Какви гени могат да ни разправят за сърдечната болест

Има огромен интерес да се научим какво могат да ни кажат нашите гени за себе си. Не бихте ли искали да знаете дали имате неправилен ген ("генния вариант"), който причинява небивален холестерол или прави кръвосъсирването ви по-лесно, преди да бъде открито със стандартен кръвен тест? Не би ли било полезно да знаете, ако сте в риск за бъдещ сърдечен удар от най-ранна възраст, така че да започнете лечението, за да го предотвратите?

Има голямо вълнение от обещанието за геномно секвениране и начина, по който може да се използва, за да се създадат по-ефективни лечения за индивида - по същество, да се персонализира грижите. Вече раковите лекари започват да използват генетична информация от туморите на даден човек, за да изберат това, което според тях са най-ефективните лекарства. Но персонализираната медицина все още е в начален стадий и все още не е широко използвана в кардиологията. Защо? Защото колкото повече научаваме, толкова повече въпроси имаме.

Изучаване кои гени трябва да кажат

Нашата ДНК е невероятно сложна. Всеки от нас има три милиона базови двойки гени. За да се разбере кои гени са необичайни, първо трябваше да научим как изглеждат нормалните гени. За щастие, посветените генетици бяха в състояние да начертаят ДНК с помощта на мощни компютри. Сложните машини могат да четат тези сложни кодове много бързо - а процесът, който отне 13 години, може да бъде направен за около ден.

След това тези учени започнаха да търсят неправилни гени, които се появявали при хора с определени заболявания, за да могат да направят връзка между мутацията и състоянието. Това е като намиране на печатни грешки в страниците на една книга - всеки има няколко знака в своята ДНК.

Но научихме, че връзката не винаги е ясна.

Например, открихме няколко генни варианта, които водят до хипертрофична кардиомиопатия - заболяване, което причинява сгъстяване, увеличаване и в крайна сметка неуспех на сърдечния мускул. От дълго време знаем, че не всеки, който носи този ген вариант, развива болестта. Това важи и за други генни варианти.

Освен това учените наскоро установиха, че генният вариант при хипертрофична кардиомиопатия може да засегне някои раси, но не и други. Например, кавказките хора, които имат генни варианти, могат да развият заболяване, докато черните хора със същия ген вариант не могат. Не знаем точно защо. Така че наличието на генния вариант при някои хора може да има различно значение в другите - което означава, че други фактори могат да бъдат в игра.

Освен това има много заболявания, които изглежда имат генетична причина, защото те работят в семейства, но не успяхме да идентифицираме генните варианти, които ги причиняват. Вероятно са включени множество генни варианти.

Правя прогрес

От гледна точка на сърцето, научихме най-много от редките мутации. Тези открития са довели до по-добро разбиране за това как природата може да коригира тези проблеми. Има много надежда, че можем да използваме това прозрение, за да развием нови лекарства за лечение на тези заболявания.

Например, генният вариант беше идентифициран преди десетилетие като свързан с неспособността на черния дроб да изчисти холестерола от кръвния поток. Хората с тази мутация имат много високи нива на холестерола в кръвта. Това откритие се използва за създаване на нов клас лекарства за холестерол, наречени PCSK9 инхибитори, които помагат на пациентите с мутацията да метаболизират холестерола.

Лекарството спира протеин, наречен PCSK9, да се намесва в нормалния холестеролен клирънс в черния дроб. Отнело по-малко от десетилетие от откриването на пътя на PCSK9 към производството на лекарство, което може да се използва при пациенти.

Това би било невъзможно без познаване на генетичния код.

Генетичните изследвания ни приближават до намирането на лечение за хипертрофична кардиомиопатия. Разработено е новаторско лечение, използващо малки молекули, за да се насочи към мястото, където се намира генният вариант. Когато котките, които са склонни към това заболяване, се дават на този агент, шансът те да развият разширена сърцевидна капка.

Следващата стъпка е да се тества формулата върху хората, изложени на риск от болестта. Ако лечението е ефективно, това ще бъде пробив в предотвратяването на хипертрофичната кардиомиопатия. Понастоящем няма лечение за тези, които имат по-голяма вероятност да развият това заболяване, защото носят генния вариант. Развитие като тези са много вълнуващи, тъй като те променят нашия подход към грижата за пациента от реактивен до проактивен.

