Blogas paveldėjimas: Ar turėtume bijoti genetinių ligų?
Dažnai mes paaiškiname tam tikras valstybes su genetika.- sveika sveikata "tėvo", pieno netoleravimas "kaip močiutė", puikus balsas ir klausymas "senelis". Daugelis ligų taip pat yra lengviausiai paaiškinamos su genetika, tuo pačiu metu kaip ir atsakomybės atsisakymas - galų gale mes galime paveikti savo gyvenimo būdą, bet ne genus. Irina Zhegulina, „Atlas Medical Center“ klinikinė genetika, mums pasakė, kokia genetika iš tikrųjų veikia (bent jau pagal įrodytus duomenis) ir kokie DNR mechanizmai išskiria žmones vieni nuo kitų.
Kaip yra chromosomos
Mūsų kūnas yra sudėtinga struktūra, sudaryta iš plytų. Kiekvienos ląstelės branduolyje yra DNR molekulė, glaudžiai susukta spiralė - jei atsiskleisite, atsiras dviejų metrų ilgio linija. Informacijos saugojimo patogumui DNR molekulės yra supakuotos į chromosomas - atskirus blokus - į 23 poras. Kiekviena pora chromosoma (išskyrus XY chromosomą vyrams) turi tą pačią genetinę informaciją. Tai užtikrina duomenų vientisumą: jei kažkas įvyksta vienoje kopijoje, visada galite perskaityti teisingą informaciją iš kitos.
Pati DNR molekulė turi genų, kurie yra begaliniai keturių nukleotidų - A, T, G ir C - deriniai. Juos vadina po pirmųjų vadinamųjų azoto bazių raidžių, kuriose yra - guanino, adenino, timino, citozino. Poros visada formuojamos tam tikru būdu: adeninas - su timinu, guaninu - su citozinu. Būtent ši molekulės poros organizacija leidžia ją susukti. Genas yra „instrukcija“, pagal kurią organizme susidaro baltymai, kurie atlieka įvairias funkcijas - nuo audinių kūrimo iki smegenų veikimo reguliavimo. Kiekvienas genas yra bazių seka, ir genas gali būti sudarytas iš kelių šimtų „raidžių“ ir kelių milijonų. Pavyzdžiui, baltymą, reikalingą DNR „pakavimui“ į chromosomas, koduoja trumpas genas, susidedantis iš 500 bazinių porų. Ir vienas iš ilgiausių organizmo genų koduoja dystrofino baltymą (jis dalyvauja kuriant raumenų audinį) ir susideda iš 2,6 mln. Bazinių porų.
Visas žmogaus genomas yra 3,2 mlrd. Bazinių porų. Tačiau ne visi šie yra genai. Genai sudaro tik 2%. Likusieji 98% yra nekoduoti DNR, apie kurių funkciją mokslininkai vis dar ginčija. Pagal vieną versiją, šios sritys reguliuoja genų darbą ir, kita vertus, yra vadinamoji genetinė apkrova, kuri šiek tiek padidėja kiekvienai kartai.
Kaip atsiranda mutacijos
Kartais bazių sekoje, kurios sudaro geną, atsiranda pakeitimų. Jie gali būti lyginami su rašybos klaidomis. Priklausomai nuo to, kaip stipriai keičiasi genų žodžio „prasmė“, polimorfizmai ir mutacijos. Mutacijos yra pokyčiai, dėl kurių organizmas gamina baltymą, turintį žymiai pakeistą funkciją. Pavyzdžiui, fenilketonurija vyksta genų, koduojančių fermentą, kuris apdoroja fenilalaniną, aminorūgštis, kuri randama beveik visuose maisto produktuose, mutacija. Dėl "defekto" fermento organizmas negali įsisavinti šios aminorūgšties - dėl to jis kaupiasi ir turi toksišką poveikį nervų sistemai.
Jei genų žodžio „reikšmė“ keičiasi nežymiai, baltymas atlieka savo funkcijas su nedideliais pokyčiais. Pavyzdžiui, įvairūs tokių pokyčių deriniai - polimorfizmai - gali nustatyti skirtingas akių, plaukų ir netgi genetinio jautrumo dažniams ligoms, pvz., Diabetui, širdies ir kraujagyslių ligoms, spalvas.
