چه ژن هایی می توانند درباره بیماری های قلبی صحبت کنند

علاقه فراوانی به یادگیری آنچه که ژن های ما می توانند در مورد خودمان به ما بگویند، وجود دارد. آیا می خواهید بدانید اگر شما یک ژن نامنظم ("نوع ژن") است که باعث ایجاد کلسترول بالا در آسمان می شود یا باعث می شود تیغه خون شما راحت تر شود تا بتوان آن را با یک آزمایش خون استاندارد شناسایی کرد؟ آیا نمی توانم بدانم آیا شما در معرض خطر ابتلا به حمله قلبی در جوانی هستید یا خیر، بنابراین می توانید درمان خود را برای جلوگیری از آن آغاز کنید؟

هیجان زیادی به وعده توالی ژنوم و نحوه استفاده از آن برای ایجاد درمان های موثرتر برای فرد در ذات وجود دارد، برای شخصی سازی مراقبت وجود دارد. در حال حاضر پزشکان سرطانی از اطلاعات ژنتیکی از تومورهای فرد استفاده می کنند تا آنچه را که آنها معتقد به داروهای مؤثر هستند انتخاب کنند. اما طب سوزنی هنوز در دوران کودکی است و هنوز به طور گسترده در قلب و عروق استفاده نشده است. چرا؟ از آنجا که بیشتر ما یاد می گیریم، پرسش های بیشتری داریم.

یادگیری ژن ها باید بگویند

DNA ما فوق العاده پیچیده است. هر یک از ما دارای سه میلیون جفت پایه ژن است. برای شناختن جفت های ژن غیرطبیعی، ما ابتدا باید یاد بگیریم که ژنهای عادی چگونه شبیه باشند. خوشبختانه، ژنتیک های اختصاص داده شده توانستند با استفاده از رایانه های قدرتمند DNA را به نقشه بسپارند. ماشین های پیشرفته می توانند این کدهای پیچیده را بسیار سریع بخوانند - و این روند که طی 13 سال به اتمام رسیده است می تواند در یک روز یا بیشتر انجام شود.

بعد، این دانشمندان به دنبال ژن های نامنظم بودند که در افراد مبتلا به بیماری های خاص ظاهر می شوند، بنابراین می توانند ارتباط بین جهش و وضعیت را ایجاد کنند. این مثل پیدا کردن اشتباه در صفحات یک کتاب است - هرکسی چندین اشتباه در DNA دارد.

اما ما یاد گرفته ایم که اتصال همیشه به سادگی نیست.

به عنوان مثال، ما چندین ژن را کشف کردیم که منجر به کاردیومیوپاتی هیپرتروفی می شود که یک بیماری است که باعث می شود که عضله قلب ضخیم شود، بزرگ شود و در نهایت شکست بخورد. برای مدت طولانی ما می دانیم که همه کسانی که این ژن را حمل می کنند، این بیماری را توسعه نمی دهد. این امر در مورد دیگر انواع ژن نیز صادق است.

علاوه بر این، دانشمندان اخیرا دریافتند که یک نوع ژن در کاردیومیوپاتی هیپرتروفی ممکن است بر روی برخی نژادها تاثیر بگذارد، اما نه دیگران. به عنوان مثال، افرادی که دارای نوع ژن کاکاشی هستند ممکن است یک بیماری ایجاد کنند، در حالی که افراد سیاه پوست با یک ژن یکسان ممکن نیست. ما دقیقا نمی دانیم چرا. بنابراین حضور یک نوع ژن در بعضی افراد ممکن است در برخی دیگر متفاوت باشد - به این معنی که دیگر عوامل ممکن است در بازی باشند.

علاوه بر این، بسیاری از بیماری هایی وجود دارد که به نظر می رسد یک علت ژنتیکی هستند، چرا که آنها در خانواده ها اجرا می شوند، اما ما قادر به شناسایی انواع ژن هایی که آنها را ایجاد می کنند وجود ندارد. احتمال دارد که انواع مختلف ژنی درگیر باشند.

پیشرفت

از نقطه نظر قلب، ما بیشتر از جهش های نادر آموخته ایم. این اکتشاف ها منجر به درک بهتر این می شود که چگونه طبیعت می تواند این مشکلات را اصلاح کند. امید زیادی وجود دارد که بتوانیم از این بینش برای توسعه داروهای جدید برای درمان این بیماری ها استفاده کنیم.

