Existe un tremendo interese en aprender o que os nosos xenes poden dicirnos sobre nós mesmos. ¿Non che gustaría saber se ten un xene irregular ("variante xenética") que causa o colesterol celeste ou fai que o coágulo de sangue sexa máis doado antes de que se poida detectar cunha proba de sangue estándar? Non sería de axuda saber se está en risco de un ataque cardíaco futuro desde unha idade temperá, para que poida comezar o tratamento para evitar isto?
Existe unha gran emoción pola promesa da secuenciación xenómica e como se pode usar para crear tratamentos máis efectivos para un individuo, en esencia, para personalizar o coidado. Xa, os médicos do cancro comezan a utilizar información xenética dos tumores dunha persoa para elixir o que creen que son as drogas máis eficaces. Pero a medicina personalizada aínda está na súa infancia e aínda non se usa en cardioloxía. Por que? Porque canto máis aprendamos, máis preguntas temos.
Aprender o que os xenes teñen que dicir
O noso ADN é increíblemente complexo. Cada un de nós ten tres millóns de pares de xenes base. Para saber que pares de xenes son anormais, primeiro debemos aprender o que parecen os xenes normais. Afortunadamente, os xenetistas dedicados foron capaces de mapear o ADN coa axuda de ordenadores potentes. As máquinas sofisticadas poden ler estes códigos complexos de forma moi rápida, e agora o proceso que levou 13 anos pode completarse nun día ou máis.
A continuación, estes científicos comezaron a buscar xenes irregulares que apareceron en persoas con certas enfermidades, para que puidesen establecer unha conexión entre a mutación ea condición. Isto é como atopar erros tipográficos nas páxinas dun libro; todos teñen varios erros tipográficos no seu ADN.
Pero aprendemos que a conexión non sempre é sinxela.
Por exemplo, atopamos varias variantes xenéticas que levan á cardiomiopatía hipertrófica , unha enfermidade que fai que o músculo cardíaco se espese, agrande e, finalmente, falla. Hai moito tempo que sabemos que non todos os que levan esta variante xenética desenvolven a enfermidade. Isto tamén se aplica a outras variantes xenéticas.
Ademais, os científicos descubriron recentemente que unha variante xenética na miocardiopatía hipertrófica pode afectar algunhas razas, pero non outras. Por exemplo, as persoas caucásicas que teñen unha variante xenética poden desenvolver unha enfermidade, mentres que as persoas negras que teñen a mesma variante xenética non poden. Non sabemos exactamente por que. Polo tanto, a presenza dunha variante xenética en algunhas persoas pode ter unha implicación diferente noutros, o que significa que outros factores poden estar en xogo.
Ademais, hai moitas enfermidades que parecen ter unha causa xenética, porque corren en familias, pero non puidemos identificar as variantes xenéticas que os causan. É probable que estean implicadas varias variantes de xenes.
Facendo progreso
Desde o punto de vista do corazón, aprendemos a maioría das mutacións raras. Estes descubrimentos levaron a unha mellor comprensión de como a natureza pode corrixir estes problemas. Existe moita esperanza de que podamos usar esta visión para desenvolver novos fármacos para tratar estas enfermidades.
Por exemplo, unha variante do xene foi identificada hai unha década como asociada á incapacidade do fígado para borrar o colesterol do torrente sanguíneo. As persoas con esta mutación teñen niveis moi altos de colesterol no sangue. Este descubrimento foi usado para crear unha nova clase de medicamentos de colesterol, chamados inhibidores PCSK9, que axudan aos pacientes coa mutación a metabolizar o colesterol.
A medicación detén unha proteína chamada PCSK9 que interfire co mecanismo normal de liberación de colesterol no fígado. Levar menos dunha década desde o descubrimento da vía PCSK9 á produción dun medicamento que podería ser usado nos pacientes.
Isto non sería posible sen o coñecemento do código xenético.
Os estudos xenéticos están a achegarnos a atopar un tratamento para a miocardiopatía hipertrófica. Utilízase un tratamento innovador que utiliza pequenas moléculas para o que se localiza a variante xenética. Cando os gatos que son propensos a esta enfermidade reciben este axente, a oportunidade de desenvolver un corazón aumentado cae.
O seguinte paso é probar a fórmula sobre os humanos en situación de risco para a enfermidade. Se o tratamento é efectivo, será un avance na prevención da miocardiopatía hipertrófica. Non hai ningún tratamento dispoñible actualmente para aqueles que teñan unha maior probabilidade de desenvolver esta enfermidade porque teñen a variante xenética. Os desenvolvementos como estes son moi emocionantes, xa que cambian o noso achegamento á atención do paciente de forma reactiva a proactiva.