Mutacijos gali atsirasti ne tik genuose, bet ir visose chromosomose. Tada jie vadinami genominiais arba chromosominiais. Tai yra reikšmingi pertvarkymai (pvz., Chromosomų skaičiaus pokytis), ir jie sukelia sunkias ligas. Pavyzdžiui, Dauno sindrome asmenyje, ne dvi, bet trys dvidešimt pirmosios chromosomos, o Shereshevsky-Turner sindromo nėra - antroji X chromosoma. Mutacijos taip pat gali būti chromosomų „liejimo“ - kai jos keičia vietą arba sujungia. Tokių mutacijų nešėjai dažniausiai yra sveiki, tačiau labai padidėja rizika susirgti sunkiu genetiniu sindromu.
Kokios paveldimos ligos yra dažniausios
Kiekvienas iš mūsų nuo gimimo yra genų mutacijų rinkinys. Kadangi kiekviena chromosoma turi kopiją, mutacijos paprastai nepranešamos, o ligos nesukuria. Tačiau, jei du tos pačios ligos genų nešiotojai tampa pora, tai rizika, kad vaikas bus su liga, yra 25%. Iš tikrųjų, dėl šios priežasties manoma, kad giminingos santuokos yra pavojingos - žmonės, turintys panašią genetiką, turi daug didesnę mutacijų sutapimo riziką.
Kiekvienas žmogus vidutiniškai yra sveikas nešėjas iki dešimties mutacijų, susijusių su retomis genetinėmis ligomis - cistine fibroze, fenilketonurija, Tay-Sachs liga ir daugeliu kitų. Dažniausios paveldimos ligos yra hemochromatozė (HFE geno mutacija - iki dviejų atvejų per tūkstantį), cistinė fibrozė (mutacija CFTR gene - iki penkių atvejų tūkstantyje), fenilketonurija (mutacija PAH genuose - iki vieno atvejo tūkstantį), įgimta disfunkcija antinksčių žievė (mutacija CYP21 gene - iki vieno atvejo už tūkstantį), įgimtas kurtumas (GJB2 geno mutacija - iki dviejų atvejų tūkstantį), įgimtas aklumas (mutacijų skirtinguose genuose - iki vieno atvejo tūkstantį), Huntington chorea (mutacija) HTT genas - iki penkių atvejų už tūkstantį), neurofibromatozė (mutacija Aš esu NF1 genas - iki keturių atvejų per tūkstantį), policistinių inkstų liga (PKD1 geno mutacija - iki aštuonių atvejų už tūkstantį). Tokios ligos negali būti visiškai išgydytos, tačiau terapijos pagalba, priklausomai nuo jo sunkumo, gali būti daugiau ar mažiau palengvinti sindromo pasireiškimai. Kadangi daugelis šių ligų labai apsunkina vaiko būklę ir visą jo ateitį, mokslininkai sukūrė prevencines priemones.
Asmeninė medicina pasiūlė atrankos genetinius tyrimus, leidžiančius nuskaityti būsimų tėvų DNR mutacijoms, susijusioms su genetinėmis ligomis. Jei poroje nustatytos mutacijos nėra susijusios su ta pačia liga, tuomet rizika vaikui bus minimali, tačiau jei nustatomos tos pačios mutacijos, rizika tampa lygi 25% ir yra laikoma aukšta. Genetikas siūlo porą visų galimų prevencinių priemonių, kad vaikas nepaveldėtų šių mutacijų ir būtų gimęs sveikas: tai gali būti IVF su išrinktu sveiką embrioną šiai mutacijai, prenatalinė genetinė diagnostika, kai embrioninių ląstelių mėginys paimtas iš nėščios moters arba naujagimių atranka iš karto po gimimo.
