardného krvného testu? Nebolo by užitočné vedieť, či máte riziko v budúcom infarkte v mladom veku, aby ste mohli začať liečbu, aby ste tomu zabránili?
Existuje veľké vzrušenie nad sľubom genómového sekvenovania a ako by ho bolo možné použiť na vytvorenie účinnejšej liečby pre jednotlivca – v podstate na prispôsobenie starostlivosti. Už dnes lekári z rakoviny začínajú používať genetické informácie z nádorov človeka, aby si vybrali to, čo považujú za najefektívnejšie lieky. Avšak personalizovaná medicína je ešte stále v plienkach a ešte nie je v kardiológii široko používaná. Prečo? Pretože čím viac sa učíme, tým viac otázok máme.
Učenie sa, čo gény majú povedať
Naša DNA je neuveriteľne zložitá. Každý z nás má tri milióny základných párov génov. Ak chcete vedieť, ktoré génové páry sú abnormálne, museli sme sa najprv dozvedieť, aké sú normálne gény. Našťastie špecializovaní genetici dokázali zmapovať DNA pomocou silných počítačov. Sofistikované stroje dokážu tieto komplexné kódy čítať veľmi rýchlo – a proces, ktorý trvalo 13 rokov na dokončenie, možno teraz urobiť za deň alebo takmer.
Ďalej títo vedci začali hľadať nepravidelné gény, ktoré sa objavili u ľudí s určitými chorobami, takže mohli vytvoriť spojenie medzi mutáciou a stavom. Je to ako nájsť nápisy na stránkach knihy – každý má niekoľko nápisov vo svojej DNA.
Ale zistili sme, že spojenie nie je vždy jednoduché.
Napríklad sme našli niekoľko génových variantov, ktoré vedú k hypertrofickej kardiomyopatii, ochoreniu, ktorá spôsobuje zhrubnutie, zväčšenie srdcového svalu a nakoniec zlyhanie. Po dlhú dobu vieme, že nie každý, kto nesie túto variantu génu, rozvinie túto chorobu. To platí aj pre iné génové varianty. Okrem toho vedci nedávno zistili, že génová varianta hypertrofickej kardiomyopatie môže ovplyvniť niektoré rasy, ale nie iné. Napríklad kaukazskí ľudia, ktorí majú génovú variantu, môžu vyvinúť ochorenie, zatiaľ čo černosi s rovnakým génovým variantom nemusia. Nevieme presne prečo. Takže prítomnosť génovej varianty u niektorých ľudí môže mať iné dôsledky v iných – čo znamená, že iné faktory môžu byť v hre. Okrem toho existuje veľa chorôb, ktoré sa zdajú mať genetickú príčinu, pretože ide v rodinách, ale nedokázali sme identifikovať génové varianty, ktoré ich spôsobujú. Je pravdepodobné, že sa podieľajú viaceré génové varianty.
Dosiahnutie pokroku
Z hľadiska srdca sme sa naučili najviac zo vzácnych mutácií. Tieto objavy viedli k lepšiemu pochopeniu, ako môže príroda tieto problémy napraviť. Existuje veľká nádej, že môžeme využiť tento pohľad na vývoj nových liekov na liečbu týchto ochorení.
Napríklad génový variant bol identifikovaný pred desiatimi rokmi ako spojený s neschopnosťou pečene vyčistiť cholesterol z krvného obehu. Ľudia s touto mutáciou majú veľmi vysoké hladiny cholesterolu v krvi. Tento objav sa použil na vytvorenie novej triedy liekov s obsahom cholesterolu nazývaných inhibítory PCSK9, ktoré pomáhajú pacientom s mutáciou metabolizovať cholesterol.
Liečba zastavuje proteín nazývaný PCSK9 z interferencie s normálnym mechanizmom vylučovania cholesterolu v pečeni. Trvalo menej ako desať rokov od objavenia cesty PCSK9 k výrobe lieku, ktorý by mohol byť použitý u pacientov.
To by nebolo možné bez znalosti genetického kódu.
Genetické štúdie nás približujú k nájdeniu liečby hypertrofickej kardiomyopatie. Bola vyvinutá inovatívna liečba pomocou malých molekúl na zacielenie na miesto, kde sa nachádza génový variant. Keď sú kočky, ktoré sú náchylné na túto chorobu, dostanú tento agent, šanca, že rozvinú zväčšené srdcové kvapky.
Ďalším krokom je otestovať vzorec na ľudí s rizikom ochorenia. Ak je liečba účinná, bude to prelom v prevencii hypertrofickej kardiomyopatie. V súčasnosti nie je k dispozícii žiadna liečba pre tých, ktorí majú vyššiu pravdepodobnosť vzniku tejto choroby, pretože nesú variant génu. Takéto vývojy sú veľmi vzrušujúce, pretože menia náš prístup k starostlivosti o pacientov od reaktívnych po proaktívne.
