Innehåll
- Lär dig vad generna har att säga
- Göra framsteg
- Vad vi inte vet
- Fyll i tomrummet
- Billigare testning
- Går vidare
Det är mycket spänning över löftet om genomisk sekvensering och hur den kan användas för att skapa effektivare behandlingar för en individ i huvudsak, för att personifiera vården. Cancerläkare börjar redan använda genetisk information från en persons tumörer för att välja vad de tror är de mest effektiva drogerna. Men personlig medicin är fortfarande i sin linda och används ännu inte i kardiologi. Varför? För ju mer vi lär oss, desto fler frågor har vi.
Lär dig vad generna har att säga
Vårt DNA är otroligt komplext. Var och en av oss har tre miljoner baspar av gener. För att veta vilka genpar som är onormala måste vi först lära oss hur normala gener ser ut. Lyckligtvis kunde dedikerade genetiker kartlägga DNA med hjälp av kraftfulla datorer. Sofistikerade maskiner kan läsa dessa komplexa koder mycket snabbt - och processen som tog 13 år att slutföra kan nu göras på en dag eller så.
Därefter började dessa forskare leta efter oregelbundna gener som uppträdde hos personer med vissa sjukdomar, så att de kunde göra en koppling mellan mutationen och tillståndet. Detta är som att hitta stavfel på sidorna i en bok - alla har flera stavfel i sitt DNA.
Men vi har lärt oss att anslutningen inte alltid är enkel. Till exempel hittade vi flera genvarianter som leder till hypertrofisk kardiomyopati, en sjukdom som får hjärtmuskeln att tjockna, förstora och slutligen misslyckas. Under lång tid har vi vetat att inte alla som bär denna genvariant utvecklar sjukdomen. Detta gäller även andra genvarianter.
Dessutom upptäckte forskare nyligen att en genvariant vid hypertrofisk kardiomyopati kan påverka vissa raser, men inte andra. Till exempel kan kaukasiska människor som har en genvariant utveckla en sjukdom, medan svarta människor med samma genvariant inte kan. Vi vet inte exakt varför. Så närvaron av en genvariant hos vissa människor kan ha en annan implikation hos andra - vilket innebär att andra faktorer kan vara på spel.
Dessutom finns det många sjukdomar som verkar ha en genetisk orsak, eftersom de finns i familjer, men vi har inte kunnat identifiera genvarianterna som orsakar dem. Det är troligt att flera genvarianter är inblandade.
Göra framsteg
Ur hjärtat har vi lärt oss mest av sällsynta mutationer. Dessa upptäckter har lett till en bättre förståelse för hur naturen kan rätta till dessa problem. Det finns mycket hopp om att vi kan använda denna insikt för att utveckla nya läkemedel för att behandla dessa sjukdomar.
Till exempel identifierades en genvariant för ett decennium sedan som förknippad med leverns oförmåga att rensa kolesterol från blodomloppet. Människor med denna mutation har mycket höga kolesterolnivåer i blodet. Denna upptäckt användes för att skapa en ny klass av kolesterolmedicin, kallad PCSK9-hämmare, som hjälper patienter med mutationen att metabolisera kolesterol.
Läkemedlet hindrar ett protein som kallas PCSK9 från att störa den normala kolesterolmetoden i levern. Det tog mindre än ett decennium från upptäckten av PCSK9-vägen till produktionen av ett läkemedel som kunde användas hos patienter. Detta hade inte varit möjligt utan kunskap om den genetiska koden.
Genetiska studier för oss också närmare att hitta en behandling för hypertrofisk kardiomyopati. En innovativ behandling med små molekyler för att rikta in sig på var genvarianten finns har utvecklats. När katter som är utsatta för denna sjukdom får detta medel, sjunker chansen att de får ett förstorat hjärta.
Nästa steg är att testa formeln på människor som riskerar sjukdomen. Om behandlingen är effektiv kommer det att vara ett genombrott för att förhindra hypertrofisk kardiomyopati. Det finns för närvarande ingen behandling för dem som har större sannolikhet att utveckla denna sjukdom eftersom de bär genvarianten. Utvecklingar som dessa är väldigt spännande eftersom de förändrar vår inställning till patientvård från reaktiv till proaktiv.
