Slikts mantojums: Vai mums vajadzētu baidīties no ģenētiskām slimībām?
Bieži mēs izskaidrojam dažas valstis ar ģenētiku.- veselīga veselība "tēvā", piena neiecietība "kā vecmāmiņa", lieliska balss un dzirde "lielvectēvā". Daudzas slimības ir arī visvieglāk izskaidrojamas ar ģenētiku, vienlaikus atsakoties no atbildības atņemšanas - galu galā mēs varam ietekmēt mūsu pašu dzīvesveidu, bet ne gēnus. Irina Zhegulina, Atlas Medical Center klīniskā ģenētika, mums pastāstīja, kas ģenētika patiešām ietekmē (vismaz saskaņā ar pierādītajiem datiem) un kādi DNS mehānismi atšķirt cilvēkus viens no otra.
Kā ir hromosomas
Mūsu ķermenis ir sarežģīta struktūra, kas sastāv no ķieģeļu šūnām. Katras šūnas kodolā ir DNS molekula, cieši savīti spirāle - ja jūs to atklāsiet, jūs saņemsiet divu metru garu līniju. Informācijas uzglabāšanas ērtībai DNS molekulas tiek kompaktā veidā iesaiņotas kā hromosomas - atsevišķi bloki - 23 pāriem. Katrā pāra hromosomā (izņemot XY hromosomu vīriešiem) ir tāda pati ģenētiskā informācija. Tas nodrošina datu integritāti: ja kaut kas notiek vienā eksemplārā, vienmēr varat izlasīt pareizo informāciju no citas.
Pati DNS molekula satur gēnus, kas ir bezgalīgas četru nukleotīdu kombinācijas - A, T, G un C. To sauc par pēc tā saukto slāpekļa bāzu pirmajiem burtiem, kas satur - guanīnu, adenīnu, timīnu, citozīnu. Pāri vienmēr veidojas noteiktā veidā: adenīns - ar timīnu, guanīnu - ar citozīnu. Tā ir šī molekulas pāris organizācija, kas ļauj to savīti. Gēns ir “instrukcija”, saskaņā ar kuru organismā veidojas olbaltumvielas, kas veic dažādas funkcijas - no audu veidošanas līdz smadzeņu smalkas darbības regulēšanai. Katrs gēns ir bāzu secība, un gēns var sastāvēt no vairākiem simtiem "burtu", kā arī vairākiem miljoniem. Piemēram, proteīnu, kas nepieciešams DNS "iepakošanai" hromosomās, kodē īss gēns, kas sastāv no 500 bāzes pāriem. Un viens no garākajiem gēniem organismā kodē dystrofīna proteīnu (tas piedalās muskuļu audu veidošanā), un tas sastāv no 2,6 miljoniem bāzu pāru.
Viss cilvēka genoms ir 3,2 miljardi bāzes pāri. Tomēr ne visi no tiem ir gēni. Gēni veido tikai 2%. Atlikušie 98% nav DNS kodētāji, par kuriem zinātnieki joprojām apgalvo. Saskaņā ar vienu versiju šīs jomas regulē gēnu darbu, un, no otras puses, tās ir tā saucamā ģenētiskā slodze, kas nedaudz palielinās ar katru paaudzi.
Kā rodas mutācijas
Dažreiz bāzu secībā, kas veido gēnu, notiek aizvietojumi. Tos var salīdzināt ar kļūdām vārdos. Atkarībā no tā, cik stingri mainās gēnu vārda "nozīme", atšķiras polimorfismi un mutācijas. Mutācijas ir izmaiņas, kas noved pie tā, ka organisms ražo proteīnu ar ievērojami mainītu funkciju. Piemēram, ar fenilketonūriju notiek mutācija gēnā, kas kodē fermentu, kas apstrādā fenilalanīnu, aminoskābe, kas atrodama gandrīz visos pārtikas produktos. Sakarā ar "bojāto" fermentu, organisms nespēj absorbēt šo aminoskābju, kā rezultātā tas uzkrājas un tam ir toksiska iedarbība uz nervu sistēmu.
Ja gēna vārda "nozīme" maznozīmīgi mainās, proteīns pilda savas funkcijas ar nelielām izmaiņām. Piemēram, dažādas šādu izmaiņu kombinācijas - polimorfismi - var noteikt dažādas acu krāsas, matus un pat ģenētisku jutību pret biežām slimībām, piemēram, diabētu un sirds un asinsvadu slimībām.
