Những gì gen có thể cho chúng ta biết về bệnh tim

Có rất nhiều hứng thú trong việc tìm hiểu những gì gen của chúng ta có thể cho chúng ta biết về bản thân mình. Bạn có muốn biết nếu bạn có một gen bất thường (biến thể gen gen), gây ra cholesterol cao trên bầu trời hoặc làm cho cục máu đông của bạn dễ dàng hơn trước khi nó có thể được phát hiện bằng xét nghiệm máu tiêu chuẩn? Sẽ rất hữu ích nếu bạn biết nguy cơ bị đau tim trong tương lai khi còn trẻ, vì vậy bạn có thể bắt đầu điều trị để ngăn chặn nó?

Có rất nhiều sự phấn khích đối với lời hứa về trình tự bộ gen và cách nó có thể được sử dụng để tạo ra các phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho một cá nhân về bản chất, để cá nhân hóa việc chăm sóc. Các bác sĩ ung thư đã bắt đầu sử dụng thông tin di truyền từ một người bị khối u để chọn thứ mà họ tin là thuốc hiệu quả nhất. Nhưng y học cá nhân vẫn còn ở giai đoạn sơ khai và chưa được sử dụng rộng rãi trong khoa tim mạch. Tại sao? Bởi vì chúng ta càng học nhiều, chúng ta càng có nhiều câu hỏi.

Học những gì các gen phải nói

DNA của chúng tôi rất phức tạp. Mỗi người trong chúng ta có ba triệu cặp gen cơ bản. Để biết cặp gen nào bất thường, trước tiên chúng ta phải tìm hiểu các gen bình thường trông như thế nào. May mắn thay, các nhà di truyền học chuyên dụng đã có thể lập bản đồ DNA với sự trợ giúp của các máy tính mạnh mẽ. Những cỗ máy tinh vi có thể đọc các mã phức tạp này rất nhanh chóng và quá trình mất 13 năm để hoàn thành có thể được thực hiện trong một ngày hoặc lâu hơn.

Tiếp theo, các nhà khoa học bắt đầu tìm kiếm các gen bất thường xuất hiện ở những người mắc một số bệnh nhất định, vì vậy họ có thể tạo ra mối liên hệ giữa đột biến và tình trạng. Điều này giống như tìm lỗi chính tả trong các trang của một cuốn sách mà mọi người đều có một vài lỗi chính tả trong DNA của họ.

Nhưng chúng tôi đã học được kết nối không phải lúc nào cũng đơn giản. Ví dụ, chúng tôi đã tìm thấy một số biến thể gen dẫn đến bệnh cơ tim phì đại, một căn bệnh khiến cơ tim dày lên, to ra và cuối cùng thất bại. Trong một thời gian dài, chúng ta đã biết rằng không phải ai mang biến thể gen này cũng mắc bệnh. Điều này cũng áp dụng cho các biến thể gen khác.

Hơn nữa, các nhà khoa học gần đây đã phát hiện ra rằng một biến thể gen trong bệnh cơ tim phì đại có thể ảnh hưởng đến một số chủng tộc, nhưng không phải là những người khác. Ví dụ, những người da trắng có biến thể gen có thể phát bệnh, trong khi những người da đen có cùng biến thể gen thì không. Chúng tôi không biết chính xác tại sao. Vì vậy, sự hiện diện của một biến thể gen ở một số người có thể có một hàm ý khác ở những người khác, điều đó có nghĩa là các yếu tố khác có thể đang diễn ra.

Ngoài ra, có rất nhiều bệnh dường như có nguyên nhân di truyền, vì chúng chạy trong các gia đình, nhưng chúng tôi đã có thể xác định các biến thể gen gây ra chúng. Có khả năng nhiều biến thể gen có liên quan.