Čo nevieme
Približujeme sa k porozumeniu vzťahu medzi génovými mutáciami a chorobami, tretím faktorom je komplikovanie záležitostí – ako naše gény spolupracujú s prostredím a každodenným životom. Zhromažďovanie týchto poznatkov bude mať systematický prístup k klinickým štúdiám a mnoho desaťročí, kým sa dosiahnu odpovede.
Nakoniec však dúfame, že nám pomôžu pochopiť niektoré základné otázky, ako napríklad to, prečo niektorí ľudia, ktorí buď fajčia, dýchajú znečistený vzduch, alebo jesť zlé diéty rozvinú srdcové choroby, zatiaľ čo iní nie. Dobrou správou je, že nedávne štúdie tiež naznačujú, že zdravé návyky, ako pravidelné cvičenia a konzumácia zdravého stravovania, môžu prekonať riziká vzniku kardiovaskulárnych ochorení, ktoré sú "zdedené" prostredníctvom génových variantov.
Plnenie prázdnych miest
Existuje veľa chýbajúcich kúskov DNA puzzle. Našťastie prebieha niekoľko obrovských úsilí na zber a analýzu genomických údajov. Konečným cieľom je poskytnúť lekárom vedomosti, ktoré potrebujú na liečbu pacientov s určitou chorobou.
Jedna snaha sa nazýva Iniciatíva pre presné lekárstvo alebo "Všetci z nás". Jedná sa o unikátny projekt zameraný na identifikáciu individuálnych rozdielov v génoch, prostredí a životnom štýle. Projekt zapíše milión alebo viac účastníkov celoštátnej, ktorí súhlasia s výmenou biologických vzoriek, genetických údajov a informácií o strave a životnom štýle s výskumníkmi prostredníctvom svojich elektronických zdravotných záznamov. Dúfame, že informácie zhromaždené prostredníctvom tohto programu povedú k presnejšej liečbe mnohých chorôb.
Lacnejšie testovanie
Náklady na sekvenovanie DNA klesli z tisícov dolárov na stovky dolárov – a naďalej klesá. Vzhľadom na to, že nižšie ceny robia testovanie DNA prístupné pre priemerného človeka, pravdepodobne uvidíme viac priameho marketingu pre spotrebiteľov, ktorý umožní rodinám identifikovať niektoré riziká genetických ochorení, podobné tomu, ako už môžete použiť testovanie DNA na objavenie vášho rodového pôvodu. Stále sa učíme dôsledky toho, ako získať informácie o riziku ochorenia môže mať vplyv na zdravie a blaho ľudí.
V lekárskom svete sa snažíme zistiť, ako používať testovanie DNA na získanie informácií, ktoré nemôžeme získať inými typmi testovania. Keď získame informácie, musíme vedieť, čo s tým robiť. Dobrým príkladom je familiárna hypercholesterolémia. Testovanie DNA ukázalo, že tri percentá ľudí sú vystavené zvýšenému riziku tohto stavu, ktorý spôsobuje nebezpečne vysoké hladiny cholesterolu v krvi. Takže:
Mali by byť všetci testovaní, aby našli tieto tri percentá?
Je to lepšie ako používanie štandardného testu cholesterolu v krvi a starostlivá rodinná anamnéza?
- Čo ak DNA test zistí, že máte o päť percent vyššie riziko inej formy srdcového ochorenia?
- Je toto zvýšené riziko dostatočné na to, aby ste boli liečení?
- Otázky ako tieto musia byť zodpovedané skôr, ako môžeme použiť testovanie DNA na ospravedlnenie nášho prístupu k liečbe.
- Sťahovanie vpred
Práve sme začali poškriabať povrch, ale očakávame, že genetika nakoniec zmení, ako kardiológovia hodnotia pacientov a ich rodiny s určitými formami srdcových ochorení, ako je srdcové zlyhanie. Jeden z každých piatich dospelých vyvinie srdcové zlyhanie. A ochorenie postihuje deti jedného z každých štyroch pacientov so srdcovým zlyhaním. Radi by sme tieto osoby identifikovali skôr, ako sa vyvinú srdcové zlyhanie.
Našťastie veľa vzrušujúcich nových vývojov v oblasti vedomostí a technológií nám umožňuje riešiť túto nesmierne zložitú logiku. Identifikácia potenciálu testovania génov je skľučujúca úloha, ale vzrušujúca. Každý sa teší na pokrok.
Dr. Tang je kardiológ na klinickom a vaskulárnom inštitúte Cleveland Clinic, kardiológii a srdcovom chirurgickom programe v krajine č. 1, ktorý je zaradený do správy USA News & World Report. Je tiež riaditeľom Centra pre klinickú genomiku.
