תוֹכֶן
יש עניין עצום ללמוד מה הגנים שלנו יכולים לספר לנו על עצמנו. האם לא תרצה לדעת אם יש לך גן לא סדיר ("גרסה גנטית") שגורם לכולסטרול בגובה השמיים או מקל על קריש הדם שלך לפני שניתן יהיה לזהות אותו בבדיקת דם רגילה? לא יהיה מועיל לדעת אם אתה נמצא בסיכון להתקף לב עתידי בגיל צעיר, כדי שתוכל להתחיל בטיפול כדי למנוע זאת?יש התרגשות רבה מפני ההבטחה לרצף גנומי וכיצד ניתן להשתמש בו ליצירת טיפולים יעילים יותר עבור מהות אישית, להתאמה אישית של הטיפול. כבר עכשיו, רופאי סרטן מתחילים להשתמש במידע גנטי מהגידולים של האדם כדי לבחור במה שהם מאמינים כי הם התרופות היעילות ביותר. אך רפואה מותאמת אישית עדיין בחיתוליה ועדיין לא נעשה בה שימוש נרחב בקרדיולוגיה. למה? מכיוון שככל שאנחנו לומדים יותר, יש לנו יותר שאלות.
ללמוד מה יש לגנים לומר
ה- DNA שלנו מורכב להפליא. לכל אחד מאיתנו יש שלושה מיליון זוגות בסיס של גנים. כדי לדעת אילו זוגות גנים אינם תקינים, היינו צריכים ללמוד כיצד נראים גנים נורמליים. למרבה המזל, גנטיקאים ייעודיים הצליחו למפות את ה- DNA בעזרת מחשבים חזקים. מכונות מתוחכמות יכולות לקרוא את הקודים המורכבים הללו במהירות רבה - וניתן לבצע את התהליך שנמשך 13 שנים תוך יום בערך.
לאחר מכן, מדענים אלה החלו לחפש גנים לא סדירים שהופיעו אצל אנשים עם מחלות מסוימות, כדי שיוכלו ליצור קשר בין המוטציה למצב. זה כמו למצוא שגיאות הקלדה בדפי הספר - לכולם יש כמה שגיאות הקלדה ב- DNA שלהם.
אבל למדנו שהקשר לא תמיד פשוט. לדוגמא, מצאנו מספר גרסאות גנטיות המובילות לקרדיומיופתיה היפרטרופית, מחלה שגורמת לשריר הלב להתעבות, להגדיל ולבסוף להיכשל. במשך זמן רב ידענו שלא כל מי שנושא גרסה גנטית זו מפתח את המחלה. זה חל גם על גרסאות גנטיות אחרות.
יתר על כן, מדענים גילו לאחרונה כי וריאציה גנטית בקרדיומיופתיה היפרטרופית עשויה להשפיע על גזעים מסוימים, אך לא על אחרים. לדוגמא, אנשים קווקזים שיש להם גרסה גנטית עשויים לפתח מחלה, בעוד שאנשים שחורים עם אותו גרסה גנטית עשויים שלא. אנחנו לא יודעים בדיוק למה. כך שנוכחותו של גרסה גנטית אצל אנשים מסוימים עשויה להיות בעלת השלכה שונה אצל אחרים - כלומר גורמים אחרים עשויים להיות במשחק.
בנוסף, יש הרבה מחלות שנראה שיש להן סיבה גנטית, מכיוון שהן פועלות במשפחות, אך לא הצלחנו לזהות את גרסאות הגן שגורמות להן. סביר להניח כי מעורבים מספר גרסאות גנים.
מתקדם
מנקודת מבט לב, למדנו הכי הרבה ממוטציות נדירות. תגליות אלה הובילו להבנה טובה יותר כיצד הטבע יכול לתקן בעיות אלה. יש הרבה תקווה שנוכל להשתמש בתובנה זו לפיתוח תרופות חדשות לטיפול במחלות אלו.
לדוגמה, וריאנט גנטי זוהה לפני עשור כמי שקשור לחוסר יכולת של הכבד לנקות את הכולסטרול מזרם הדם. לאנשים עם מוטציה זו יש רמות כולסטרול גבוהות מאוד בדם. גילוי זה שימש ליצירת סוג חדש של תרופות לכולסטרול, הנקראות מעכבי PCSK9, המסייעים לחולים עם המוטציה במטבוליזם של כולסטרול.
התרופה מונעת מחלבון הנקרא PCSK9 להפריע למנגנון פינוי הכולסטרול הרגיל בכבד. זה לקח פחות מעשור מגילוי מסלול ה- PCSK9 ועד לייצור תרופה שניתן להשתמש בה בחולים. זה לא היה אפשרי ללא ידיעה על הקוד הגנטי.
מחקרים גנטיים מקרבים אותנו גם למציאת טיפול בקרדיומיופתיה היפרטרופית. פותח טיפול חדשני באמצעות מולקולות קטנות למיקוד היכן נמצא גרסת הגן. כאשר נותנים לסוכן זה חתולים המועדים למחלה זו, הסיכוי שהם יפתחו לב מוגדל יורד.