Mutācijas var rasties ne tikai gēnu, bet arī visu hromosomu gadījumā. Tad tos sauc par genomiskiem vai hromosomu. Tās ir nozīmīgas pārkārtošanās (piemēram, hromosomu skaita izmaiņas), un tās izraisa nopietnas slimības. Piemēram, cilvēka Down sindroma gadījumā, nevis divas, bet trīs divdesmit pirmās hromosomas, un Šerševska-Turnera sindroms, trūkst otrā X hromosoma. Mutācijas var būt arī hromosomu "liešanā" - kad tās maina savu vietu vai apvienojas. Šādu mutāciju nesēji visbiežāk ir veselīgi, bet risks, ka bērnam ir smags ģenētiskais sindroms, ir ievērojami palielinājies.
Kādas iedzimtas slimības ir visbiežāk sastopamas
Katrs no mums no dzimšanas ir gēnu mutāciju kopuma nesējs. Tā kā katrai hromosomai ir kopija, mutācijas parasti nepazīst, un slimības neizdodas attīstīties. Tomēr, ja divi viena un tā paša slimības gēnu nesēji kļūst par pāri, tad risks saslimt ar bērnu ir 25%. Patiesībā šī iemesla dēļ tiek uzskatīts, ka radniecības laulības ir bīstamas - cilvēkiem ar līdzīgu ģenētiku ir daudz lielāks mutāciju sakritības risks.
Katrs cilvēks vidēji ir veselīgs pārvadātājs līdz desmit mutācijām, kas saistītas ar retām ģenētiskām slimībām - cistisko fibrozi, fenilketonūriju, Tay-Sachs slimību un daudziem citiem. Visbiežāk sastopamās pārmantotās slimības ir hemochromatosis (mutācija HFE gēnā - līdz diviem gadījumiem uz tūkstošu), cistiskā fibroze (mutācija CFTR gēnā - līdz pieciem gadījumiem uz tūkstošu), fenilketonūrija (mutācija PAH gēnā - līdz vienam gadījumam uz tūkstoš), iedzimta disfunkcija virsnieru garoza (mutācija CYP21 gēnā - līdz vienam gadījumam uz tūkstoti), iedzimts kurlums (mutācija GJB2 gēnā - līdz diviem gadījumiem uz tūkstoti), iedzimts aklums (mutācijas dažādos gēnos - līdz vienam gadījumam uz tūkstoti), Huntingtona korea (mutācija) HTT gēns - līdz pieciem gadījumiem uz tūkstoti), neirofibromatoze (mutācija) Es esmu NF1 gēnā - līdz četriem gadījumiem uz tūkstošu), policistisku nieru slimību (mutācija PKD1 gēnā - līdz astoņiem gadījumiem uz tūkstoš). Šādas slimības nevar pilnībā izārstēt, bet, izmantojot terapiju, sindroma izpausmes, protams, var vairāk vai mazāk mazināt atkarībā no tā smaguma. Tā kā daudzas no šīm slimībām nopietni sarežģī bērna stāvokli un visu viņa turpmāko dzīvi, zinātnieki ir izstrādājuši preventīvus pasākumus.
Personalizētā medicīna ir padarījusi pieejamus ģenētiskos testus, kas ļauj jums noskaidrot turpmāko vecāku DNS, lai iegūtu mutācijas, kas saistītas ar ģenētiskām slimībām. Ja pāros konstatētās mutācijas nav saistītas ar to pašu slimību, tad risks bērnam būs minimāls, bet, ja tiek konstatētas tās pašas mutācijas, risks kļūst vienāds ar 25% un tiek uzskatīts par augstu. Ģenētists piedāvā pāris visus iespējamos profilakses pasākumus, lai bērns nepārvaldītu šīs mutācijas un būtu dzimis veselīgi: tas var būt IVF ar iepriekš izvēlētu veselīgu embriju šai mutācijai, pirmsdzemdību ģenētiskā diagnostika, kad embrionālo šūnu paraugs tiek ņemts no grūtnieces vai jaundzimušo skrīnings tūlīt pēc dzimšanas.
