Špatné dědictví: Měli bychom se bát genetických onemocnění?

Často vysvětlujeme určité stavy genetikou.- zdravé zdraví "v otci", nesnášenlivost mléka "jako u babičky", vynikající hlas a slyšení "v praděda". Mnohé nemoci jsou také nejsnadněji vysvětlitelné s genetikou, stejně jako by se zbavily odpovědnosti, protože můžeme ovlivnit náš vlastní způsob života, ale ne geny. Irina Zhegulina, klinická genetička v Atlas Medical Center, nám vyprávěla o tom, co genetika skutečně ovlivňuje (alespoň podle prokázaných údajů) a jaké mechanismy v DNA odlišují lidi od sebe.

Jak jsou chromozomy

Náš organismus je nejsložitější konstrukcí složenou z cihelných buněk. V jádru každé buňky obsahuje molekulu DNA, pevně zkroucenou šroubovici - pokud ji rozložíte, dostanete čáru dlouhou dva metry. Pro usnadnění ukládání informací jsou molekuly DNA kompaktně zabaleny jako chromozomy - oddělené bloky - do 23 párů. Každý chromozóm v páru (s výjimkou chromozomu XY u samců) nese stejné genetické informace. To zajišťuje integritu dat: pokud se něco stalo v jedné kopii, můžete si vždy přečíst správné informace z jiné kopie.

Samotná molekula DNA obsahuje geny, které jsou nekonečnými kombinacemi čtyř nukleotidů - A, T, G a C. Jsou pojmenovány podle prvních písmen tzv. Dusíkatých bází, které obsahují - guanin, adenin, thymin, cytosin. Páry jsou vždy tvořeny určitým způsobem: adenin - s thyminem, guaninem - s cytosinem. Je to právě tato párová organizace molekuly, která umožňuje její zkroucení. Gen je „instrukce“, podle které se v těle vytvářejí proteiny, které vykonávají různé funkce - od budování tkání až po regulaci jemného fungování mozku. Každý gen je sekvence bází a gen se může skládat z několika stovek "písmen" a několika milionů. Například protein, který je potřebný pro "balení" DNA do chromosomů, je kódován krátkým genem, který obsahuje 500 párů bází. Jeden z nejdelších genů v těle kóduje protein dystrofinu (podílí se na budování svalové tkáně) a skládá se z 2,6 milionu párů bází.

Celý lidský genom je 3,2 miliardy párů bází. Ne všechny jsou však geny. Geny tvoří pouze 2%. Zbývajících 98% je nekódující DNA, o které se vědci stále dohadují. Podle jedné verze tyto oblasti regulují práci genů a na druhé straně jsou tzv. Genetickou zátěží, která s každou generací mírně roste.

Jak vznikají mutace

Někdy se substituce vyskytují v sekvenci bází, které tvoří gen. Mohou být porovnány s překlepy slovy. V závislosti na tom, jak silně se mění "význam" genového slova, rozlišujeme polymorfismy a mutace. Mutace jsou změny, které vedou k tomu, že tělo produkuje protein s významně změnou funkcí. Například u fenylketonurie dochází k mutaci v genu kódujícím enzym, který zpracovává fenylalanin, což je aminokyselina, která se nachází téměř ve všech potravinách. Vzhledem k "defektnímu" enzymu nemůže tělo tuto aminokyselinu absorbovat - v důsledku toho se hromadí a má toxický účinek na nervový systém.

Pokud se „význam“ genového slova změní bezvýznamně, protein plní své funkce s menšími variacemi. Například různé kombinace takových změn - polymorfizmy - mohou určit různé barvy očí, vlasů a dokonce i genetickou náchylnost k častým onemocněním, jako je cukrovka a onemocnění srdce a cév.

Mutace se mohou vyskytovat nejen v rámci genu, ale také v celých chromozomech. Pak se nazývají genomové nebo chromozomální. Jedná se o významné přestavby (například změna počtu chromozomů) a vedou k závažným onemocněním. Například, v Downově syndromu, osoba má ne dva, ale tři dvacet-první chromozómy, a v Shereshevsky-Turner syndrom, druhý X chromozóm chybí. Mutace mohou také být v “kastlingu” chromozómů - když oni změní jejich místo nebo sloučení. Nositelé takových mutací jsou nejčastěji zdraví, ale riziko, že dítě s těžkým genetickým syndromem bude výrazně zvýšeno.

Jaké jsou nejčastější dědičné choroby?

Každý z nás od narození je nositelem souboru genových mutací. Protože každý chromozóm má kopii, mutace se zpravidla neoznámí a nemoci se nevyvíjejí. Pokud se však dva nosiče genů stejné nemoci stanou párem, pak je riziko, že bude mít dítě s onemocněním 25%. Z tohoto důvodu se věří, že příbuzná manželství jsou nebezpečná - lidé s podobnou genetikou mají mnohem vyšší riziko náhody mutací.

