Apa Gen Boleh Beritahu Kami Mengenai Penyakit Jantung

Terdapat minat yang luar biasa untuk mempelajari apa yang boleh diberitahu oleh gen kita tentang diri kita sendiri. Tidakkah anda ingin tahu sama ada anda mempunyai gen yang tidak teratur (“varian gen”) yang menyebabkan kolesterol tinggi atau memudahkan pembekuan darah anda sebelum ia dapat dikesan dengan ujian darah standard? Bukankah berguna untuk mengetahui jika anda berisiko untuk serangan jantung pada masa hadapan pada usia muda, jadi anda boleh memulakan rawatan untuk mencegahnya?

Terdapat banyak keterujaan terhadap janji penjujukan genomik dan cara ia boleh digunakan untuk mencipta rawatan yang lebih berkesan untuk seseorang individu—pada dasarnya, untuk memperibadikan penjagaan. Sudah, doktor kanser mula menggunakan maklumat genetik daripada tumor seseorang untuk memilih ubat yang mereka percaya sebagai ubat yang paling berkesan. Tetapi perubatan peribadi masih di peringkat awal dan belum digunakan secara meluas dalam kardiologi. kenapa? Kerana lebih banyak kita belajar, lebih banyak soalan yang kita ada.

Mempelajari Apa yang Gen Berkata

DNA kita adalah sangat kompleks. Setiap seorang daripada kita mempunyai tiga juta pasangan asas gen. Untuk mengetahui pasangan gen yang tidak normal, kami mula-mula perlu mengetahui rupa gen biasa. Nasib baik, pakar genetik yang berdedikasi dapat memetakan DNA dengan bantuan komputer yang berkuasa. Mesin canggih boleh membaca kod kompleks ini dengan cepat—dan proses yang mengambil masa 13 tahun untuk disiapkan kini boleh dilakukan dalam masa sehari atau lebih.

Seterusnya, saintis ini mula mencari gen tidak teratur yang muncul pada orang yang mempunyai penyakit tertentu, supaya mereka boleh membuat hubungan antara mutasi dan keadaan itu. Ini seperti mencari kesilapan menaip dalam halaman buku—setiap orang mempunyai beberapa kesilapan dalam DNA mereka.

Tetapi kami telah mengetahui sambungannya tidak selalunya mudah. Sebagai contoh, kami menemui beberapa varian gen yang membawa kepada kardiomiopati hipertropik, penyakit yang menyebabkan otot jantung menebal, membesar dan akhirnya gagal. Untuk masa yang lama kita telah mengetahui bahawa tidak semua orang yang membawa varian gen ini mengembangkan penyakit ini. Ini terpakai kepada varian gen lain juga.

Tambahan pula, saintis baru-baru ini mendapati bahawa varian gen dalam kardiomiopati hipertrofik boleh menjejaskan sesetengah kaum, tetapi bukan yang lain. Sebagai contoh, orang kulit putih yang mempunyai varian gen mungkin mengalami penyakit, manakala orang kulit hitam dengan varian gen yang sama mungkin tidak. Kami tidak tahu mengapa. Jadi kehadiran varian gen pada sesetengah orang mungkin mempunyai implikasi yang berbeza pada orang lain—yang bermakna faktor lain mungkin berperanan.

Di samping itu, terdapat banyak penyakit yang kelihatan mempunyai punca genetik, kerana ia berlaku dalam keluarga, tetapi kami tidak dapat mengenal pasti varian gen yang menyebabkannya. Berkemungkinan banyak variasi gen terlibat.

Membuat Kemajuan

Dari sudut hati, kami telah belajar paling banyak daripada mutasi yang jarang berlaku. Penemuan ini telah membawa kepada pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana alam semula jadi boleh membetulkan masalah ini. Terdapat banyak harapan bahawa kita boleh menggunakan wawasan ini untuk membangunkan ubat baru untuk merawat penyakit ini.

Sebagai contoh, varian gen telah dikenal pasti sedekad yang lalu sebagai dikaitkan dengan ketidakupayaan hati untuk membersihkan kolesterol daripada aliran darah. Orang yang mengalami mutasi ini mempunyai paras kolesterol darah yang sangat tinggi. Penemuan ini digunakan untuk mencipta kelas baru ubat kolesterol, dipanggil perencat PCSK9, yang membantu pesakit dengan mutasi memetabolismekan kolesterol.

Ubat ini menghentikan protein yang dipanggil PCSK9 daripada mengganggu mekanisme pembersihan kolesterol biasa dalam hati. Ia mengambil masa kurang daripada satu dekad daripada penemuan laluan PCSK9 kepada penghasilan ubat yang boleh digunakan pada pesakit. Ini tidak mungkin berlaku tanpa pengetahuan tentang kod genetik.

Kajian genetik membawa kita lebih dekat untuk mencari rawatan untuk kardiomiopati hipertropik, juga. Rawatan inovatif menggunakan molekul kecil untuk menyasarkan di mana varian gen berada telah dibangunkan. Apabila kucing yang terdedah kepada penyakit ini diberi agen ini, peluang mereka untuk mengembangkan jantung yang diperbesarkan semakin berkurangan.