Ne visas mutācijas ir no vecākiem
Mutācijas var iegūt dzīves gaitā - visbiežāk tās tiek pētītas onkoloģijā. Mūsu ķermeņa šūnas pastāvīgi sadala, un ar katru dalīšanas kļūdu notiek dabisks process. To kompensē īpaši fermenti, kas atjauno DNS: tie "izdzēš" kļūdas un ievieto pareizos elementus savā vietā. Tomēr vairāku iemeslu dēļ kļūdas var uzkrāties - un, ja genoma kodējošajā daļā saglabājas vismaz viena kļūda, tas var ietekmēt proteīnu, tostarp fermentu, darbību. Vēža gadījumā šādas mutācijas rodas gēnos, kas regulē šūnu dalīšanos, kā rezultātā tā kļūst nekontrolēta. Šajā ziņā visneaizsargātākie ir audi, kuros šūnas dalās īpaši aktīvi: zarnu epitēlijs, plaušas, reproduktīvās sistēmas orgāni.
Var iegūt arī genoma (hromosomu) mutācijas. Piemēram, kaulu smadzeņu šūnās šādas mutācijas var novest pie viena otru regulējošo gēnu saplūšanas, kas traucē šūnu dalīšanos. Tiek uzskatīts, ka galvenie faktori, kas var izraisīt kļūdu uzkrāšanos, ir jonizējošā starojuma (rentgena) ietekme lielos daudzumos, kancerogēnu iedarbība, strādājot bīstamā ražošanā. Citi faktori, tostarp ekoloģija, arī ietekmē, bet mazākā mērā.
Kāda ir ģenētikas nozīme biežās slimībās?
Visbiežāk sastopamajām slimībām, ieskaitot aterosklerozi, podagru, diabētu, aptaukošanos un zobu kariesu, ir noteikta ģenētiska sastāvdaļa. Bet tomēr tie ir daudzfaktoru, kas lielā mērā ir saistīts ar apstākļiem, ieskaitot dzīvesveidu un uzturu. Jebkuras specialitātes ārsti jautā, vai ģimenē ir bijuši šādu slimību gadījumi, lai noskaidrotu, vai pastāv paaugstināts risks, bet jums ir jāsaprot, ka tas pats cukura diabēts var attīstīties ar ēšanas paradumiem saistītu iemeslu dēļ, pat ja radiniekiem to nav. Un otrādi, zināšanas par viņu riskiem palīdz savlaicīgi pieņemt dzīvesveidu un novērst šādas slimības.
Pastāv ģenētiskais faktors un alerģijas, bet ne visas - pirmkārt un galvenokārt ir astma, alerģisks rinīts, ekzēma. Nesen tika veikts pētījums, kas saistīja tā saukto atopisko gājienu ģenētiku un attīstību - visu alerģisko slimību grupu, kas parasti attīstās no agras bērnības, kas pāriet vienā vai otrā. Šodien ir zināmas septiņas DNS vietas, kas ir ticami saistītas ar paaugstinātu agrīnās ekzēmas risku bērniem un astmu, kas saistīta ar ziedēšanas alerģiju. Kopumā attiecībā uz alerģijām nopietnas un ilgstošas veselības pārmaiņas, kas bieži ir progresīvas, ir ģenētiski pamatotas. Ja jūsu vecmāmai reizēm bija alerģija pret liepu ziediem un jūsu vectēvam - citrusaugļiem, tas vispār nav fakts, ka jūs to sastapsiet iedzimtības dēļ. Vēl viena alerģija bieži tiek saukta par neiecietību, tas ir, ķermeņa nespēju pareizi apstrādāt dažādas vielas. Neiecietība (visbiežāk laktoze, lipeklis, alkohols, kofeīns) patiešām ir saistīta ar ģenētiku.
Cilvēki mēdz asociēties ar ģenētikas lietām, kuras ir grūti izskaidrot vai saprast. "Jums ir šāda ģenētika" - šo frāzi var dzirdēt pat no dažiem ārstiem. Pēc Irīnas Žegulinas domām, daudzas valstis, kas patiešām ir saistītas ar ģenētiku, piemēram, vulgāra ichtyosis, paliek bez uzmanības un bez pienācīgas ārstēšanas. Valstīm, ko cilvēki formulē saskaņā ar to izpausmēm, piemēram, „bieži iekaisis kakls”, „bieži galvassāpes - tā ir māte” - drīzāk tikai vispārēji simptomi. Pirmkārt, ir jāatrod iemesls adekvātas terapijas izrakstīšanai, nevis jāsamierinās ar šo bieži sastopamo slimību iedomāto iedzimtību.
Fotogrāfijas: vectorfusionart - stock.adobe.com (1, 2, 3)
