Зміст
- Вивчення того, що мають сказати гени
- Прогрес
- Що ми не знаємо
- Заповнення пропусків
- Дешевше тестування
- Рухатися вперед
Існує багато хвилювання щодо обіцянки геномної послідовності та того, як це може бути використано для створення більш ефективних методів лікування для людини - по суті, для персоналізації допомоги. Вже зараз онкологічні лікарі починають використовувати генетичну інформацію від пухлин людини, щоб вибрати, які, на їхню думку, є найефективнішими препаратами. Але персоналізована медицина все ще перебуває в зародковому стані і ще не широко використовується в кардіології. Чому? Бо чим більше ми дізнаємось, тим більше питань у нас виникає.
Вивчення того, що мають сказати гени
Наша ДНК неймовірно складна. Кожен з нас має три мільйони пар генів. Щоб знати, які пари генів є ненормальними, нам спочатку довелося дізнатися, як виглядають нормальні гени. На щастя, віддані генетики змогли нанести на карту ДНК за допомогою потужних комп’ютерів. Складні машини можуть швидко зчитувати ці складні коди - і процес, який тривав 13 років, тепер може бути здійснений приблизно за день.
Далі ці вчені почали шукати нерегулярні гени, які з’явились у людей з певними захворюваннями, щоб вони могли встановити зв’язок між мутацією та станом. Це як пошук помилок на друкарських помилках на сторінках книги - у кожної людини є кілька помилок у своїй ДНК.
Але ми дізналися, що зв’язок не завжди є простим. Наприклад, ми виявили кілька варіантів генів, які призводять до гіпертрофічної кардіоміопатії, хвороби, яка змушує серцевий м’яз потовщуватися, збільшуватися і врешті-решт давати збій. Вже давно ми знаємо, що не кожен, хто носить цей генний варіант, розвиває хворобу. Це стосується й інших варіантів генів.
Крім того, нещодавно вчені з’ясували, що варіант гена при гіпертрофічній кардіоміопатії може впливати на деякі раси, але не на інші. Наприклад, у кавказьких людей, які мають генний варіант, може розвинутися захворювання, а у чорношкірих з таким самим генним варіантом - ні. Ми точно не знаємо чому. Отже, наявність генного варіанту у одних людей може мати різний вплив на інших, а це означає, що інші фактори можуть бути присутніми.
Крім того, існує безліч захворювань, які, як видається, мають генетичну причину, оскільки вони протікають у сім’ях, але ми не змогли визначити генні варіанти, які їх викликають. Цілком ймовірно, що задіяні кілька варіантів генів.
Прогрес
З точки зору серця, ми дізналися найбільше про рідкісні мутації. Ці відкриття привели до кращого розуміння того, як природа може виправити ці проблеми. Є багато надій, що ми можемо використати це розуміння для розробки нових препаратів для лікування цих захворювань.
Наприклад, варіант гена був визначений десять років тому як такий, що пов’язаний з нездатністю печінки очищати холестерин від крові. Люди з такою мутацією мають дуже високий рівень холестерину в крові. Це відкриття було використано для створення нового класу ліків від холестерину, званих інгібіторами PCSK9, які допомагають пацієнтам із мутацією метаболізувати холестерин.
Ліки зупиняє білок, який називається PCSK9, перешкоджати нормальному механізму кліренсу холестерину в печінці. Минуло менше десяти років від відкриття шляху PCSK9 до виробництва препарату, який можна було б застосовувати у пацієнтів. Це було б неможливим без знання генетичного коду.
Генетичні дослідження також наближають нас до пошуку лікування гіпертрофічної кардіоміопатії. Розроблено інноваційне лікування з використанням малих молекул для націлювання, де знаходиться генний варіант. Коли котам, схильним до цього захворювання, дають цей засіб, шанс у них розвинеться збільшене серце.
Наступним кроком є тестування формули на людях, що мають ризик захворювання. Якщо лікування буде ефективним, це стане проривом у попередженні гіпертрофічної кардіоміопатії. В даний час лікування для тих, хто має більшу ймовірність розвитку цієї хвороби, не існує, оскільки вони мають генний варіант. Такі події є дуже захоплюючими, оскільки вони змінюють наш підхід до догляду за пацієнтами з реактивного на активний.