Tiến bộ

Từ quan điểm trái tim, chúng tôi đã học được nhiều nhất từ ​​các đột biến hiếm. Những khám phá này đã dẫn đến một sự hiểu biết tốt hơn về cách tự nhiên có thể sửa chữa những vấn đề này. Có rất nhiều hy vọng rằng chúng ta có thể sử dụng hiểu biết này để phát triển các loại thuốc mới để điều trị các bệnh này.

Ví dụ, một biến thể gen đã được xác định một thập kỷ trước là có liên quan đến gan không có khả năng loại bỏ cholesterol trong máu. Những người bị đột biến này có mức cholesterol trong máu rất cao. Khám phá này đã được sử dụng để tạo ra một nhóm thuốc cholesterol mới, được gọi là chất ức chế PCSK9, giúp bệnh nhân bị đột biến chuyển hóa cholesterol.

Thuốc ngăn chặn một loại protein có tên là PCSK9 can thiệp vào cơ chế thanh thải cholesterol bình thường trong gan. Chỉ mất chưa đầy một thập kỷ kể từ khi phát hiện ra con đường PCSK9 đến việc sản xuất một loại thuốc có thể sử dụng cho bệnh nhân. Điều này sẽ không thể thực hiện được nếu không có kiến ​​thức về mã di truyền.

Các nghiên cứu di truyền đang đưa chúng ta đến gần hơn để tìm ra một phương pháp điều trị bệnh cơ tim phì đại. Một phương pháp điều trị sáng tạo sử dụng các phân tử nhỏ để nhắm mục tiêu nơi biến thể gen được phát triển. Khi những con mèo dễ mắc bệnh này được cho dùng tác nhân này, cơ hội chúng sẽ phát triển thành một giọt tim mở rộng.

Bước tiếp theo là kiểm tra công thức trên người có nguy cơ mắc bệnh. Nếu điều trị có hiệu quả, nó sẽ là một bước đột phá trong việc ngăn ngừa bệnh cơ tim phì đại. Hiện tại không có phương pháp điều trị nào dành cho những người có khả năng mắc bệnh này cao hơn vì họ mang biến thể gen. Những phát triển như thế này rất thú vị khi chúng thay đổi cách tiếp cận của chúng tôi đối với việc chăm sóc bệnh nhân từ phản ứng sang chủ động.

Những gì chúng tôi không biết

Khi chúng ta đến gần hơn để hiểu mối quan hệ giữa đột biến gen và bệnh tật, một yếu tố thứ ba nảy sinh để làm phức tạp vấn đề về cách thức các gen của chúng ta tương tác với môi trường và cuộc sống hàng ngày của chúng ta.Thu thập kiến ​​thức này sẽ có một cách tiếp cận có hệ thống với các nghiên cứu lâm sàng và nhiều thập kỷ để đi đến câu trả lời.

Tuy nhiên, cuối cùng, chúng tôi hy vọng họ sẽ giúp chúng tôi hiểu một số câu hỏi cơ bản, chẳng hạn như tại sao một số người hút thuốc, hít thở không khí ô nhiễm hoặc ăn chế độ ăn uống kém lại mắc bệnh tim trong khi những người khác không mắc bệnh. Tin tốt là các nghiên cứu gần đây cũng cho thấy những thói quen lành mạnh, như tập thể dục thường xuyên và ăn một chế độ ăn uống lành mạnh, có thể khắc phục những rủi ro phát triển các bệnh tim mạch được điều trị bởi di truyền qua các biến thể gen.

Điền vào chỗ trống

Có rất nhiều mảnh ghép còn thiếu của câu đố DNA. May mắn thay, một số nỗ lực lớn đang được tiến hành để thu thập và phân tích dữ liệu gen. Mục tiêu cuối cùng là cung cấp cho các bác sĩ kiến ​​thức họ cần để điều trị cho những bệnh nhân mắc một bệnh nào đó.