השלב הבא הוא לבדוק את הנוסחה על בני אדם בסיכון למחלה. אם הטיפול יעיל, זו תהיה פריצת דרך במניעת קרדיומיופתיה היפרטרופית. כרגע אין טיפול זמין למי שיש סיכוי גבוה יותר לפתח מחלה זו מכיוון שהם נושאים את גרסת הגן. התפתחויות כמו אלה מרגשות מאוד מכיוון שהן משנות את הגישה שלנו לטיפול בחולים מגיבתי לפרואקטיבי.
מה אנחנו לא יודעים
ככל שמתקרבים להבנת הקשר בין מוטציות גנטיות למחלות, גורם שלישי מתעורר לסבך את העניינים - כיצד הגנים שלנו מתקשרים עם הסביבה וחיי היומיום שלנו. איסוף ידע זה ייקח גישה שיטתית למחקרים קליניים ובעשרות רבות כדי להגיע לתשובות.
אולם בסופו של דבר אנו מקווים שיעזרו לנו להבין כמה שאלות בסיסיות, כגון מדוע אנשים מסוימים שמעשנים, נושמים אוויר מזוהם או אוכלים דיאטות לקויות סובלים ממחלות לב בעוד שאחרים לא. החדשות הטובות הן שמחקרים אחרונים מצביעים גם על כך שהרגלים בריאים, כמו פעילות גופנית באופן קבוע ואכילת תזונה בריאה, עשויים להתגבר על הסיכונים לפתח מחלות לב וכלי דם ש"נורשות "באמצעות גרסאות גנים.
מילוי החסר
יש הרבה חלקים חסרים של חידת ה- DNA. למרבה המזל, כמה מאמצים עצומים מתבצעים כדי לאסוף ולנתח נתונים גנומיים. המטרה הסופית היא לתת לרופאים את הידע הדרוש להם כדי לטפל בחולים הסובלים ממחלה מסוימת.
מאמץ אחד נקרא יוזמת רפואה מדויקת, או "כולנו". זהו פרויקט ייחודי שמטרתו לזהות הבדלים אישיים בגנים, בסביבה ובאורח החיים. הפרויקט יצטרף מיליון משתתפים או יותר בפריסה ארצית שמסכימים לחלוק דגימות ביולוגיות, נתונים גנטיים ומידע על תזונה ואורח חיים עם החוקרים באמצעות הרשומות הרפואיות האלקטרוניות שלהם. יש לקוות שהמידע שנאסף באמצעות תוכנית זו יביא לטיפולים מדויקים יותר למחלות רבות.
בדיקות זולות יותר
עלות רצף ה- DNA ירדה מאלפי דולרים למאות דולרים - וממשיכה לרדת. מכיוון שהמחירים הנמוכים הופכים את בדיקת ה- DNA לנגישה עבור האדם הממוצע, אנו צפויים לראות שיווק ישיר יותר לצרכן שיאפשר למשפחות לזהות כמה סיכוני מחלות גנטיות, בדומה לאופן שבו כבר ניתן להשתמש בבדיקות DNA כדי לגלות את מוצאכם. אנו עדיין לומדים את ההשלכות של האופן שבו השגת מידע על סיכון למחלות עשויה להשפיע על בריאותם ועל רווחתם.
בעולם הרפואה, אנו מנסים להבין כיצד ניתן להשתמש בבדיקות DNA כדי להשיג מידע שאיננו יכולים לעבור באמצעות סוגים אחרים של בדיקות. ברגע שנרכוש את המידע, עלינו לדעת מה לעשות איתו. דוגמה טובה היא היפרכולסטרולמיה משפחתית. בדיקות DNA הראו כי שלושה אחוזים מהאנשים נמצאים בסיכון מוגבר למצב זה הגורם לרמות כולסטרול גבוהות בדם. כך:
- האם צריך לבדוק את כולם למצוא את זה שלושה אחוזים?
- האם זה טוב יותר מאשר שימוש בבדיקת כולסטרול רגילה בדם ולקיחת היסטוריה משפחתית זהירה?
- מה אם בבדיקת DNA תמצא שיש לך סיכון גבוה יותר בחמישה אחוזים למחלות לב שונות?
- האם הסיכון המוגבר הזה גבוה מספיק בכדי שתתייחס אליו?
על שאלות כאלה צריך לענות לפני שנוכל להשתמש בבדיקות DNA כדי להצדיק את גישת הטיפול שלנו.
מתקדם
זה עתה התחלנו לשרוט את פני השטח, אך אנו צופים כי גנטיקה תשנה בסופו של דבר את האופן שבו קרדיולוגים מעריכים חולים ובני משפחותיהם עם צורות מסוימות של מחלות לב, כגון אי ספיקת לב. אחד מכל חמישה מבוגרים מפתח אי ספיקת לב. והמחלה פוגעת בילדים של אחד מכל ארבעה חולי אי ספיקת לב. ברצוננו לזהות אנשים אלו לפני שהם יפתחו אי ספיקת לב.
למרבה המזל, התפתחויות חדשות ומרתקות רבות בידע ובטכנולוגיה מאפשרות לנו להתמודד עם הפאזל המסובך הזה. זיהוי הפוטנציאל של בדיקת גנים הוא משימה מרתיעה, אך מלהיבה. כולם מצפים לראות התקדמות.
ד"ר טאנג הוא קרדיולוג במכון הלב וכלי הדם של קליבלנד קליניק, התוכנית הקרדיולוגית וניתוחי הלב מספר 1 במדינה, כפי שדורגה על ידי US News & World Report. הוא גם מנהל המרכז לגנומיקה קלינית.