ماذا يمكن أن تخبرنا الجينات عن أمراض القلب

هناك اهتمام كبير بمعرفة ما يمكن أن تخبرنا به جيناتنا عن أنفسنا. ألا ترغب في معرفة ما إذا كان لديك جين غير منتظم (متغير جيني) يسبب ارتفاع نسبة الكوليسترول في الدم أو يجعل تجلط الدم أسهل قبل أن يتم اكتشافه من خلال اختبار الدم القياسي؟ ألن يكون مفيدًا معرفة ما إذا كنت معرضًا لخطر الإصابة بنوبة قلبية في سن مبكرة ، حتى تتمكن من بدء العلاج للوقاية منها؟

هناك قدر كبير من الإثارة حول الوعد بالتسلسل الجيني وكيف يمكن استخدامه لإنشاء علاجات أكثر فعالية لجوهر الفرد ، لإضفاء الطابع الشخصي على الرعاية. بالفعل ، بدأ أطباء السرطان في استخدام المعلومات الجينية من شخص أورام لاختيار ما يعتقدون أنه أكثر الأدوية فعالية. لكن الطب الشخصي لا يزال في مهده ولم يستخدم على نطاق واسع في أمراض القلب حتى الآن. لماذا ا؟ لأنه كلما تعلمنا ، زادت الأسئلة التي لدينا.

koya79 / iStockphoto

تعلم ما يجب أن تقوله الجينات

حمضنا النووي معقد بشكل لا يصدق. كل واحد منا لديه ثلاثة ملايين زوج أساسي من الجينات. لمعرفة أزواج الجينات غير الطبيعية ، كان علينا أولاً أن نتعلم كيف تبدو الجينات الطبيعية. لحسن الحظ ، تمكن علماء الوراثة المتفانون من رسم خريطة للحمض النووي بمساعدة أجهزة كمبيوتر قوية. يمكن للآلات المتطورة قراءة هذه الرموز المعقدة بسرعة كبيرة ويمكن الآن إنجاز العملية التي استغرقت 13 عامًا لإكمالها في يوم أو نحو ذلك.

بعد ذلك ، بدأ هؤلاء العلماء في البحث عن جينات غير منتظمة ظهرت في الأشخاص المصابين بأمراض معينة ، حتى يتمكنوا من الربط بين الطفرة والحالة. هذا مثل العثور على أخطاء مطبعية في صفحات كتاب ، كل شخص لديه العديد من الأخطاء المطبعية في حمضه النووي.

لكننا تعلمنا أن الاتصال ليس دائمًا مباشرًا. على سبيل المثال ، وجدنا العديد من المتغيرات الجينية التي تؤدي إلى اعتلال عضلة القلب الضخامي ، وهو مرض يتسبب في زيادة سماكة عضلة القلب وتضخمها وفشلها في النهاية. لقد عرفنا منذ فترة طويلة أنه ليس كل من يحمل هذا المتغير الجيني يصاب بالمرض. وهذا ينطبق أيضًا على المتغيرات الجينية الأخرى.

علاوة على ذلك ، اكتشف العلماء مؤخرًا أن متغيرًا جينيًا في اعتلال عضلة القلب الضخامي قد يؤثر على بعض الأجناس دون غيرها. على سبيل المثال ، قد يصاب الأشخاص القوقازيون الذين لديهم متغير جيني بمرض ، بينما قد لا يصاب الأشخاص السود الذين لديهم نفس المتغير الجيني. نحن لا نعرف بالضبط لماذا. لذا فإن وجود متغير جيني لدى بعض الأشخاص قد يكون له تأثير مختلف في الآخرين ، مما يعني أن هناك عوامل أخرى قد تلعب دورًا.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك الكثير من الأمراض التي يبدو أن لها سببًا وراثيًا ، لأنها تتوارث في العائلات ، لكننا لم نتمكن من تحديد المتغيرات الجينية التي تسببها. من المحتمل أن تكون متغيرات جينية متعددة متورطة.

تحقيق تقدم

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

على سبيل المثال ، تم تحديد متغير جيني قبل عقد من الزمان على أنه مرتبط بعدم قدرة الكبد على إزالة الكوليسترول من مجرى الدم. يعاني الأشخاص المصابون بهذه الطفرة من ارتفاع شديد في مستويات الكوليسترول في الدم. تم استخدام هذا الاكتشاف لإنشاء فئة جديدة من أدوية الكوليسترول ، تسمى مثبطات PCSK9 ، والتي تساعد المرضى الذين يعانون من هذه الطفرة على استقلاب الكوليسترول.

يمنع الدواء بروتينًا يسمى PCSK9 من التدخل في آلية إزالة الكوليسترول الطبيعية في الكبد. لقد استغرق الأمر أقل من عقد من اكتشاف مسار PCSK9 إلى إنتاج دواء يمكن استخدامه في المرضى. لم يكن هذا ممكناً بدون معرفة الشفرة الجينية.

