Dåligt arv: Ska vi vara rädda för genetiska sjukdomar?

Ofta förklarar vi vissa stater med genetik.- sund hälsa "i fadern", intolerans av mjölk "som vid mormor", en utmärkt röst och hörsel "i farfar". Många sjukdomar är också det enklaste att förklara med genetiken samtidigt som om man tar bort ansvaret, eftersom vi kan påverka vår egen livsstil men inte gener. Irina Zhegulina, en klinisk genetiker vid Atlas Medical Center, berättade för oss vad genetiken verkligen påverkar (åtminstone enligt bevisade data) och vilka mekanismer i DNA som skiljer människor från varandra.

Hur är kromosomerna

Vår kropp är en komplex struktur bestående av tegelceller. I kärnan i varje cell finns en DNA-molekyl, en tätt vridad helix - om du fyller den, får du en linje två meter lång. För bekvämligheten av att lagra information komprimeras DNA-molekyler kompakt som kromosomer - separata block - i 23 par. Varje kromosom i ett par (förutom XY-kromosomen hos män) har samma genetiska information. Detta säkerställer dataintegritet: om något händer i en kopia kan du alltid läsa rätt information från en annan.

DNA-molekylen innehåller i sig gener som är oändliga kombinationer av fyra nukleotider - A, T, G och C. De kallas så efter de första bokstäverna i de så kallade kvävebaserna, som innehåller - guanin, adenin, tymin, cytosin. Par bildas alltid på ett visst sätt: adenin - med tymin, guanin - med cytosin. Det är den här parvisa organisationen av molekylen som gör att den kan vridas. En gen är en "instruktion" enligt vilken proteiner bildas i kroppen som utför en mängd olika funktioner - från att bygga vävnader för att reglera hjärnans fina bearbetning. Varje gen är en sekvens av baser, och en gen kan bestå av flera hundra "bokstäver" samt flera miljoner. Exempelvis kodas ett protein som krävs för att "packa" DNA i kromosomer av en kort gen bestående av 500 baspar. Och en av de längsta generna i kroppen kodar för ett dystrofinprotein (det deltar i att bygga muskelvävnad) och består av 2,6 miljoner baspar.

Hela det mänskliga genomet är 3,2 miljarder baspar. Men inte alla dessa är gener. Gener utgör endast 2%. Återstående 98% är icke-kodande DNA, om vilken funktion forskarna fortfarande argumenterar för. Enligt en version reglerar dessa områden generens arbete, och å andra sidan är de den så kallade genetiska belastningen, vilket ökar något med varje generation.

Hur mutationer uppstår

Ibland förekommer substitutioner i sekvensen av baser som utgör genen. De kan jämföras med felstavningar i ord. Beroende på hur starkt "betydelsen" av ett genord ändras, skiljer sig polymorfier och mutationer. Mutationer är förändringar som leder till att kroppen producerar ett protein med en signifikant förändrad funktion. Till exempel med fenylketonuri uppträder en mutation i genen som kodar för enzymet som behandlar fenylalanin, en aminosyra som finns i nästan alla livsmedel. På grund av det "defekta" enzymet kan kroppen inte absorbera denna aminosyra, vilket resulterar i att den ackumuleras och har en toxisk effekt på nervsystemet.

Om "ordet" av genordet förändras obetydligt, utför proteinet sina funktioner med mindre variationer. Till exempel kan olika kombinationer av sådana förändringar - polymorfismer - bestämma olika färger i ögonen, håret och till och med genetisk mottaglighet för frekventa sjukdomar, såsom diabetes och hjärt- och kärlsjukdomar.

Mutationer kan inträffa inte bara inom genen utan även i hela kromosomer. Då kallas de genomiska eller kromosomala. Dessa är betydande omarrangemang (till exempel en förändring av antalet kromosomer), och de leder till allvarliga sjukdomar. Till exempel saknas den andra X-kromosomen i Downs syndrom hos en person, inte två, men tre tjugo första kromosomer, och i Shereshevsky-Turners syndrom. Mutationer kan också vara i "kastning" av kromosomer - när de byter plats eller slår samman. Bärare av sådana mutationer är oftast friska, men risken för att få ett barn med ett allvarligt genetiskt syndrom ökar kraftigt.

Vilka ärftliga sjukdomar är de vanligaste

Var och en av oss från födseln är bäraren av en uppsättning genmutationer. Eftersom varje kromosom har en kopia, gör mutationer som regel inte sig själva, och sjukdomar utvecklas inte. Om två bärare av generna av samma sjukdom blir ett par, är risken att få ett barn med sjukdomen 25%. Faktum är att man trodde att äktenskapsäktenskap är farligt - människor med liknande genetik har en mycket högre risk för sammanträffande mutationer.