Langkah seterusnya ialah menguji formula pada manusia yang berisiko untuk penyakit ini. Sekiranya rawatan itu berkesan, ia akan menjadi satu kejayaan dalam mencegah kardiomiopati hipertropik. Tiada rawatan tersedia buat masa ini untuk mereka yang mempunyai kemungkinan lebih tinggi untuk menghidapi penyakit ini kerana mereka membawa varian gen. Perkembangan seperti ini sangat menarik kerana ia mengubah pendekatan kami terhadap penjagaan pesakit daripada reaktif kepada proaktif.

Yang Kami Tidak Tahu

Apabila kita semakin dekat untuk memahami hubungan antara mutasi gen dan penyakit, faktor ketiga timbul untuk merumitkan keadaan-bagaimana gen kita berinteraksi dengan alam sekitar dan kehidupan seharian kita. Mengumpul pengetahuan ini akan mengambil pendekatan sistematik untuk kajian klinikal dan beberapa dekad untuk mendapatkan jawapan.

Walau bagaimanapun, akhirnya, kami berharap mereka akan membantu kami memahami beberapa soalan asas, seperti mengapa sesetengah orang yang sama ada merokok, menghirup udara tercemar, atau makan diet yang tidak baik menghidap penyakit jantung manakala yang lain tidak. Berita baiknya ialah kajian baru-baru ini juga mencadangkan bahawa tabiat yang sihat, seperti bersenam secara teratur dan pemakanan yang sihat, boleh mengatasi risiko penyakit kardiovaskular yang “diwarisi” melalui varian gen.

Mengisi Tempat Kosong

Terdapat banyak kepingan teka-teki DNA yang hilang. Nasib baik, beberapa usaha besar sedang dijalankan untuk mengumpul dan menganalisis data genomik. Matlamat utama adalah untuk memberi doktor pengetahuan yang mereka perlukan untuk merawat pesakit yang menghidap penyakit tertentu.

Satu usaha dipanggil Precision Medicine Initiative, atau “Kita Semua”. Ia adalah projek unik yang bertujuan untuk mengenal pasti perbezaan individu dalam gen, persekitaran dan gaya hidup. Projek itu akan mendaftarkan satu juta atau lebih peserta di seluruh negara yang bersetuju untuk berkongsi sampel biologi, data genetik, dan maklumat diet dan gaya hidup dengan penyelidik melalui rekod perubatan elektronik mereka. Diharapkan maklumat yang dikumpul melalui program ini akan menghasilkan rawatan yang lebih tepat untuk pelbagai penyakit.

Ujian lebih murah

Kos penjujukan DNA telah menurun daripada ribuan dolar kepada ratusan dolar—dan terus berkurangan. Memandangkan harga yang lebih rendah menjadikan ujian DNA boleh diakses oleh orang biasa, kami mungkin melihat lebih banyak pemasaran langsung kepada pengguna yang akan membolehkan keluarga mengenal pasti beberapa risiko penyakit genetik, sama seperti cara anda sudah boleh menggunakan ujian DNA untuk mengetahui keturunan anda. Kami masih mempelajari implikasi bagaimana mendapatkan maklumat tentang risiko penyakit boleh memberi kesan kepada kesihatan dan kesejahteraan orang ramai.

Dalam dunia perubatan, kami cuba memikirkan cara menggunakan ujian DNA untuk mendapatkan maklumat yang kami tidak dapat melalui jenis ujian lain. Sebaik sahaja kita memperoleh maklumat, kita perlu tahu apa yang perlu dilakukan dengannya. Contoh yang baik ialah hiperkolesterolemia keluarga. Ujian DNA telah mendedahkan bahawa tiga peratus orang berada pada peningkatan risiko untuk keadaan ini yang menyebabkan tahap kolesterol darah tinggi yang berbahaya. Jadi:

• Perlukah semua orang diuji untuk mencari tiga peratus ini?
• Adakah ini lebih baik daripada menggunakan ujian kolesterol darah standard dan mengambil sejarah keluarga yang berhati-hati?
• Bagaimana jika ujian DNA mendapati anda mempunyai risiko lima peratus lebih tinggi daripada pelbagai bentuk penyakit jantung?
• Adakah peningkatan risiko ini cukup tinggi sehingga anda perlu dirawat?

Soalan seperti ini perlu dijawab sebelum kita boleh menggunakan ujian DNA untuk mewajarkan pendekatan rawatan kita.

Melangkah ke Hadapan

Kami baru sahaja mula menggaru permukaan, tetapi kami menjangkakan bahawa genetik akhirnya akan mengubah cara pakar kardiologi menilai pesakit dan keluarga mereka dengan bentuk penyakit jantung tertentu, seperti kegagalan jantung. Satu daripada setiap lima orang dewasa mengalami kegagalan jantung. Dan penyakit itu memberi kesan kepada kanak-kanak satu daripada setiap empat pesakit kegagalan jantung. Kami ingin mengenal pasti orang ini sebelum mereka mengalami kegagalan jantung.

Syukurlah, banyak perkembangan baharu yang menarik dalam pengetahuan dan teknologi membolehkan kami menangani teka-teki yang sangat rumit ini. Mengenal pasti potensi ujian gen adalah tugas yang menakutkan, tetapi satu tugas yang menarik. Semua orang tidak sabar untuk melihat kemajuan.

Dr. Tang ialah pakar kardiologi di Cleveland Clinic’s Heart and Vascular Institute, program kardiologi dan pembedahan jantung No. 1 negara seperti yang disenaraikan oleh US News & World Report. Beliau juga Pengarah Pusat Genomik Klinikal.