May napakagandang interes sa pag-aaral kung ano ang maaaring sabihin sa atin ng ating mga gene tungkol sa ating sarili. Hindi mo nais malaman kung mayroon kang isang iregular na gene ("gene variant") na nagiging sanhi ng kalangitan-mataas na kolesterol o ginagawang mas madali ang iyong clot ng dugo bago ito mahansin sa isang standard na pagsusuri sa dugo? Hindi ba makatutulong na malaman kung ikaw ay nasa panganib para sa isang hinaharap na atake sa puso sa isang batang edad, kaya maaari mong simulan ang paggamot upang maiwasan ito?
May napakaraming kaguluhan sa pangako ng genomic sequencing at kung paano ito maaaring gamitin upang lumikha ng mas epektibong mga paggamot para sa isang indibidwal-sa kakanyahan, upang isapersonal ang pangangalaga. Mayroon na, ang mga doktor ng kanser ay nagsimulang gumamit ng impormasyon sa genetiko mula sa mga tumor ng isang tao upang piliin kung ano ang pinaniniwalaan nila na pinaka-epektibong gamot. Ngunit ang personalized na gamot ay pa rin sa kanyang pagkabata at hindi gaanong ginagamit sa kardyolohiya pa. Bakit? Dahil mas marami ang natututunan natin, mas maraming mga tanong ang mayroon tayo.
Pag-aralan ang Sinasabi ng Mga Gen
Ang aming DNA ay hindi kapani-paniwalang kumplikado. Ang bawat isa sa atin ay mayroong tatlong milyong base pairs ng mga gene. Upang malaman kung aling mga abnormal na gene ang hindi normal, kailangan muna naming malaman kung ano ang hitsura ng normal na mga gene. Sa kabutihang palad, ang mga dedikadong geneticists ay nakapag-mapa ng DNA sa tulong ng mga makapangyarihang computer. Ang mga sopistikadong mga machine ay maaaring basahin ang mga kumplikadong mga code nang mabilis-at ang proseso na kinuha 13 taon upang makumpleto ay maaari na ngayong gawin sa isang araw o kaya.
Susunod, ang mga siyentipiko ay nagsimulang maghanap ng mga iregular na mga gene na lumitaw sa mga taong may ilang mga sakit, upang makagawa sila ng koneksyon sa pagitan ng mutasyon at kondisyon. Ito ay tulad ng paghahanap ng mga typo sa mga pahina ng isang libro-lahat ay may ilang mga typo sa kanilang DNA.
Ngunit natutunan namin na ang koneksyon ay hindi laging tapat.
Halimbawa, nakita namin ang ilang variant ng gene na humantong sa hypertrophic cardiomyopathy , isang sakit na nagiging sanhi ng kalamnan ng puso upang mapalapad, palakihin, at sa huli ay mabibigo. Para sa isang mahabang panahon na alam namin na hindi lahat ng nagdadala na ito variant gene bubuo ang sakit. Nalalapat din ito sa iba pang mga variant ng gene.
Higit pa rito, nalaman ng mga siyentipiko na ang isang variant ng gene sa hypertrophic cardiomyopathy ay maaaring makaapekto sa ilang karera, ngunit hindi ang iba. Halimbawa, ang mga taong caucasian na may isang variant ng gene ay maaaring magkaroon ng sakit, samantalang ang mga itim na tao na may parehong variant ng gene ay maaaring hindi. Hindi namin alam kung bakit talaga. Kaya ang pagkakaroon ng isang variant ng gene sa ilang mga tao ay maaaring may ibang implikasyon sa iba-na nangangahulugang iba pang mga kadahilanan ay maaaring sa paglalaro.
Bilang karagdagan, maraming mga sakit na mukhang may genetic na dahilan, dahil tumatakbo sila sa mga pamilya, ngunit hindi namin nakilala ang mga variant ng gene na nagdudulot sa kanila. Malamang na maraming variant ng gene ang nasasangkot.
Gumagawa ng progreso
Mula sa isang pananaw sa puso, natutunan namin ang pinaka mula sa mga bihirang mutasyon. Ang mga natuklasan na ito ay humantong sa isang mas mahusay na pag-unawa kung paano maaaring iwasto ng kalikasan ang mga problemang ito. Mayroong maraming pag-asa na magagamit namin ang pananaw na ito upang bumuo ng mga bagong gamot upang gamutin ang mga sakit na ito.