Varje person i genomsnitt är en hälsosam bärare för upp till tio mutationer som är förknippade med sällsynta genetiska sjukdomar - cystisk fibros, fenylketonuri, Tay-Sachs-sjukdom och många andra. De vanligaste ärftliga sjukdomarna är hemokromatos (mutation i HFE-genen - upp till två fall per tusen), cystisk fibros (mutation i CFTR-genen - upp till fem fall per tusen), fenylketonuri (mutation i PAH-genen - upp till ett fall per tusen), medfödd dysfunktion adrenal cortex (mutation i CYP21-genen - upp till ett fall per tusen), medfödd dövhet (mutation i GJB2-genen - upp till två fall per tusen), medfödd blindhet (mutationer i olika gener - upp till ett fall per tusen), Huntington chorea (mutation i HTT-gen - upp till fem fall per tusen), neurofibromatos (mutation Jag är i NF1-genen - upp till fyra fall per tusen), polycystisk njursjukdom (en mutation i PKD1-genen - upp till åtta fall per tusen). Sådana sjukdomar kan inte fullständigt botas, men med hjälp av terapi kan manifestationer av syndromet mer eller mindre lindras, givetvis beroende på dess svårighetsgrad. Eftersom många av dessa sjukdomar allvarligt komplicerar barnets tillstånd och hela sitt framtida liv har forskare utvecklat förebyggande åtgärder.

Personlig medicin har gjort tillgängliga screening genetiska tester som låter dig skanna DNA av framtida föräldrar för mutationer i samband med genetiska sjukdomar. Om de mutationer som identifieras i paret inte är associerade med samma sjukdom, kommer risken för barnet att vara minimal, men om samma mutationer detekteras blir risken lika med 25% och anses vara hög. Genetiker erbjuder paret alla möjliga förebyggande åtgärder så att barnet inte ärva dessa mutationer och födas friskt: detta kan vara IVF med ett förvalt hälsosamt embryo för denna mutation, prenatal genetisk diagnostik, när ett urval av embryonala celler tas från en gravid kvinna eller neonatal screening omedelbart vid födseln.

Inte alla mutationer är från föräldrarna

Mutationer kan förvärvas under livet - oftast studeras de på onkologi. Cellarna i vår kropp delar sig hela tiden, och med varje delfel uppstår det här en naturlig process. Det kompenseras av speciella enzymer som återställer DNA: de "raderar" fel och sätter in de rätta elementen i deras plats. Det kan emellertid av flera orsaker ackumuleras - och om minst ett fel kvarstår i den kodande delen av genomet, kan detta påverka proteins funktion, inklusive enzymer. I fallet med cancer förekommer sådana mutationer i de gener som reglerar celldelning - som ett resultat blir det okontrollerat. De mest utsatta i detta avseende är vävnader där cellerna delar sig särskilt aktivt: tarmepitel, lungor, organ i reproduktionssystemet.

Genomiska (kromosomala) mutationer kan också förvärvas. Exempelvis kan sådana mutationer i benmärgsceller leda till fusion av gener som reglerar varandra, vilket stör celldelning. Man tror att de viktigaste faktorerna som kan leda till ackumulering av fel är effekten av joniserande strålning (röntgen) i stora mängder, effekten av cancerframkallande ämnen vid arbete i farlig produktion. Andra faktorer, inklusive ekologi, påverkar också, men i mindre utsträckning.

Vad är genetikkens roll vid frekventa sjukdomar?

De vanligaste sjukdomarna, inklusive ateroskleros, gikt, diabetes, fetma och tandkaries, har en viss genetisk komponent. Men de är fortfarande multifaktoriella, det beror huvudsakligen på omständigheter, inklusive livsstil och näring. Läkare av någon specialitet frågar om det finns fall av sådana sjukdomar i familjen för att ta reda på om det finns en ökad risk, men du måste förstå att samma diabetes mellitus kan utvecklas av anledningar som är relaterade till matvanor, även om släktingarna inte har det. Omvänt hjälper kunskapen om deras risker att ta en livsstil i tid och förebygga sådana sjukdomar.

Det finns en genetisk faktor och allergier, men inte någon - först och främst är astma, allergisk rinit, eksem. Nyligen genomfördes en studie som kopplade till genetik och utveckling av den så kallade atopiska marschen - en hel grupp allergiska sjukdomar som vanligen utvecklas från tidig barndom, passerar in i en annan eller förbinder med varandra. Idag är sju platser i DNA kända som på ett tillförlitligt sätt associeras med en ökad risk för tidigt eksem hos barn och astma i samband med blomallergi. Allmänt, med hänsyn till allergier, har allvarliga och varaktiga hälsoförändringar, ofta progressiva, en genetisk grund. Om din mormor ibland hade allergi mot lindblommar och din farfar - till citrusfrukter är det inte alls ett faktum att du kommer att stöta på detta på grund av ärftlighet. En annan allergi kallas ofta intolerans, det vill säga kroppens oförmåga att korrekt bearbeta olika ämnen. Intolerans (oftast laktos, gluten, alkohol, koffein) beror verkligen på genetiken.

Människor tenderar att associera med genetik saker som är svåra att förklara eller förstå. "Du har en sådan genetik" - den här frasen kan höras även från vissa läkare. Enligt Irina Zhegulina är många av de stater som verkligen är relaterade till genetik, till exempel vulgär ichthyosis, utan uppmärksamhet och utan rätt behandling. De stater som människor formulerar enligt deras manifestationer, till exempel "ofta ont i halsen", "ofta huvudvärk - det här är en mamma" - snarare bara vanliga symptom. Först och främst är det nödvändigt att finna deras skäl för att ordinera adekvat terapi och inte för att klara den imaginära härligheten hos dessa frekventa förhållanden.

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