به عنوان مثال، یک نوع ژن یک دهه پیش به عنوان ارتباط با عدم توانایی کبد برای پاک کردن کلسترول از جریان خون شناسایی شد. افراد مبتلا به این جهش سطح کلسترول خون بسیار بالایی دارند. این کشف برای ایجاد یک کلاس جدید از داروهای کلسترول، به نام مهارکننده های PCSK9، که به بیماران با متابولیسم جهش کلسترول کمک می کند، استفاده شد.

این دارو یک پروتئین به نام PCSK9 را از دخالت در مکانیزم ترخیص کالری کلسترول در کبد متوقف می کند. کمتر از یک دهه از کشف مسیر PCSK9 به تولید یک دارو که می تواند در بیماران استفاده شود کمتر از یک دهه طول کشید.

این بدون اطلاع از کد ژنتیکی امکان پذیر نیست.

مطالعات ژنتیکی ما را به یافتن درمان برای کاردیومیوپاتی هیپرتروفی نیز نزدیک می کند. یک روش نوآورانه با استفاده از مولکول های کوچک برای هدف قرار دادن جایی که نوع ژن واقع شده است توسعه یافته است. هنگامی که گربه هایی که مستعد ابتلا به این بیماری هستند این عامل را می دهند، این احتمال وجود دارد که یک قطره بزرگ قلب ایجاد شود.

گام بعدی این است که فرمول را در مورد انسانهایی که در معرض خطر بیماری هستند، آزمایش کنید. اگر درمان موثر باشد، این موفقیت در جلوگیری از کاردیومیوپاتی هیپرتروفی خواهد بود. در حال حاضر درمان برای کسانی که احتمال بیشتری دارند این بیماری را در معرض خطر قرار می دهند، در دسترس نیستند زیرا آنها نوع ژن را حمل می کنند. تحولات مانند این بسیار هیجان انگیز است، زیرا رویکرد ما را به مراقبت از بیمار از واکنش پذیر به پیشگیری فعال می کند.

چیزی که ما نمی دانیم

همانطور که ما به درک رابطه بین جهش های ژنی و بیماری ها نزدیک می شویم، عامل سوم باعث می شود که مسائل پیچیده تر شود - چگونه ژن های ما با محیط زیست و زندگی روزمره ما ارتباط برقرار می کنند. جمع آوری این دانش رویکرد سیستماتیک به مطالعات بالینی و چندین دهه برای رسیدن به پاسخ ها خواهد بود.

در نهایت، با این حال، ما امیدواریم که آنها به ما در درک برخی از سوالات اساسی، نظیر اینکه چرا برخی افراد سیگار کشیدن ، نفس کشیدن هوا آلوده یا خوردن غذاهای ناسالم، بیماری قلبی را ایجاد می کنند، در حالی که دیگران این کار را انجام نمی دهند. خبر خوب این است که مطالعات اخیر همچنین نشان می دهد که عادات سالم مانند ورزش منظم و خوردن یک رژیم غذایی سالم می توانند بر خطر بیماری های قلبی و عروقی که از طریق انواع ژن ها «به ارث برده می شوند، غلبه کنند».

پر کردن قلمها

تعداد زیادی از قطعات معیوب پازل DNA وجود دارد. خوشبختانه، تلاش های زیادی برای جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده های ژنومی انجام شده است. هدف نهایی این است که پزشکان دانش مورد نیاز خود را برای درمان بیماران مبتلا به بیماری خاص ارائه دهند.

یک تلاش ابتکاری پزشکی دقیق یا "همه ما" نامیده می شود. این یک پروژه منحصر به فرد است که با هدف شناسایی تفاوت های فردی در ژن ها، محیط زیست و شیوه زندگی است. این پروژه یک میلیون و یا بیشتر شرکت کننده در سراسر کشور را می پذیرد که موافقت می کنند که از طریق پرونده های پزشکی الکترونیکی خود، نمونه های بیولوژیکی، داده های ژنتیکی و رژیم غذایی و شیوه زندگی را با محققین به اشتراک بگذارند. امید است که اطلاعات جمع آوری شده از طریق این برنامه درمان دقیق تر را برای بسیاری از بیماری ها منجر شود.

