Hva gener kan fortelle oss om hjertesykdom

Innhold

• Lære hva gener har å si
• Gjør fremgang
• Hva vi ikke vet
• Å fylle ut tomrom
• Billigere tester
• Går videre

Det er enorm interesse for å lære hva genene våre kan fortelle oss om oss selv. Vil du ikke vite om du har et uregelmessig gen ("genvariant") som forårsaker skyhøyt kolesterol eller som gjør blodpropp lettere før det kunne oppdages med en standard blodprøve? Ville det ikke være nyttig å vite om du er i fare for et fremtidig hjerteinfarkt i ung alder, slik at du kan starte behandlingen for å forhindre det?

Det er stor spenning over løftet om genomisk sekvensering og hvordan det kan brukes til å lage mer effektive behandlinger for en individuell essens, for å tilpasse pleie. Allerede begynner kreftleger å bruke genetisk informasjon fra en persons svulster for å velge hva de mener er de mest effektive stoffene. Men personlig medisin er fortsatt i sin spede begynnelse og ikke mye brukt i kardiologi ennå. Hvorfor? Fordi jo mer vi lærer, jo flere spørsmål har vi.

Lære hva gener har å si

DNAet vårt er utrolig komplekst. Hver og en av oss har tre millioner basepar med gener. For å vite hvilke genpar som er unormale, måtte vi først lære hvordan normale gener ser ut. Heldigvis klarte dedikerte genetikere å kartlegge DNA ved hjelp av kraftige datamaskiner. Sofistikerte maskiner kan lese disse komplekse kodene veldig raskt - og prosessen som tok 13 år å fullføre kan nå gjøres på en dag eller så.

Deretter begynte disse forskerne å lete etter uregelmessige gener som dukket opp hos mennesker med visse sykdommer, slik at de kunne lage en sammenheng mellom mutasjonen og tilstanden. Dette er som å finne skrivefeil på sidene til en bok - alle har flere skrivefeil i sitt DNA.

Men vi har lært at forbindelsen ikke alltid er grei. For eksempel fant vi flere genvarianter som fører til hypertrofisk kardiomyopati, en sykdom som får hjertemuskelen til å tykne, forstørre og til slutt mislykkes. I lang tid har vi visst at ikke alle som bærer denne genvarianten utvikler sykdommen. Dette gjelder også andre genvarianter.

Videre fant forskere nylig ut at en genvariant i hypertrofisk kardiomyopati kan påvirke noen raser, men ikke andre. For eksempel kan kaukasiske mennesker som har en genvariant utvikle en sykdom, mens svarte mennesker med samme genvariant kanskje ikke. Vi vet ikke nøyaktig hvorfor. Så tilstedeværelsen av en genvariant hos noen mennesker kan ha en annen implikasjon i andre - noe som betyr at andre faktorer kan være i spill.

I tillegg er det mange sykdommer som ser ut til å ha en genetisk årsak, fordi de kjører i familier, men vi har ikke vært i stand til å identifisere genvariantene som forårsaker dem. Det er sannsynlig at flere genvarianter er involvert.

Gjør fremgang

Fra et hjertesynspunkt har vi lært mest av sjeldne mutasjoner. Disse funnene har ført til en bedre forståelse av hvordan naturen kan rette opp disse problemene. Det er mye håp om at vi kan bruke denne innsikten til å utvikle nye medisiner for å behandle disse sykdommene.

For eksempel ble en genvariant identifisert for ti år siden som assosiert med leverens manglende evne til å fjerne kolesterol fra blodet. Personer med denne mutasjonen har svært høye kolesterolnivåer i blodet. Denne oppdagelsen ble brukt til å lage en ny klasse med kolesterolmedisiner, kalt PCSK9-hemmere, som hjelper pasienter med mutasjonen å metabolisere kolesterol.

Medisinen hindrer et protein kalt PCSK9 i å forstyrre den normale kolesterolklaringsmekanismen i leveren. Det tok mindre enn et tiår fra oppdagelsen av PCSK9-banen til produksjonen av et medikament som kunne brukes hos pasienter. Dette hadde ikke vært mulig uten kjennskap til den genetiske koden.

Genetiske studier bringer oss også nærmere å finne en behandling for hypertrofisk kardiomyopati. En innovativ behandling med små molekyler for å målrette mot hvor genvarianten befinner seg, er utviklet. Når katter som er utsatt for denne sykdommen får dette legemidlet, faller sjansen for at de får et forstørret hjerte.