Halimbawa, ang isang variant ng gene ay kinilala ng isang dekada na ang nakalilipas na nauugnay sa kawalan ng kakayahan ng atay na i-clear ang kolesterol mula sa daluyan ng dugo. Ang mga taong may mutasyon na ito ay may napakataas na antas ng kolesterol sa dugo. Ang pagtuklas na ito ay ginamit upang lumikha ng isang bagong klase ng mga gamot sa kolesterol, na tinatawag na mga inhibitor ng PCSK9, na tumutulong sa mga pasyente na may mutasyon na magtipun-tipon ng kolesterol.
Ang gamot ay huminto sa isang protina na tinatawag na PCSK9 mula sa nakakasagabal sa normal na kolesterol clearance mekanismo sa atay. Ito ay umabot ng hindi bababa sa isang dekada mula sa pagtuklas ng path ng PCSK9 sa produksyon ng isang gamot na maaaring magamit sa mga pasyente.
Ito ay hindi posible kung walang kaalaman sa genetic code.
Ang mga pag-aaral ng genetiko ay nagdadala sa amin ng mas malapit sa paghahanap ng paggamot para sa hypertrophic cardiomyopathy, pati na rin. Ang isang makabagong paggamot na gumagamit ng mga maliliit na molecule upang ma-target kung saan matatagpuan ang variant ng gene ay binuo. Kapag ang mga pusa na madaling kapitan sa sakit na ito ay binibigyan ng ahente na ito, ang pagkakataon na sila ay bumuo ng isang pinalaki na patak ng puso.
Ang susunod na hakbang ay upang subukan ang pormula sa mga tao na may panganib para sa sakit. Kung ang paggamot ay epektibo, ito ay isang pambihirang tagumpay sa pagpigil sa hypertrophic cardiomyopathy. Walang available na paggamot para sa mga may mas mataas na posibilidad na maunlad ang sakit na ito dahil nagdadala sila ng variant ng gene. Ang mga pag-unlad na tulad nito ay kapana-panabik na bilang baguhin nila ang aming diskarte sa pag-aalaga ng pasyente mula sa reaktibo sa proactive.
Ang Hindi Natin Alam
Habang lumalapit tayo sa pag-unawa sa kaugnayan sa pagitan ng mga mutation at sakit ng gene, ang isang ikatlong kadahilanan ay lumitaw upang kumplikado ng mga bagay-kung paano nakikipag-ugnayan ang ating mga gene sa kapaligiran at sa ating pang-araw-araw na buhay. Ang pagtitipon ng kaalaman na ito ay kukuha ng sistematikong diskarte sa mga klinikal na pag-aaral at maraming mga dekada upang makarating sa mga sagot.
Sa kalaunan, gayunpaman, umaasa kami na tutulong sila sa amin na maunawaan ang ilang mga pangunahing tanong, tulad ng kung bakit ang ilang tao na naninigarilyo, humihinga ng maruming hangin , o kumain ng mahihirap na pagkain ay nagkakaroon ng sakit sa puso habang ang iba ay hindi. Ang mabuting balita ay ang mga kamakailang mga pag-aaral ay nagpapahiwatig na ang malusog na mga gawi, tulad ng regular na ehersisyo at pagkain ng isang malusog na diyeta, ay maaaring magtagumpay sa mga panganib na magkaroon ng mga sakit sa cardiovascular na "minana" sa pamamagitan ng mga variant ng gene.
Pagpuno sa Blangko
Mayroong maraming mga nawawalang piraso ng palaisipan DNA. Sa kabutihang palad, maraming malaking pagsisikap ang isinasagawa upang mangolekta at pag-aralan ang genomic data. Ang tunay na layunin ay upang bigyan ang mga doktor ng kaalaman na kailangan nilang gamutin ang mga pasyente na nagpapakita ng isang partikular na sakit.
Ang isang pagsisikap ay tinatawag na Precision Medicine Initiative, o "All of Us". Ito ay isang natatanging proyekto na naglalayong tukuyin ang mga indibidwal na pagkakaiba sa mga gene, kapaligiran, at pamumuhay. Ang proyekto ay magpatala ng isang milyong o higit pang mga kalahok sa buong bansa na sumang-ayon na magbahagi ng mga biological na sample, genetic data, at pagkain at impormasyon sa pamumuhay sa mga mananaliksik sa pamamagitan ng kanilang mga elektronikong rekord ng medikal. Inaasahan na ang impormasyong natipon sa pamamagitan ng program na ito ay magreresulta sa mas tumpak na paggamot para sa maraming sakit.
