ما الجينات يمكن أن تخبرنا عن أمراض القلب

هناك اهتمام كبير في معرفة ما يمكن أن تخبرنا به جيناتنا عن أنفسنا. هل ترغب في معرفة ما إذا كان لديك جين غير منتظم ("النوع الجيني") الذي يسبب ارتفاع الكوليسترول في السماء أو يجعل تجلط الدم أسهل قبل أن يتم اكتشافه من خلال فحص الدم القياسي؟ ألن يكون من المفيد معرفة ما إذا كنت معرضًا لخطر الإصابة بنوبة قلبية مستقبلية في سن مبكرة ، لذا يمكنك البدء في العلاج لمنعها؟

هناك قدر كبير من الإثارة حول الوعد بالتسلسل الجينومي وكيف يمكن استخدامه لإنشاء علاجات أكثر فعالية لفرد - في جوهره ، لتخصيص الرعاية. بالفعل ، بدأ أطباء السرطان في استخدام المعلومات الجينية من أورام الشخص لاختيار ما يعتقدون أنه أكثر الأدوية فعالية. لكن الطب الشخصي لا يزال في مهده ولا يستخدم على نطاق واسع في طب القلب بعد. لماذا ا؟ لأننا كلما تعلمنا أكثر ، كلما زاد عدد الأسئلة التي لدينا.

تعلم ما يجب على الجينات قوله

الحمض النووي لدينا معقدة بشكل لا يصدق. كل واحد منا لديه ثلاثة ملايين زوج من الجينات. لمعرفة أي من أزواج الجينات غير طبيعية ، كان علينا أولاً أن نتعلم كيف تبدو الجينات الطبيعية. ولحسن الحظ ، تمكن علماء الجينات المخلصون من رسم خريطة الحمض النووي بمساعدة أجهزة كمبيوتر قوية. يمكن للآلات المتطورة أن تقرأ هذه الرموز المعقدة بسرعة كبيرة ، ويمكن أن تتم العملية التي استغرقت 13 عامًا في غضون يوم تقريبًا.

بعد ذلك ، بدأ هؤلاء العلماء يبحثون عن جينات غير منتظمة ظهرت في الأشخاص المصابين بأمراض معينة ، بحيث يمكنهم الربط بين الطفرة والحالة. يشبه ذلك العثور على أخطاء إملائية في صفحات الكتاب ، فكل شخص لديه العديد من الأخطاء المطبعية في الحمض النووي.

لكننا تعلمنا أن الاتصال ليس مباشرًا دائمًا.

على سبيل المثال ، وجدنا العديد من المتغيرات الجينية التي تؤدي إلى اعتلال عضلة القلب الضخامي ، وهو المرض الذي يسبب عضلة القلب لتكثف وتضخم ، وفشل في النهاية. لقد عرفنا لفترة طويلة أنه ليس كل من يحمل هذا النوع من الجينات يطور المرض. وهذا ينطبق على المتغيرات الجينية الأخرى ، كذلك.

علاوة على ذلك ، اكتشف العلماء مؤخرًا أن الشكل الجيني في اعتلال عضلة القلب الضخامي قد يؤثر على بعض الأجناس ، ولكن ليس على غيرها. على سبيل المثال ، قد يصاب الأشخاص القوقازيين الذين لديهم نوع من الجينات بمرض ، في حين قد لا يصاب الأشخاص السود الذين لديهم نفس الجين. نحن لا نعرف بالضبط لماذا. لذا فإن وجود متغير الجين في بعض الناس قد يكون له تأثير مختلف في الآخرين - وهذا يعني أن هناك عوامل أخرى قد تكون في اللعب.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك الكثير من الأمراض التي يبدو أنها لها سبب وراثي ، لأنها تعمل في أسر ، لكننا لم نتمكن من تحديد المتغيرات الجينية التي تسبب لهم. من المحتمل أن تكون المتغيرات الجينية المتعددة متضمنة.