Ne visos mutacijos yra iš tėvų
Mutacijos gali būti įgyjamos gyvenimo metu - dažniausiai jos tiriamos onkologijoje. Mūsų kūno ląstelės nuolat dalijasi, ir kiekvienai padalijimo klaidai tai yra natūralus procesas. Ją kompensuoja specialūs fermentai, atkuriantys DNR: jie „ištrina“ klaidas ir įdeda teisingus elementus į jų vietą. Nepaisant to, dėl kelių priežasčių klaidos gali susikaupti - ir jei bent viena klaida išlieka koduojančioje genomo dalyje, tai gali turėti įtakos baltymų, įskaitant fermentus, veikimui. Vėžio atveju tokios mutacijos atsiranda genų, reguliuojančių ląstelių dalijimąsi, todėl tai tampa nekontroliuojama. Šiuo atžvilgiu labiausiai pažeidžiami audiniai, kuriuose ląstelės skirstomos ypač aktyviai: žarnyno epitelis, plaučiai, reprodukcinės sistemos organai.
Taip pat galima gauti genomines (chromosomų) mutacijas. Pavyzdžiui, kaulų čiulpų ląstelėse tokios mutacijos gali sąlygoti vienas kitą reguliuojančius genus, kurie sutrikdo ląstelių dalijimąsi. Manoma, kad pagrindiniai veiksniai, galintys sukelti klaidų kaupimąsi, yra jonizuojančiosios spinduliuotės (rentgeno spindulių) poveikis dideliais kiekiais, kancerogenų poveikis dirbant pavojingoje gamyboje. Kiti veiksniai, įskaitant ekologiją, taip pat veikia, bet mažesniu mastu.
Koks yra genetikos vaidmuo dažnose ligose?
Dažniausios ligos, įskaitant aterosklerozę, podagrą, diabetą, nutukimą ir dantų ėduonį, turi tam tikrą genetinį komponentą. Bet vis dėlto jie yra daugiafunkciniai, daugiausia dėl aplinkybių, įskaitant gyvenimo būdą ir mitybą. Bet kurios specialybės gydytojai klausia, ar yra tokių ligų atvejų šeimoje, siekiant išsiaiškinti, ar yra padidėjusi rizika, tačiau reikia suprasti, kad tas pats cukrinis diabetas gali išsivystyti dėl priežasčių, susijusių su mitybos įpročiais, net jei artimieji jų neturėjo. Priešingai, žinios apie jų riziką padeda laiku priimti gyvenimo būdą ir užkirsti kelią tokioms ligoms.
Yra genetinis veiksnys ir alergijos, bet ne visos - pirmiausia yra astma, alerginis rinitas, egzema. Neseniai buvo atliktas tyrimas, susijęs su vadinamojo atopinio žygio genetika ir plėtra - visa alerginių ligų grupė, kuri paprastai vystosi nuo ankstyvosios vaikystės, pereinanti į kitą ar jungiantis viena su kita. Šiandien yra žinomos septynios DNR vietos, kurios yra patikimai susijusios su padidėjusia ankstyvos egzemos rizika vaikams ir astma, susijusi su žydėjimo alergija. Apskritai, kalbant apie alergijas, sunkūs ir ilgalaikiai sveikatos pokyčiai, dažnai progresuojantys, turi genetinį pagrindą. Jei jūsų močiutė kartais turėjo alergiją liepų žiedams ir jūsų seneliui - į citrusinius vaisius, tai visai ne tai, kad jūs susidursite su tuo dėl paveldimumo. Kita alergija dažnai vadinama netolerancija, ty kūno nesugebėjimas tinkamai apdoroti įvairių medžiagų. Netolerancija (dažniausiai laktozė, glitimas, alkoholis, kofeinas) iš tikrųjų priklauso nuo genetikos.
Žmonės linkę susieti su genetikos dalykais, kuriuos sunku paaiškinti ar suprasti. „Jūs turite tokią genetiką“ - šią frazę galima išgirsti net iš kai kurių gydytojų. Pasak Irinos Žegulinos, daugelis valstybių, kurios iš tikrųjų yra susijusios su genetika, pavyzdžiui, vulgarios ichtyosis, lieka be dėmesio ir be tinkamo gydymo. Valstyb ÷ s, su kuriomis žmonės suformuluoja pagal jų apraiškas, pvz., „Dažnai gerklės skausmas“, „dažnai galvos skausmas - tai motina“, yra tik bendri simptomai. Visų pirma, būtina surasti priežastį, kodėl reikia skirti tinkamą gydymą, o ne susitaikyti su įsivaizduojamu šių dažnių sąlygų paveldu.
Nuotraukos: vectorfusionart - stock.adobe.com (1, 2, 3)