Mas murang Pagsubok
Ang halaga ng DNA sequencing ay bumaba mula sa libu-libong dolyar sa daan-daang dolyar-at patuloy na bumaba. Habang ang mas mababang mga presyo ay nagbibigay ng pagsubok sa DNA para sa average na tao, malamang na makita namin ang higit pang pagmemerkado na direkta sa mamimili na magpapahintulot sa mga pamilya na makilala ang ilang mga panganib ng genetic disease, na katulad ng kung paano mo magagamit ang DNA testing upang matuklasan ang iyong mga ninuno. Natututunan pa rin namin ang mga implikasyon ng kung paano ang pagkuha ng impormasyon tungkol sa panganib sa sakit ay maaaring makaapekto sa kalusugan at kabutihan ng mga tao.
Sa mundo ng medikal, sinisikap naming malaman kung paano gumamit ng pagsusuri sa DNA upang makakuha ng impormasyon na hindi namin maaaring makuha sa pamamagitan ng iba pang mga uri ng pagsubok. Sa sandaling makuha natin ang impormasyon, kailangan nating malaman kung ano ang gagawin nito. Ang isang mabuting halimbawa ay ang familial hypercholesterolemia . Ang pagsusuri ng DNA ay nagsiwalat na ang tatlong porsiyento ng mga tao ay nasa mas mataas na panganib para sa kondisyong ito na nagdudulot ng panganib na mataas na antas ng kolesterol sa dugo. Kaya:
- Dapat bang masubukan ang lahat upang mahanap ang tatlong porsiyento?
- Ito ba ay mas mahusay kaysa sa paggamit ng karaniwang pagsusuri ng kolesterol ng dugo at pagkuha ng maingat na kasaysayan ng pamilya?
- Paano kung ang isang pagsusuri sa DNA ay may isang limang porsiyentong mas mataas na panganib ng iba't ibang uri ng sakit sa puso?
- Ito ba ay mas mataas na peligro na sapat na dapat mong tratuhin?
Ang mga tanong na tulad nito ay kailangang masagot bago magagamit ang pagsusuri ng DNA upang bigyang-katwiran ang aming diskarte sa paggamot.
Sumulong
Nagsimula na lamang kami sa scratch sa ibabaw, ngunit inaasahan namin na ang genetika ay magbabago sa kalaunan kung paano suriin ng mga cardiologist ang mga pasyente at ang kanilang mga pamilya sa ilang mga uri ng sakit sa puso, tulad ng pagpalya ng puso. Isa sa bawat limang matanda ay bubuo ng pagkabigo sa puso. At ang sakit ay nakakaapekto sa mga bata ng isa sa bawat apat na mga pasyente sa pagkabigo sa puso. Gusto naming kilalanin ang mga taong ito bago sila gumawa ng pagkabigo sa puso.
Thankfully, maraming mga kapana-panabik na bagong pagpapaunlad sa kaalaman at teknolohiya ang nagpapahintulot sa amin na matugunan ang napakalaking kumplikadong palaisipan na ito. Ang pagkilala sa potensyal ng pagsubok ng gene ay isang nakakatakot na gawain, ngunit isang kapana-panabik na isa. Inaasahan ng lahat na makita ang pag-unlad.
Si Dr. Tang ay isang kardiologist sa Puso at Vascular Institute ng Cleveland Clinic, ang programa ng kardyolohiya at puso ng bansa na niranggo ng US News & World Report. Siya rin ang Direktor ng Center para sa Clinical Genomics.
> Pinagmulan:
> Abul-Husn, Noura S. et al. Genetic na pagkakakilanlan ng familial hypercholesterolemia sa loob ng isang sistema ng pangangalagang pangkalusugan ng US. Agham . 2016; 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, et al. Genetic Misdiagnoses at ang potensyal para sa disparities sa kalusugan. New England Journal of Medicine . 2016; 375 (7): 655-665.
> Stern JA, Markova S, Ueda Y, et al. Ang isang maliit na molecule inhibitor ng Sarcomere Contility ay nakakapagpahinga sa kaliwa ng ventricular outflow na sagabal sa pusa Hypertrophic Cardiomyopathy. PLOS ONE . 2016; 11 (12): e0168407.