O que non sabemos
A medida que nos achegamos á comprensión da relación entre as mutacións xenéticas e as enfermidades, xorde un terceiro factor para complicar as cuestións: como interactúan os nosos xenes co medio ambiente e coa nosa vida diaria. A obtención deste coñecemento levará un enfoque sistemático aos estudos clínicos e moitas décadas para chegar ás respostas.
Finalmente, con todo, esperamos que nos axuden a comprender algunhas preguntas básicas, como por que algunhas persoas que fuman, respiran aire contaminado ou comen dietas pobres desenvolven enfermidades cardíacas mentres que outras non. A boa noticia é que estudos recentes tamén suxiren que os hábitos saudables, como o exercicio regular e a alimentación saudable, poden superar os riscos de desenvolver enfermidades cardiovasculares que son herdadas a través de variantes xenéticas.
Enche os espazos en branco
Hai moitas pezas perdidas do rompecabezas de ADN. Afortunadamente, hai moitos esforzos en marcha para recoller e analizar datos xenómicos. O obxectivo final é dar aos médicos o coñecemento que necesitan para tratar aos pacientes que presentan unha determinada enfermidade.
Un esforzo chámase Precision Medicine Initiative, ou "Everybody". É un proxecto único destinado a identificar diferenzas individuais en xenes, ambiente e estilo de vida. O proxecto rexistrará un millón ou máis participantes a nivel nacional que estean de acordo en compartir mostras biolóxicas, datos xenéticos e información sobre dieta e estilo de vida cos investigadores a través dos rexistros médicos electrónicos. Espérase que a información recollida a través deste programa producirá tratamentos máis precisos para moitas enfermidades.
Probas máis baratas
O custo da secuenciación de ADN caeu de miles de dólares a centos de dólares e continúa a diminuír. A medida que os prezos máis baixos fan que as probas de ADN sexan accesibles para a persoa media, é probable que vexamos máis mercadotecnia directa a consumo que permita ás familias identificar algúns riscos de enfermidades xenéticas, semellante á forma en que xa pode usar probas de ADN para descubrir a súa ascendencia. Aínda estamos a aprender as implicacións de como a obtención de información sobre o risco de enfermidade pode afectar a saúde e benestar das persoas.
No mundo médico, estamos a tratar de descubrir como usar as probas de ADN para obter información que non podemos pasar por outros tipos de probas. Unha vez que adquiramos a información, necesitamos saber que facer con ela. Un bo exemplo é a hipercolesterolemia familiar . As probas de ADN revelaron que o tres por cento das persoas están en maior risco para esta condición que causa niveis perigosos de colesterol no sangue. Entón:
- ¿Deberíanse testear todos para atopar este tres por cento?
- ¿É mellor usar unha proba de colesterol no sangue e tomar unha historia familiar?
- E se unha proba de ADN descobre que ten un risco maior de cinco por cento de diferentes formas de enfermidade cardíaca?
- É este risco elevado o suficientemente alto como para ser tratado?
Preguntas como estas deben ser respondidas antes de que poidamos usar probas de ADN para xustificar o noso enfoque de tratamento.
Avanzar cara a adiante
Acabamos de arrancar a superficie, pero anticipamos que a xenética finalmente cambiará como os cardiólogos evalúan aos pacientes e ás súas familias con certas formas de enfermidade cardíaca, como a insuficiencia cardíaca. Un de cada cinco adultos desenvolve insuficiencia cardíaca. E a enfermidade afecta aos nenos dun de cada catro pacientes con insuficiencia cardíaca. Queremos identificar a estas persoas antes de que desenvolvan insuficiencia cardíaca.
Afortunadamente, moitos novos e interesantes desenvolvementos de coñecemento e tecnoloxía permítenos abordar este enorme rompecabezas complicado. Identificar o potencial da proba de xenes é unha tarefa difícil, pero emocionante. Todos esperan ver o progreso.
Dr Tang é cardiólogo do Heart and Vascular Institute da Cleveland Clinic, o cardioloxía número 1 do país e o programa de cirurxía cardíaca como clasificado por US News & World Report. Tamén é Director do Centro de Xenómica Clínica.
> Fontes:
> Abul-Husn, Noura S. et al. Identificación xenética da hipercolesterolemia familiar nun único sistema de atención sanitaria estadounidense. Ciencia . 2016; 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, et al. Diagnósticos xerais xenéticos e potencial de disparidades na saúde. New England Journal of Medicine . 2016; 375 (7): 655-665.
> Stern JA, Markova S, Ueda Y, et al. Un pequeno inhibidor de moléculas da contractilidade do Sarcomere alivia de xeito agudo a obstrución do ventrículo ventral ventricular esquerdo na miocardiopatía hipertrófica felina. PLOS UNO . 2016; 11 (12): e0168407.