Každý člověk je v průměru zdravým nositelem až deseti mutací, které jsou spojeny se vzácnými genetickými onemocněními - cystickou fibrózou, fenylketonurií, Tay-Sachsovou chorobou a mnoha dalšími. Nejčastějšími dědičnými onemocněními jsou hemochromatóza (mutace v genu HFE - až dva případy na tisíc), cystická fibróza (mutace v genu CFTR - až pět případů na tisíc), fenylketonurie (mutace v genu PAH - až jeden případ na tisíc), vrozená dysfunkce kůra nadledvin (mutace v genu CYP21 - až jeden případ na tisíc), vrozená hluchota (mutace v genu GJB2 - až dva případy na tisíc), vrozená slepota (mutace v různých genech - až jeden případ na tisíc), Huntingtonova chorea (mutace v genech) HTT gen - až pět případů na tisíc), neurofibromatóza (mutace Jsem v genu NF1 - až čtyři případy na tisíc), onemocnění polycystických ledvin (mutace v genu PKD1 - až osm případů na tisíc). Taková onemocnění nemohou být úplně vyléčena, ale s pomocí terapie mohou být projevy syndromu více či méně zmírněny, samozřejmě v závislosti na jeho závažnosti. Vzhledem k tomu, že mnohé z těchto onemocnění vážně komplikují stav dítěte a jeho celého budoucího života, vědci vyvinuli preventivní opatření.

Personalizovaná medicína zpřístupnila screeningové genetické testy, které vám umožní skenovat DNA budoucích rodičů pro mutace spojené s genetickými onemocněními. Pokud mutace identifikované v páru nejsou spojeny se stejným onemocněním, riziko pro dítě bude minimální, ale pokud se zjistí stejné mutace, riziko se rovná 25% a je považováno za vysoké. Genetik nabízí několik možných preventivních opatření, aby dítě tyto dědičné dědictví nezdědilo a aby se narodilo zdravé: mohlo by to být IVF s předem zvoleným zdravým embryem pro tuto mutaci, prenatální genetickou diagnostikou, kdy je vzorek embryonálních buněk odebrán těhotné ženě nebo novorozenecký screening. ihned po narození.

Ne všechny mutace jsou od rodičů

Mutace mohou být získány v průběhu života - nejčastěji jsou studovány v onkologii. Buňky našeho těla se neustále dělí a při každé divizi se jedná o přirozený proces. To je kompenzováno speciálními enzymy, které obnovují DNA: "vymazávají" chyby a vkládají na své místo správné prvky. Z několika důvodů se však mohou chyby akumulovat - a pokud v kódující části genomu přetrvává alespoň jedna chyba, může to ovlivnit fungování proteinů, včetně enzymů. V případě rakoviny se takové mutace vyskytují v genech, které regulují buněčné dělení - v důsledku toho se stává nekontrolovaným. Nejzranitelnější jsou v tomto ohledu tkáně, kde se buňky aktivně dělí zejména: střevní epitel, plíce a orgány reprodukčního systému.

Lze také získat genomové (chromozomální) mutace. Například v buňkách kostní dřeně mohou takové mutace vést k fúzi genů, které se navzájem regulují, což narušuje buněčné dělení. Předpokládá se, že hlavním faktorem, který může vést k hromadění chyb, je vliv ionizujícího záření (rentgenové záření) ve velkém množství, účinek karcinogenů při práci v nebezpečné výrobě. Ovlivňují i ​​jiné faktory, včetně ekologie, ale v menší míře.

Jaká je úloha genetiky při častých onemocněních?

Nejčastější onemocnění, včetně aterosklerózy, dny, diabetu, obezity a zubního kazu, mají určitou genetickou složku. Ale stále jsou multifaktoriální, což je do značné míry způsobeno okolnostmi, včetně životního stylu a výživy. Lékaři jakékoliv specializace se zeptají, zda se v rodině vyskytly případy takových nemocí, aby zjistili, zda existuje zvýšené riziko, ale musíte pochopit, že stejný diabetes mellitus se může vyvinout z důvodů souvisejících se stravovacími návyky, i když to příbuzní neměli. Naopak, znalost jejich rizik pomáhá včas přijmout životní styl a předcházet těmto onemocněním.

Tam je genetický faktor a alergie, ale ne každý - v první řadě je astma, alergická rýma, ekzém. V poslední době byla provedena studie, která spojila genetiku a vývoj takzvaného atopického pochodu - celé skupiny alergických onemocnění, která se obvykle vyvíjejí od raného dětství, přecházejí do druhého nebo se navzájem spojují. Dnes je známo sedm míst v DNA, které jsou spolehlivě spojeny se zvýšeným rizikem časného ekzému u dětí a astmatu spojeného s alergií na květ. Obecně, s ohledem na alergie, mají závažné a trvalé změny ve zdraví, často progresivní, genetický základ. Pokud vaše babička občas měla alergii na lipové květy a vašeho dědečka - na citrusové plody, není to vůbec fakt, že se vám to stane kvůli dědičnosti. Další alergie se často nazývá nesnášenlivost, tj. Neschopnost těla řádně zpracovávat různé látky. Intolerance (nejčastěji laktóza, lepek, alkohol, kofein) je skutečně způsobena genetikou.

Lidé mají tendenci spojovat se s genetickými věcmi, které je těžké vysvětlit nebo pochopit. "Máte takovou genetiku" - tuto frázi lze slyšet i od některých lékařů. Podle Iriny Zhegulina, mnoho z podmínek skutečně spojených s genetikou, například vulgaris ichthyosis, zůstávají bez pozornosti a bez řádné léčby. Stavy, které lidé formulují svými projevy, například „často bolest v krku“, „často bolest hlavy - to je matka“ - spíše jen běžné symptomy. Nejdříve je třeba najít důvod pro jmenování adekvátní terapie a neuspokojit se s imaginární dědičností těchto častých stavů.

Fotky: vectorfusionart - stock.adobe.com (1, 2, 3)