Một nỗ lực được gọi là Sáng kiến ​​Y học Chính xác, hay là Tất cả chúng ta. Đây là một dự án độc đáo nhằm xác định sự khác biệt cá nhân về gen, môi trường và lối sống. Dự án sẽ đăng ký một triệu hoặc nhiều người tham gia trên toàn quốc đồng ý chia sẻ các mẫu sinh học, dữ liệu di truyền và thông tin về chế độ ăn uống và lối sống với các nhà nghiên cứu thông qua hồ sơ y tế điện tử của họ. Hy vọng rằng thông tin thu thập được thông qua chương trình này sẽ mang lại kết quả điều trị chính xác hơn cho nhiều bệnh.

Kiểm tra rẻ hơn

Chi phí giải trình tự DNA đã giảm từ hàng ngàn đô la xuống hàng trăm đô la và tiếp tục giảm. Khi giá thấp hơn giúp người bình thường có thể tiếp cận xét nghiệm DNA, chúng tôi có thể thấy tiếp thị trực tiếp hơn với người tiêu dùng sẽ cho phép các gia đình xác định một số rủi ro bệnh di truyền, tương tự như cách bạn có thể sử dụng xét nghiệm DNA để khám phá tổ tiên của mình. Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu ý nghĩa của việc thu thập thông tin về rủi ro bệnh tật có thể ảnh hưởng đến sức khỏe và sức khỏe của mọi người.

Trong thế giới y khoa, chúng tôi đang cố gắng tìm ra cách sử dụng xét nghiệm DNA để có được thông tin mà chúng tôi có thể nhận được thông qua các loại thử nghiệm khác. Một khi chúng ta có được thông tin, chúng ta cần biết phải làm gì với nó. Một ví dụ điển hình là tăng cholesterol máu gia đình. Xét nghiệm DNA đã tiết lộ rằng ba phần trăm người có nguy cơ mắc bệnh này gây ra mức cholesterol trong máu cao nguy hiểm. Vì thế:

• Tất cả mọi người nên được thử nghiệm để tìm thấy ba phần trăm này?
• Điều này có tốt hơn so với việc sử dụng xét nghiệm cholesterol trong máu tiêu chuẩn và theo dõi lịch sử gia đình cẩn thận?
• Điều gì xảy ra nếu xét nghiệm DNA cho thấy bạn có nguy cơ mắc các bệnh tim khác nhau cao hơn năm phần trăm?
• Là tăng nguy cơ này đủ cao mà bạn nên được điều trị?

Những câu hỏi như thế này cần được trả lời trước khi chúng ta có thể sử dụng xét nghiệm DNA để biện minh cho phương pháp điều trị của mình.

Tiến về phía trước

Chúng tôi mới bắt đầu làm trầy xước bề mặt, nhưng chúng tôi dự đoán rằng di truyền cuối cùng sẽ thay đổi cách các bác sĩ tim mạch đánh giá bệnh nhân và gia đình họ với một số dạng bệnh tim, chẳng hạn như suy tim. Cứ năm người trưởng thành thì có một người bị suy tim. Và căn bệnh này ảnh hưởng đến trẻ em của một trong bốn bệnh nhân suy tim. Chúng tôi muốn xác định những người này trước khi họ bị suy tim.

Rất may, nhiều phát triển mới thú vị về kiến ​​thức và công nghệ đang cho phép chúng ta giải quyết câu đố cực kỳ phức tạp này. Xác định tiềm năng của xét nghiệm gen là một nhiệm vụ khó khăn, nhưng là một điều thú vị. Mọi người đều mong muốn được nhìn thấy sự tiến bộ.

Bác sĩ Tang là bác sĩ tim mạch tại Viện Tim mạch và Tim mạch của Bệnh viện Cleveland, chương trình phẫu thuật tim mạch và phẫu thuật tim số 1 của quốc gia được xếp hạng bởi US News & World Report. Ông cũng là Giám đốc của Trung tâm Genomics lâm sàng.