Det neste trinnet er å teste formelen på mennesker med risiko for sykdommen. Hvis behandlingen er effektiv, vil det være et gjennombrudd for å forhindre hypertrofisk kardiomyopati. Ingen behandling er foreløpig tilgjengelig for de som har større sannsynlighet for å utvikle denne sykdommen fordi de har genvarianten. Utvikling som denne er veldig spennende ettersom de endrer vår tilnærming til pasientbehandling fra reaktiv til proaktiv.

Hva vi ikke vet

Når vi kommer nærmere forståelsen av forholdet mellom genmutasjoner og sykdommer, oppstår en tredje faktor som kompliserer saker - hvordan genene våre samhandler med miljøet og vårt daglige liv. Å samle denne kunnskapen vil ta en systematisk tilnærming til kliniske studier og mange tiår for å komme til svar.

Til slutt håper vi imidlertid at de vil hjelpe oss med å forstå noen grunnleggende spørsmål, for eksempel hvorfor noen mennesker som enten røyker, puster inn forurenset luft eller spiser dårlig kosthold utvikler hjertesykdom mens andre ikke gjør det. Den gode nyheten er at nylige studier også antyder at sunne vaner, som å trene regelmessig og spise et sunt kosthold, kan overvinne risikoen for å utvikle hjerte- og karsykdommer som er "arvet" gjennom genvarianter.

Å fylle ut tomrom

Det er mange manglende biter av DNA-puslespillet. Heldigvis er flere store anstrengelser på gang for å samle inn og analysere genomdata. Det endelige målet er å gi leger den kunnskapen de trenger for å behandle pasienter som har en bestemt sykdom.

Én innsats kalles Precision Medicine Initiative, eller "Alle oss". Det er et unikt prosjekt rettet mot å identifisere individuelle forskjeller i gener, miljø og livsstil. Prosjektet vil registrere en million eller flere deltakere landsdekkende som er enige om å dele biologiske prøver, genetiske data, og diett- og livsstilsinformasjon med forskere gjennom deres elektroniske medisinske journaler. Det er håpet at informasjonen som samles inn gjennom dette programmet vil resultere i mer presise behandlinger for mange sykdommer.

Billigere tester

Kostnaden for DNA-sekvensering har falt fra tusenvis av dollar til hundrevis av dollar - og fortsetter å synke. Ettersom de lavere prisene gjør DNA-testing tilgjengelig for den gjennomsnittlige personen, vil vi sannsynligvis se mer direkte-til-forbruker-markedsføring som vil tillate familier å identifisere noen genetiske sykdomsrisiko, i likhet med hvordan du allerede kan bruke DNA-testing for å oppdage ditt forfedre. Vi lærer fortsatt implikasjonene av hvordan innhenting av informasjon om sykdomsrisiko kan påvirke folks helse og velvære.

I den medisinske verden prøver vi å finne ut hvordan vi kan bruke DNA-testing for å få informasjon som vi ikke kan få gjennom andre typer testing. Når vi har tilegnet oss informasjonen, må vi vite hva vi skal gjøre med den. Et godt eksempel er familiær hyperkolesterolemi. DNA-testing har avdekket at tre prosent av menneskene har en økt risiko for denne tilstanden som forårsaker farlig høyt kolesterolnivå i blodet. Så:

• Bør alle testes for å finne dette tre prosent?
• Er dette bedre enn å bruke en standard kolesteroltest i blodet og ta nøye familiehistorie?
• Hva om en DNA-test finner at du har fem prosent høyere risiko for annen form for hjertesykdom?
• Er denne økte risikoen høy nok til at du skal behandles?

Spørsmål som disse må besvares før vi kan bruke DNA-testing for å rettferdiggjøre vår behandlingsmetode.

Går videre

Vi har akkurat begynt å skrape overflaten, men vi forventer at genetikk til slutt vil endre hvordan kardiologer vurderer pasienter og deres familier med visse former for hjertesykdom, for eksempel hjertesvikt. En av fem voksne utvikler hjertesvikt. Og sykdommen rammer barna til hver fjerde hjertesviktpasient. Vi vil gjerne identifisere disse menneskene før de får hjertesvikt.

Heldigvis gjør mange spennende nye utviklinger innen kunnskap og teknologi oss i stand til å takle dette enormt kompliserte puslespillet. Å identifisere potensialet ved gentesting er en skremmende oppgave, men en spennende. Alle gleder seg til å se fremgang.

Dr. Tang er kardiolog ved Cleveland Clinic's Heart and Vascular Institute, landets kardiologi- og hjerteoperasjonsprogram nr. 1, rangert av U.S.News & World Report. Han er også direktør for Center for Clinical Genomics.