Що ми не знаємо
Коли ми наближаємося до розуміння взаємозв'язку між генними мутаціями та хворобами, виникає третій фактор, який ускладнює питання - як наші гени взаємодіють із навколишнім середовищем та нашим повсякденним життям. Збір цих знань займе систематичний підхід до клінічних досліджень і через багато десятиліть буде знайдено відповіді.
Однак, зрештою, ми сподіваємось, що вони допоможуть нам зрозуміти деякі основні питання, наприклад, чому деякі люди, які або палять, дихають забрудненим повітрям, або їдять погану дієту, хворіють на серце, а інші - ні. Хороша новина полягає в тому, що останні дослідження також свідчать про те, що здорові звички, такі як регулярні фізичні вправи та здорове харчування, можуть подолати ризики розвитку серцево-судинних захворювань, які «успадковуються» за допомогою генних варіантів.
Заповнення пропусків
У головоломці ДНК є багато відсутніх частин. На щастя, зараз проводиться кілька величезних зусиль для збору та аналізу геномних даних. Кінцевою метою є надання лікарям знань, необхідних для лікування пацієнтів, які страждають на певне захворювання.
Одне з цих зусиль називається Ініціативою з точної медицини, або “Усі ми”. Це унікальний проект, спрямований на виявлення індивідуальних відмінностей у генах, середовищі та способі життя. Проект залучить мільйон або більше учасників по всій країні, які погоджуються обмінюватися біологічними зразками, генетичними даними та інформацією про дієту та спосіб життя з дослідниками через свої електронні медичні записи. Сподіваємось, що інформація, зібрана за допомогою цієї програми, призведе до більш точного лікування багатьох захворювань.
Дешевше тестування
Вартість секвенування ДНК знизилася з тисяч доларів до сотень доларів - і продовжує зменшуватися. Оскільки нижчі ціни роблять тестування ДНК доступним для пересічної людини, ми, швидше за все, побачимо більше прямого для споживача маркетингу, який дозволить сім’ям визначити деякі ризики генетичних захворювань, подібно до того, як ви вже можете використовувати ДНК-тестування для виявлення свого походження. Ми все ще вивчаємо наслідки того, як отримання інформації про ризик захворювання може вплинути на здоров’я та добробут людей.
У медичному світі ми намагаємося з’ясувати, як використовувати тестування ДНК для отримання інформації, яку ми не можемо отримати за допомогою інших видів тестування. Отримавши інформацію, ми повинні знати, що з нею робити. Хорошим прикладом є сімейна гіперхолестеринемія. Тестування ДНК показало, що три відсотки людей мають підвищений ризик розвитку цього захворювання, яке спричиняє небезпечно високий рівень холестерину в крові. Так:
- Чи слід усіх тестувати, щоб знайти ці три відсотки?
- Це краще, ніж використання стандартного тесту на холестерин у крові та ретельний аналіз сімейної історії?
- Що робити, якщо тест ДНК виявить, що у вас на п’ять відсотків вищий ризик іншої форми серцевих захворювань?
- Чи є цей підвищений ризик достатньо високим, щоб вас лікували?
На подібні запитання потрібно відповісти, перш ніж ми зможемо використовувати ДНК-тестування для обґрунтування нашого підходу до лікування.
Рухатися вперед
Ми тільки почали дряпати поверхню, але ми передбачаємо, що генетика з часом зміниться, як кардіологи оцінюють пацієнтів та їхні сім'ї з певними формами серцевих захворювань, такими як серцева недостатність. У кожного п’ятого дорослого спостерігається серцева недостатність. А хвороба вражає дітей кожного четвертого пацієнта з серцевою недостатністю. Ми хотіли б ідентифікувати цих людей до того, як у них розвинеться серцева недостатність.
На щастя, багато захоплюючих нових розробок у знаннях та технологіях дозволяють нам вирішити цю надзвичайно складну головоломку. Визначення потенціалу генного тестування - це грізне завдання, але захоплююче. Всі з нетерпінням чекають побачити прогрес.
Доктор Танг - кардіолог Інституту серця та судин клініки Клівленда, національної програми з кардіології та серцевої хірургії № 1 за рейтингом США News & World Report. Він також є директором Центру клінічної геноміки.