تحقيق تقدم

من وجهة نظر القلب ، تعلمنا أكثر من الطفرات النادرة. وقد أدت هذه الاكتشافات إلى فهم أفضل لكيفية تصحيح الطبيعة لهذه المشاكل. هناك الكثير من الأمل في أن نتمكن من استخدام هذه البصيرة لتطوير أدوية جديدة لعلاج هذه الأمراض.

على سبيل المثال ، تم تحديد متغير الجينات قبل عقد من الزمان على أنه مرتبط بعدم قدرة الكبد على التخلص من الكولسترول من مجرى الدم. الأشخاص الذين يعانون من هذه الطفرة لديهم مستويات عالية جدا من الكوليسترول في الدم. تم استخدام هذا الاكتشاف لإنشاء فئة جديدة من أدوية الكوليسترول ، والتي تسمى مثبطات PCSK9 ، والتي تساعد المرضى الذين يعانون من الطفرات في استقلاب الكولسترول.

الدواء توقف بروتين يسمى PCSK9 من التدخل في آلية إزالة الكولسترول الطبيعي في الكبد. استغرق الأمر أقل من عقد من اكتشاف مسار PCSK9 لإنتاج دواء يمكن استخدامه في المرضى.

لم يكن هذا ممكنا من دون معرفة الكود الجيني.

الدراسات الوراثية تقربنا من إيجاد علاج لاعتلال عضلة القلب الضخامي أيضاً. تم تطوير علاج مبتكر يستخدم الجزيئات الصغيرة للاستهداف حيث يوجد موقع الجين. عندما يتم إعطاء هذا القطط المعرضة لهذا المرض هذا العامل ، فإن الفرصة ستطور قطرات القلب المتضخمة.

الخطوة التالية هي اختبار الصيغة على البشر المعرضين للخطر لهذا المرض. إذا كان العلاج فعالا ، فسيكون ذلك طفرة في الوقاية من اعتلال عضلة القلب الضخامي. لا يوجد علاج متاح حاليًا لأولئك الذين لديهم احتمال كبير لتطوير هذا المرض لأنهم يحملون نوع الجين. تطورات مثل هذه مثيرة للغاية لأنها تغير نهجنا لرعاية المرضى من رد الفعل على المبادرة.

ما لا نعرفه

مع اقترابنا من فهم العلاقة بين الطفرات الجينية والأمراض ، ينشأ عامل ثالث لتعقيد الأمور - كيف تتفاعل جيناتنا مع البيئة وحياة حياتنا اليومية. سوف يستغرق جمع هذه المعرفة مقاربة منهجية للدراسات السريرية وعقود عديدة للتوصل إلى إجابات.

ولكننا نأمل في النهاية أن يساعدونا في فهم بعض الأسئلة الأساسية ، مثل لماذا يتسبب بعض الأشخاص الذين يدخنون أو يتنفسون الهواء الملوث أو يأكلون الوجبات الغذائية الفقيرة في الإصابة بأمراض القلب بينما لا يفعل الآخرون ذلك. والخبر السار هو أن الدراسات الحديثة تشير أيضا إلى أن العادات الصحية ، مثل ممارسة الرياضة بانتظام وتناول نظام غذائي صحي ، قد تتغلب على مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية "الموروثة" من خلال المتغيرات الجينية.

ملء الفراغات

هناك الكثير من القطع المفقودة من أحجية الدنا. لحسن الحظ ، هناك العديد من الجهود الضخمة جارية لجمع وتحليل البيانات الجينومية. الهدف النهائي هو إعطاء الأطباء المعرفة التي يحتاجونها لعلاج المرضى الذين يعانون من مرض معين.

إحدى هذه الجهود تسمى "مبادرة الطب الدقيق" أو "كلنا". وهو مشروع فريد يهدف إلى تحديد الفروق الفردية في الجينات والبيئة وأسلوب الحياة. وسيسجل المشروع مليون شخص أو أكثر من جميع أنحاء البلاد يوافقون على مشاركة العينات البيولوجية والبيانات الوراثية ومعلومات النظام الغذائي ونمط الحياة مع الباحثين من خلال سجلاتهم الطبية الإلكترونية. ومن المأمول أن المعلومات التي يتم جمعها من خلال هذا البرنامج ستؤدي إلى علاجات أكثر دقة للعديد من الأمراض.