Какво не знаем

Докато се доближаваме до разбирането на връзката между генните мутации и болестите, възниква трети фактор, който усложнява въпросите - как нашите гени взаимодействат с околната среда и ежедневието ни. Събирането на тези знания ще отнеме систематичен подход към клиничните проучвания и много десетилетия, за да се стигне до отговори.

В крайна сметка обаче се надяваме, че те ще ни помогнат да разберем някои основни въпроси, като например защо някои хора, които пушат, вдишват замърсения въздух или ядат диета, развиват сърдечни заболявания, докато други не. Добрата новина е, че последните проучвания също показват, че здравословните навици, като упражняването редовно и храненето на здравословна диета, могат да преодолеят рисковете от развитие на сърдечно-съдови заболявания, които са "наследени" чрез генни варианти.

Попълване на празните места

Има много липсващи парчета от пъзела на ДНК. За щастие се провеждат огромни усилия за събиране и анализ на геномни данни. Крайната цел е да се дадат на лекарите познанията, от които се нуждаят, за да лекуват пациенти, които са с определено заболяване.

Едно усилие се нарича инициатива за прецизна медицина или "всички нас". Това е уникален проект, насочен към идентифициране на индивидуалните различия в гените, околната среда и начина на живот. Проектът ще регистрира един милион или повече участници в национален мащаб, които се съгласяват да споделят биологични проби, генетични данни и информация за начина на живот и диетата с изследователите чрез своите електронни медицински досиета. Надяваме се, че информацията, събрана чрез тази програма, ще доведе до по-прецизно лечение на много заболявания.

По-евтино тестване

Цената на секвенирането на ДНК е спаднала от хиляди долари до стотици долари и продължава да намалява. Тъй като по-ниските цени правят тестването за ДНК достъпно за средния човек, вероятно ще видим по-директен маркетинг на потребителите, който ще позволи на семействата да идентифицират някои рискове от генетични заболявания, подобно на начина, по който вече можете да използвате ДНК тестове, за да откриете родословието си. Все още научаваме значението на това как получаването на информация за риска от заболяване може да повлияе на здравето и благосъстоянието на хората.

В медицинския свят се опитваме да разберем как да използваме ДНК тестването, за да получим информация, която не можем да получим чрез други видове тестове. След като получим информацията, трябва да знаем какво да правим с нея. Добър пример е фамилната хиперхолестеролемия . ДНК тестът разкри, че три процента от хората са изложени на повишен риск за това състояние, което причинява опасно високи нива на холестерола в кръвта. Така:

Въпроси като тези трябва да бъдат отговорени, преди да можем да използваме ДНК тестове, за да обосновем нашия подход на лечение.

Движа се напред

Току-що започнахме да надраскаме повърхността, но очакваме, че генетиката ще промени в крайна сметка как кардиолозите оценяват пациентите и техните семейства с определени форми на сърдечни заболявания, като сърдечна недостатъчност. Един на всеки пет възрастни развива сърдечна недостатъчност. И болестта засяга децата на един на всеки четирима пациенти със сърдечна недостатъчност. Бихме искали да идентифицираме тези хора, преди да развият сърдечна недостатъчност.

За щастие, много вълнуващи нови разработки в областта на знанието и технологиите ни позволяват да се справим с този изключително сложен пъзел. Определянето на потенциала на генното тестване е трудна задача, но една вълнуваща задача. Всеки очаква с нетърпение да види напредъка.

Д-р Танг е кардиолог в Сърдечния и съдов институт на Кливланд Клиника, водещата програма за кардиология и сърдечна хирургия на САЩ, класирана от US News & World Report. Той е и директор на Центъра за клинична геномика.

> Източници:

> Abul-Husn, Noura S. et al. Генетична идентификация на фамилна хиперхолестеролемия в една американска здравна система. Наука . 2016; 354 (6319): 7000.

> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, et al. Генетични неправилни диагнози и потенциал за неравнопоставеност в здравеопазването. New England Journal of Medicine . 2016; 375 (7): 655-665.

> Stern JA, Markova S, Ueda Y, et al. Малка молекулярна инхибитор на контракцилизма на Sarcomere остро успокоява обструкцията на левия вентрикуларен изходен тракт при котешката хипертрофична кардиомиопатия. PLOS ONE . 2016; 11 (12): e0168407.