Moștenire rea: Ar trebui să ne fie frică de boli genetice?
Adesea explicăm anumite stări cu genetică.- sănătate sănătoasă "în tatăl", intoleranță la lapte "ca la bunica", o voce excelentă și audiere "în strabunicu". Multe boli sunt, de asemenea, cele mai ușor de explicat cu genetica, în același timp cu eliminarea responsabilității - la urma urmei, putem afecta propriul stil de viață, dar nu și genele. Irina Zhegulina, genetician clinician la Centrul Medical Atlas, ne-a povestit ce genele afectează într-adevăr (cel puțin conform datelor dovedite) și ce mecanisme din ADN-ul disting oamenii unul de celălalt.
Cum sunt cromozomii?
Corpul nostru este o structură complexă formată din celule de cărămidă. În nucleul fiecărei celule conține o moleculă de ADN, o spirală bine răsucită - dacă o desfaci, ai o linie de doi metri lungime. Pentru confortul stocării informațiilor, moleculele ADN sunt ambalate compact ca cromozomi - blocuri separate - în 23 de perechi. Fiecare cromozom dintr-o pereche (cu excepția cromozomului XY la bărbați) poartă aceleași informații genetice. Acest lucru asigură integritatea datelor: dacă se întâmplă ceva într-o singură copie, puteți citi întotdeauna informațiile corecte de la un altul.
Moleculele ADN-ului conțin gene, care sunt combinații nesfârșite de patru nucleotide - A, T, G și C. Acestea sunt numite după primele litere ale așa-numitelor baze azotate, care conțin - guanină, adenină, timină, citozină. Pereții sunt întotdeauna formați într-un anumit mod: adenina - cu timină, guanină - cu citozină. Este această organizare pereche a moleculei care îi permite să fie răsucite. O genă este o "instruire" conform căreia proteinele sunt formate în organism care efectuează o varietate de funcții - de la construirea țesuturilor până la reglarea proceselor fine ale creierului. Fiecare genă este o secvență de baze și o genă poate fi compusă din mai multe sute de "litere", precum și de câteva milioane. De exemplu, o proteină care este necesară pentru "ambalarea" ADN-ului în cromozomi este codificată de o gena scurtă constând din 500 de perechi de baze. Și una dintre cele mai lungi gene din organism codifică o proteină dystrophin (participă la construirea țesutului muscular) și constă din 2,6 milioane de perechi de baze.
Genomul uman total este de 3,2 miliarde de perechi de baze. Cu toate acestea, nu toate acestea sunt gene. Genele reprezintă doar 2%. Restul de 98% este ADN-ul non-codificat, despre funcția pe care oamenii de știință încă îl susțin. Potrivit unei versiuni, aceste domenii reglează activitatea genelor, iar pe de altă parte, ele sunt așa-numita sarcină genetică, care crește ușor cu fiecare generație.
Cum apar mutațiile
Uneori, în secvența bazelor care alcătuiesc gena, apar substituții. Ele pot fi comparate cu greșelile cuvintelor. În funcție de cât de puternic se schimbă "semnificația" cuvântului genetic, se disting polimorfisme și mutații. Mutațiile sunt schimbări care duc la faptul că organismul produce o proteină cu o funcție modificată semnificativ. De exemplu, cu fenilcetonuria, apare o mutație în gena care codifică enzima care procesează fenilalanina, un aminoacid care se găsește în aproape toate alimentele. Din cauza enzimei "defecte", organismul nu poate absorbi acest aminoacid - ca urmare, se acumulează și are un efect toxic asupra sistemului nervos.
Dacă "semnificația" cuvântului genei se modifică nesemnificativ, proteina își îndeplinește funcțiile cu variații minore. De exemplu, diferite combinații de astfel de modificări - polimorfisme - pot determina culori diferite ale ochilor, părului și chiar susceptibilitatea genetică la boli frecvente, cum ar fi diabetul și bolile cardiace și vasculare.
Mutațiile pot apărea nu numai în cadrul genei, ci și în cromozomii întregi. Apoi se numesc genomice sau cromozomale. Acestea sunt rearanjamente semnificative (de exemplu, o schimbare a numărului de cromozomi) și conduc la boli grave. De exemplu, în sindromul Down într-o persoană, nu două, dar trei cromozomi douăzeci și primul, și în sindromul Shereshevsky-Turner, al doilea cromozom X lipsește. Mutațiile pot fi, de asemenea, în "robinetul" cromozomilor - atunci când își schimbă locul sau se îmbină. Purtătorii acestor mutații sunt cel mai adesea sănătoși, dar riscul de a avea un copil cu un sindrom genetic sever este mult crescut.
Ce boli ereditare sunt cele mai frecvente
Fiecare dintre noi de la naștere este transportatorul unui set de mutații genetice. Deoarece fiecare cromozom conține o copie, mutațiile, de regulă, nu se fac cunoscute, iar bolile nu se dezvoltă. Cu toate acestea, dacă doi purtători ai genelor aceleiași boli devin o pereche, atunci riscul de a avea un copil cu boala este de 25%. De fapt, din acest motiv, se crede că căsătoriile de rudenie sunt periculoase - persoanele cu genetică similară au un risc mult mai mare de coincidență a mutațiilor.