اختبار أرخص

انخفضت تكلفة تسلسل الحمض النووي من آلاف الدولارات إلى مئات الدولارات - ويستمر في الانخفاض. وبما أن الأسعار المنخفضة تجعل اختبار الحمض النووي متاحًا للشخص العادي ، فمن المرجح أن نشهد المزيد من التسويق المباشر للمستهلك الذي سيسمح للعائلات بتحديد بعض المخاطر الوراثية للأمراض ، على غرار الطريقة التي يمكنك بها بالفعل استخدام اختبار الحمض النووي لاكتشاف أسلافك. نحن لا نزال نتعلم الآثار المترتبة على كيفية الحصول على معلومات عن مخاطر الأمراض قد تؤثر على صحة الناس ورفاهيتهم.

في عالم الطب ، نحاول معرفة كيفية استخدام اختبار الحمض النووي للحصول على معلومات لا يمكننا الحصول عليها من خلال أنواع أخرى من الاختبارات. بمجرد الحصول على المعلومات ، نحتاج إلى معرفة ما يجب فعله بها. وخير مثال على ذلك هو فرط كوليسترول الدم العائلي . وقد كشف اختبار الحمض النووي أن ثلاثة في المئة من الناس معرضون لخطر متزايد لهذه الحالة التي تسبب مستويات عالية من الكولسترول في الدم بشكل خطير. وبالتالي:

• يجب أن يتم اختبار كل شخص للعثور على هذه النسبة الثلاثة؟
• هل هذا أفضل من استخدام اختبار مستوى الكوليسترول في الدم وتأخذ تاريخ عائلي دقيق؟
• ماذا لو وجد اختبار الحمض النووي أن لديك خطر أعلى بنسبة خمسة في المئة من أشكال مختلفة من أمراض القلب؟
• هل هذا الخطر الزائد مرتفع بما فيه الكفاية بحيث يجب أن تعالج؟

يجب الإجابة على أسئلة كهذه قبل أن نتمكن من استخدام اختبار الحمض النووي لتبرير منهجنا العلاجي.

تحرك للأمام

لقد بدأنا للتو في خدش السطح ، لكننا نتوقع أن الوراثة ستغير في نهاية المطاف كيفية قيام أطباء القلب بتقييم المرضى وعائلاتهم بأشكال معينة من أمراض القلب ، مثل قصور القلب. واحد من كل خمسة بالغين يطور قصور القلب. ويؤثر المرض على أطفال واحد من كل أربعة مرضى فشل القلب. نحن نرغب في التعرف على هؤلاء الأشخاص قبل أن يتطور لديهم قصور القلب.

لحسن الحظ ، العديد من التطورات الجديدة المثيرة في المعرفة والتكنولوجيا تمكّننا من معالجة هذا اللغز شديد التعقيد. إن تحديد إمكانات اختبار الجينات مهمة شاقة ، ولكنها مهمة مثيرة. الجميع يتطلع إلى رؤية التقدم.

الدكتور تانغ هو طبيب قلب في معهد القلب والأوعية الدموية في كليفلاند كلينك ، وهو البرنامج الأول لطب القلب وجراحة القلب في الولايات المتحدة ، كما جاء في تقرير يو إس نيوز آند وورلد ريبورت. وهو أيضا مدير مركز الجينوميات السريرية.

> المصادر:

> أبو الحسن ، نورا س. وآخرون. التعريف الجيني لفرط كولسترول الدم العائلي داخل نظام رعاية صحية واحد في الولايات المتحدة. العلوم . 2016، 354 (6319): 7000.

> Manrai AK، Funke BH، Rehm HL، et al. تشخيص الأخطاء الوراثية واحتمال وجود فوارق صحية. مجلة نيو انجلاند للطب . 2016، 375 (7): 655-665.

> Stern JA، Markova S، Ueda Y، et al. مثبط جزيء صغير من Sarcomere Replicity يخفف بشدة انسداد تدفق البطين الأيسر في القناة القطنية. PLOS واحد . 2016 (11)؛ (12): e0168407.