Vad vi inte vet
När vi närmar oss att förstå förhållandet mellan genmutationer och sjukdomar uppstår en tredje faktor som komplicerar saker - hur våra gener interagerar med miljön och vårt dagliga liv. Att samla in denna kunskap kommer att ta ett systematiskt tillvägagångssätt för kliniska studier och många decennier för att komma fram till svar.
Så småningom hoppas vi dock att de kommer att hjälpa oss att förstå några grundläggande frågor, till exempel varför vissa människor som antingen röker, andas förorenad luft eller äter dålig kost utvecklar hjärtsjukdomar medan andra inte gör det. Den goda nyheten är att de senaste studierna också tyder på att hälsosamma vanor, som att träna regelbundet och äta en hälsosam kost, kan övervinna riskerna med att utveckla hjärt-kärlsjukdomar som ”ärvs” genom genvarianter.
Fyll i tomrummet
Det finns många saknade delar av DNA-pusslet. Lyckligtvis pågår flera stora ansträngningar för att samla in och analysera genomdata. Det slutgiltiga målet är att ge läkare den kunskap de behöver för att behandla patienter som har en viss sjukdom.
En ansträngning kallas Precision Medicine Initiative, eller ”Vi alla”. Det är ett unikt projekt som syftar till att identifiera individuella skillnader i gener, miljö och livsstil. Projektet kommer att registrera en miljon eller fler deltagare över hela landet som går med på att dela biologiska prover, genetiska data och diet- och livsstilsinformation med forskare genom sina elektroniska journaler. Man hoppas att den information som samlas in genom detta program kommer att resultera i mer exakta behandlingar för många sjukdomar.
Billigare testning
Kostnaden för DNA-sekvensering har sjunkit från tusentals dollar till hundratals dollar - och fortsätter att minska. Eftersom de lägre priserna gör DNA-testning tillgängligt för en genomsnittlig person, kommer vi sannolikt att se mer marknadsföring direkt till konsumenten som gör det möjligt för familjer att identifiera vissa genetiska sjukdomsrisker, liknande hur du redan kan använda DNA-testning för att upptäcka ditt ursprung. Vi lär oss fortfarande konsekvenserna av hur information om sjukdomsrisk kan påverka människors hälsa och välbefinnande.
I den medicinska världen försöker vi ta reda på hur man använder DNA-test för att få information som vi inte kan få genom andra typer av test. När vi väl fått informationen måste vi veta vad vi ska göra med den. Ett bra exempel är familjär hyperkolesterolemi. DNA-test har visat att tre procent av människor har en ökad risk för detta tillstånd som orsakar farligt höga kolesterolnivåer i blodet. Så:
- Ska alla testas för att hitta de här tre procenten?
- Är detta bättre än att använda ett vanligt blodkolesteroltest och ta noggrann familjehistoria?
- Vad händer om ett DNA-test visar att du har fem procent högre risk för olika former av hjärtsjukdomar?
- Är den ökade risken tillräckligt hög för att du ska behandlas?
Frågor som dessa måste besvaras innan vi kan använda DNA-test för att motivera vår behandlingsmetod.
Går vidare
Vi har precis börjat skrapa ytan, men vi räknar med att genetik så småningom kommer att förändra hur kardiologer utvärderar patienter och deras familjer med vissa former av hjärtsjukdomar, såsom hjärtsvikt. En av fem vuxna utvecklar hjärtsvikt. Och sjukdomen drabbar barnen av en av fyra patienter med hjärtsvikt. Vi skulle vilja identifiera dessa människor innan de får hjärtsvikt.
Tack och lov, många spännande nya utvecklingar inom kunskap och teknik gör det möjligt för oss att ta itu med detta enormt komplicerade pussel. Att identifiera potentialen för gentestning är en skrämmande uppgift, men en spännande uppgift. Alla ser fram emot att se framsteg.
Dr. Tang är en kardiolog vid Cleveland Clinic's Heart and Vascular Institute, landets kardiologi- och hjärtkirurgiprogram som rankas av U.S.News & World Report. Han är också chef för Center for Clinical Genomics.