تست ارزانتر

هزینه توالی DNA از هزاران دلار تا صدها دلار کاهش یافته است و همچنان به کاهش است. همانطور که قیمت های پایین تر آزمایش DNA را برای فرد معمولی در دسترس قرار می دهد، ما احتمال بیشتری برای بازاریابی مستقیم به مصرف کننده داریم که به خانواده اجازه می دهد تا برخی از خطرات بیماری ژنتیکی را شناسایی کند، همانند اینکه شما قبلا می توانید با استفاده از آزمایش DNA برای کشف سرنوشت خود، از آن استفاده کنید. ما هنوز درک نکردهایم که چگونه اطلاعات مربوط به ریسک بیماری ممکن است بر بهداشت و سلامت افراد تأثیر بگذارد.

در دنیای پزشکی، ما در حال تلاش برای کشف نحوه استفاده از آزمایش DNA برای به دست آوردن اطلاعاتی هستیم که نمیتوانیم از طریق تستهای دیگر استفاده کنیم. هنگامی که اطلاعات را بدست می آوریم، باید بدانیم چه باید بکنیم. یک مثال خوب، هیپرکلسترولمی خانوادگی است . آزمایش DNA نشان داد که سه درصد از افراد در معرض خطر بالایی قرار دارند که این باعث می شود که میزان کلسترول خون به طور قابل توجهی بالا باشد. بنابراین:

• آیا باید سه درصد برای این سه درصد آزمایش شود؟
• آیا این بهتر از استفاده از یک آزمایش استاندارد کلسترول خون و گرفتن سابقه خانوادگی دقیق است؟
• اگر یک آزمایش DNA نتیجه بگیرد خطر ابتلا به بیماری های قلبی 5 درصد بیشتر است؟
• آیا این افزایش خطر به اندازه کافی بالا است که شما باید درمان شود؟

سوالاتی مانند این باید قبل از اینکه ما بتوانیم از روش DNA برای توجیه روش درمان ما استفاده کنیم، پاسخ داده شده است.

حرکت به جلو

ما تازه شروع به خراشیدن سطح کرده ایم، اما ما پیش بینی می کنیم که ژنتیک در نهایت چگونه بیماران و خانواده هایشان را با انواع خاصی از بیماری های قلبی، مانند نارسایی قلبی، ارزیابی می کند. یکی از هر 5 بزرگسالان نارسایی قلبی را ایجاد می کند. و این بیماری بر کودکان یکی از بیماران مبتلا به نارسایی قلبی تاثیر می گذارد. ما می خواهیم قبل از اینکه نارسایی قلبی ایجاد می شود، این افراد را شناسایی کنیم.

خوشبختانه، بسیاری از تحولات جدید هیجان انگیز جدید در دانش و فن آوری ما را قادر به حل این پازل بسیار پیچیده است. شناسایی پتانسیل آزمایش ژن یک کار سخت و دشوار است، اما یکی از هیجان انگیز است. همه منتظر دیدن پیشرفت هستند.

دکتر تانگ یک متخصص قلب و عروق در موسسه قلب و عروق کلینیک کلیولند است که مرکز تحقیقات قلب و عروق قلب اول کشور است که توسط خبرهای ایالات متحده و جهان منتشر شده است. او همچنین مدیر مرکز ژنتیک بالینی است.

> منابع:

> ابوالحسن، نورا س. و همکاران. شناسایی ژنتیکی هیپرکلسترولمی خانوادگی در یک سیستم مراقبت بهداشتی آمریکا. علم 2016؛ 354 (6319): 7000.

> Manrai AK، Funke BH، Rehm HL و همکاران. اشتباهات ژنتیکی و پتانسیل تفاوت های بهداشتی. مجله پزشکی نیوانگلند . 2016؛ 375 (7): 655-665.

> Stern JA، Markova S، Ueda Y، et al. مهار کننده مولکول کوچک Contractility Sarcomere به طور حتم انسداد خروجی بطن چپ انسداد را در Cardiomyopathy Hypertrophic گربه می کند. PLOS ONE 2016؛ 11 (12): e0168407.