Fiecare persoană, în medie, este un transportator sănătoasă pentru până la zece mutații care sunt asociate cu boli genetice rare - fibroza chistică, fenilcetonuria, boala Tay-Sachs și multe altele. Cele mai frecvente boli ereditare sunt hemocromatoza (mutație în gena HFE - până la două cazuri la mie), fibroza chistică (mutație în gena CFTR - până la cinci cazuri la mia), fenilcetonuria (mutație în gena PAH - până la un caz per mie), disfuncție congenitală cortexul adrenal (mutație în gena CYP21 - până la un caz pe mie), surditate congenitală (mutație în gena GJB2 - până la două cazuri la mie), orbire congenitală (mutații în gene diferite - până la un caz per mie) Gena HTT - până la cinci cazuri pe mie), neurofibromatoza (mutație Sunt în gena NF1 - până la patru cazuri pe mie), boala polichistică a rinichilor (o mutație în gena PKD1 - până la opt cazuri la mie). Astfel de boli nu pot fi complet vindecate, dar cu ajutorul terapiei, manifestările sindromului pot fi mai mult sau mai puțin atenuate, desigur, în funcție de gravitatea lor. Deoarece multe dintre aceste boli complică grav starea copilului și întreaga viață viitoare, oamenii de știință au dezvoltat măsuri preventive.
Medicina personalizată a făcut disponibile teste genetice de screening care vă permit să scanați ADN-ul viitorilor părinți pentru mutații asociate cu boli genetice. Dacă mutațiile identificate în pereche nu sunt asociate cu aceeași boală, riscul pentru copil va fi minim, dar dacă se detectează aceleași mutații, riscul devine egal cu 25% și este considerat ridicat. Geneticianul oferă cuplului toate măsurile posibile de prevenire, astfel încât copilul să nu moștenească aceste mutații și să se nască sănătos: acesta poate fi FIV cu un embrion sanitar pre-selectat pentru această mutație, diagnostic genetic prenatal, când o probă de celule embrionare este luată de la o femeie gravidă sau screening neonatal imediat la naștere.
Nu toate mutațiile provin de la părinți
Mutațiile pot fi obținute în cursul vieții - cel mai adesea ele sunt studiate în oncologie. Celulele corpului nostru se împart în mod constant, și cu fiecare eroare de divizare apare, acesta este un proces natural. Este compensată de enzime speciale care restaurează ADN-ul: ele "șterg" erorile și introduc elementele potrivite în locul lor. Cu toate acestea, din mai multe motive, erorile se pot acumula - și dacă cel puțin o eroare persistă în partea codificatoare a genomului, aceasta poate afecta funcționarea proteinelor, inclusiv a enzimelor. În cazul cancerului, astfel de mutații apar în genele care reglează diviziunea celulară - ca rezultat, devine necontrolată. Cele mai vulnerabile în acest sens sunt țesuturile în care celulele se împart în mod deosebit în mod activ: epiteliul intestinal, plămânii și organele sistemului reproducător.
De asemenea, pot fi achiziționate mutații genomice (cromozomiale). De exemplu, în celulele măduvei osoase, astfel de mutații pot duce la fuziunea genelor care reglează reciproc, ceea ce perturbă diviziunea celulară. Se crede că principalii factori care pot duce la acumularea de erori sunt efectul radiațiilor ionizante (raze X) în cantități mari, efectul carcinogenilor atunci când lucrează în producția periculoasă. Alți factori, inclusiv ecologia, afectează, dar într-o măsură mai mică.
Care este rolul geneticii în bolile frecvente?
Cele mai frecvente boli, inclusiv ateroscleroza, gută, diabetul, obezitatea și cariile dentare, au o anumită componentă genetică. Dar totuși acestea sunt multifactoriale, care se datorează în mare măsură circumstanțelor, inclusiv stilului de viață și alimentației. Medicii de orice specialitate întreabă dacă au existat cazuri de astfel de boli în familie pentru a afla dacă există un risc crescut, dar trebuie să înțelegeți că același diabet zaharat se poate dezvolta din motive legate de obiceiurile alimentare, chiar dacă rudele nu l-au avut. Dimpotrivă, cunoașterea riscurilor lor contribuie la adoptarea unui stil de viață în timp și la prevenirea unor astfel de boli.
Există un factor genetic și alergii, dar nu orice - în primul rând, astmul, rinita alergică, eczema. Recent, a fost realizat un studiu care a legat genetica și dezvoltarea așa-numitului marș atopic - un întreg grup de boli alergice care se dezvoltă de obicei din copilăria timpurie, trecând unul în altul sau conectându-se unii cu alții. Astăzi, șapte situri din ADN sunt cunoscute care sunt asociate în mod credibil cu un risc crescut de eczemă precoce la copii și astm bronșic asociat cu alergia înflorită. În general, în ceea ce privește alergiile, modificările grave și durabile ale sănătății, adesea progresive, au o bază genetică. În cazul în care bunica dvs. a avut ocazional o alergie la flori de tei, iar bunicul dumneavoastră - la citrice, nu este deloc o realitate că veți întâlni acest lucru din cauza eredității. O altă alergie este adesea numită intoleranță, adică incapacitatea organismului de a procesa corect diferite substanțe. Intoleranța (cel mai adesea lactoza, glutenul, alcoolul, cafeina) se datorează într-adevăr geneticii.
Oamenii tind să asocieze cu genetica lucruri care sunt greu de explicat sau de înțeles. "Aveți o astfel de genetică" - această frază se poate auzi chiar și de la unii medici. Potrivit lui Irina Zhegulina, multe dintre statele care sunt într-adevăr legate de genetică, de exemplu, ihtioza vulgară, rămân fără atenție și fără un tratament adecvat. Stările pe care oamenii le formulează în funcție de manifestările lor, de exemplu, "de multe ori o durere în gât", "adesea o durere de cap - aceasta este o mamă" - mai degrabă, doar simptome comune. Mai întâi de toate, este necesar să găsim motivele pentru care le prescriem o terapie adecvată și să nu ne confruntăm cu ereditatea imaginară a acestor condiții frecvente.
poze: vectorfusionart - stock.adobe.com (1, 2, 3)