كما تقربنا الدراسات الجينية من إيجاد علاج لاعتلال عضلة القلب الضخامي. تم تطوير علاج مبتكر باستخدام جزيئات صغيرة لاستهداف مكان تواجد المتغير الجيني. عندما يتم إعطاء القطط المعرضة لهذا المرض هذا العامل ، فإن فرصة إصابتها بتضخم القلب تنخفض.

الخطوة التالية هي اختبار الصيغة على البشر المعرضين لخطر المرض. إذا كان العلاج فعالًا ، فسيكون تقدمًا كبيرًا في الوقاية من اعتلال عضلة القلب الضخامي. لا يوجد علاج متاح حاليًا لأولئك الذين لديهم احتمالية أعلى للإصابة بهذا المرض لأنهم يحملون المتغير الجيني. مثل هذه التطورات مثيرة للغاية لأنها تغير نهجنا في رعاية المرضى من رد الفعل إلى الاستباقي.

ما لا نعرفه

مع اقترابنا من فهم العلاقة بين الطفرات الجينية والأمراض ، يظهر عامل ثالث لتعقيد الطريقة التي تتفاعل بها جيناتنا مع البيئة وحياتنا اليومية. سيأخذ جمع هذه المعرفة منهجًا منهجيًا للدراسات السريرية وعقودًا عديدة للوصول إلى إجابات.

ومع ذلك ، نأمل في النهاية أن يساعدونا في فهم بعض الأسئلة الأساسية ، مثل سبب إصابة بعض الأشخاص الذين يدخنون أو يتنفسون هواءًا ملوثًا أو يأكلون وجبات سيئة بأمراض القلب بينما لا يصاب الآخرون بذلك. والخبر السار هو أن الدراسات الحديثة تشير أيضًا 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 الحمض النووي. لحسن الحظ ، هناك العديد من الجهود الضخمة الجارية لجمع وتحليل البيانات الجينومية. الهدف النهائي هو إعطاء الأطباء المعرفة التي يحتاجونها لعلاج المرضى الذين يعانون من مرض معين.

يُطلق على أحد المجهودات مبادرة الطب الدقيق أو كلنا. إنه مشروع فريد يهدف إلى تحديد الفروق الفردية في الجينات والبيئة ونمط الحياة. سيسجل المشروع مليون مشارك أو أكثر على الصعيد الوطني يوافقون على مشاركة العينات البيولوجية والبيانات الجينية ومعلومات النظام الغذائي ونمط الحياة مع الباحثين من خلال سجلاتهم الطبية الإلكترونية. ومن المؤمل أن تسفر المعلومات التي يتم جمعها من خلال هذا البرنامج عن علاجات أكثر دقة للعديد من الأمراض.

اختبار أرخص

انخفضت تكلفة تسلسل الحمض النووي من آلاف الدولارات إلى مئات الدولارات وتستمر في الانخفاض. نظرًا لأن الأسعار المنخفضة تجعل اختبار الحمض النووي متاحًا للشخص العادي ، فمن المحتمل أن نشهد المزيد من التسويق المباشر للمستهلك الذي سيسمح للعائلات بتحديد بعض مخاطر الأمراض الوراثية ، على غرار الطريقة التي يمكنك بها بالفعل استخدام اختبار الحمض النووي لاكتشاف أسلافك. ما زلنا نتعلم الآثار المترتبة على كيفية تأثير الحصول على معلومات حول مخاطر الأمراض على صحة الناس ورفاههم.

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

• هل يجب اختبار الجميع للعثور على هذه الثلاثة بالمائة؟

• هل هذا أفضل من استخدام اختبار الكوليسترول القياسي في الدم وأخذ تاريخ عائلي دقيق؟

• ماذا لو وجد اختبار الحمض النووي أن لديك خطرًا أعلى بنسبة 5 في المائة للإصابة بأشكال مختلفة من أمراض القلب؟

• هل هذه المخاطر المتزايدة عالية بما يكفي لتتم معالجتك؟

أسئلة مثل هذه تحتاج إلى إجابة قبل أن نتمكن من استخدام اختبار الحمض النووي لتبرير نهج العلاج لدينا.

تحرك للأمام

لقد بدأنا للتو في حك السطح ، لكننا نتوقع أن الجينات ستغير في النهاية كيفية تقييم أطباء القلب للمرضى وعائلاتهم بأشكال معينة من أمراض القلب ، مثل قصور القلب. يصاب واحد من كل خمسة بالغين بقصور القلب. ويصيب المرض أطفال واحد من بين كل أربعة مرضى بقصور في القلب. أحب تحديد هؤلاء الناس قبل أن يصابوا بقصور في القلب.

لحسن الحظ ، تمكّننا العديد من التطورات الجديدة والمثيرة في المعرفة والتكنولوجيا من معالجة هذا اللغز المعقد للغاية. تحديد إمكانات اختبار الجينات مهمة شاقة ، لكنها مهمة مثيرة. الجميع يتطلع إلى رؤية التقدم.

الدكتور تانغ هو طبيب قلب في معهد القلب والأوعية الدموية في كليفلاند كلينيك ، وهو برنامج طب القلب وجراحة القلب رقم 1 في البلاد حسب تصنيف US News & World Report. وهو أيضًا مدير مركز علم الجينوم الإكلينيكي.