شناخت پیچیدگی کامل ژنتیک می تواند پزشکی را بهبود بخشد و سفارشی کند

میراث ژنتیکی ممکن است واضح به نظر برسد: یک ژن باعث ایجاد یک ویژگی یا بیماری خاص می شود. هنگامی که پزشکان از ژنتیک استفاده می کنند ، معمولاً سعی می شود یک بیماری را ایجاد کند که باعث می شود ژن به راهنمایی تشخیص و درمان کمک کند. اما برای اکثر شرایط بهداشتی ، ژنتیک بسیار پیچیده تر از این است که پزشکان در حال حاضر در تشخیص ، مشاوره و درمان به آن نگاه می کنند.

DNA شما میلیون ها نوع ژنتیکی را که شما از والدین خود به ارث می برید یا به طور تصادفی توسعه می یابد. برخی گزینه های متداول هستند که توسط بسیاری از افراد به اشتراک گذاشته شده است. برخی دیگر گزینه های نادری است که در تعداد بسیار کمی از افراد و یا حتی منحصر به فرد برای خانواده یافت می شود. با هم ، این انواع شما از ویژگی های قابل مشاهده مانند ارتفاع یا رنگ چشم گرفته تا شرایط سالم مانند دیابت یا بیماری قلبی شکل می گیرند.

در تحقیقات اخیراً منتشر شده در مجله قفسمن و تیم من دریافتیم که جهش ژنتیکی درگیر در توسعه عصبی و شرایط روانپزشکی مانند اوتیسم و ​​اسکیزوفرنی تحت تأثیر بسیاری از انواع ژنتیکی دیگر است و نحوه رشد این شرایط را تغییر می دهد. اکتشافات ما این ایده را پشتیبانی می کند که به جای تمرکز روی ژنهای مجرد ، با در نظر گرفتن کل ژنوم ، این ایده را ارائه می دهد که چگونه محققان درک می کنند که از نظر ژنتیکی مستعد ابتلا به برخی از بیماری ها و چگونگی رشد این بیماری ها است.

انواع اولیه و ثانویه

برخی از گزینه های نادر می توانند خودشان مشکلاتی ایجاد کنند ، مانند جهش های ژنتیکی که باعث کم خونی سلول داسی و فیبروز کیستیک می شوند. اما در بسیاری موارد ، این که آیا کسی در واقع علائم بیماری را ایجاد می کند ، بستگی به آنچه اتفاق می افتد در ژنوم است.

در حالی که یک گزینه اصلی می تواند باعث بیماری شود ، انواع ثانویه می توانند نحوه پیشرفت و پیشرفت این بیماری را تغییر دهند. به عنوان یک آهنگ فکر کنید: ملودی (نسخه اصلی) قسمت اصلی آهنگ است ، اما باسیست و درامر (انواع ثانویه) می توانند شیار و ریتم خود را تغییر دهند.

به همین دلیل است که دو نفر با همان جهش ژنتیکی می توانند بسیار متفاوت به نظر برسند. یک نفر ممکن است علائم شدیدی داشته باشد ، یکی دیگر از علائم خفیف و دیگری اصلاً کسی ندارد. این تغییرات حتی می تواند در همان خانواده ظاهر شود. این پدیده ، به نام بیان متغیر ، ناشی از تفاوت در انواع ثانویه است که فرد دارد. در بیشتر موارد ، این انواع اثرات جهش اولیه را افزایش می دهد. تعداد بیشتری از انواع ثانویه در نسخه اصلی معمولاً منجر به یک بیماری جدی تر می شود.

گاهی اوقات یک گزینه اصلی و یک نوع ثانویه در کنار هم می تواند باعث ایجاد دو اختلال مختلف در یک شخص مانند سندرم پرادر-ویلی و سندرم پیت هاپکینز شود. بار دیگر ، گزینه های ثانویه به خودی خود تأثیر آشکاری ندارند ، اما در کنار هم می توانند تعادل را هدایت کنند که آیا این بیماری حتی در صورت عدم وجود گزینه اصلی رخ خواهد داد. این را می توان در رشد بیماری های قلبی در کودکان مشاهده کرد.

بینش از یک قطعه کروموزوم گمشده

من و تیم من یک تغییر ژنتیکی معروف به حذف 16p12.1 را مطالعه کردیم ، جایی که هیچ قطعه کوچکی از کروموزوم 16 وجود ندارد. محققان با این جهش با توسعه تأخیر ، آسیب فکری و شرایط روانپزشکی مانند اسکیزوفرنی همراه هستند. با این حال ، بیشتر کودکان این گزینه ژنتیکی را از والدینی که علائم نرم تر ، علائم مختلف یا گاهی اوقات هیچ علامتی ندارند ، به ارث می برند.

برای درک اینکه چرا این اتفاق می افتد ، ما 442 نفر از 124 خانواده حامل این جهش ژنتیکی را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادیم. ما دریافتیم که کودکانی که از این قطعه کروموزوم 16 محروم شده اند دارای انواع ثانویه بیشتری در جای دیگر ژنوم نسبت به والدین حامل هایشان هستند. این انواع ثانویه اشکال مختلفی از جمله تغییرات کوچک و حذف های بزرگ ، تکراری و پسوند DNA آنها را به خود اختصاص داده است.

هر نوع نوع ثانویه با نتایج مختلف سلامت همراه است. برخی از آنها به اندازه سر پایین و کاهش عملکرد شناختی مرتبط بودند ، در حالی که برخی دیگر به درصد بالاتری از روانپزشکی یا علائم رشد کمک می کنند. این نشان می دهد که در حالی که حذف 16p12.1 باعث می شود ژنوم نسبت به اختلالات Neurbuilding حساس تر شود ، که علائم آن آشکار می شود بستگی به این دارد که گزینه های دیگر وجود دارد.

داستان وقتی در نظر می گیرد که کودکان نه تنها حذف 16p12.1 را از یک والدین به ارث می برند ، پیچیده تر می شود ، بلکه انواع ثانویه را از هر دو والدین به ارث می برد.

من و تیم من فهمیدیم که علائم والدین با این جهش ژنتیکی اغلب با همسرشان مطابقت دارد. به عنوان مثال ، والدینی با حذف 16p12.1 ، که علائم اضطراب یا افسردگی را نشان می دهد ، به احتمال زیاد شریک زندگی دارد که این علائم را نیز دارد. این مدل ، به نام جفت گیری ، به این معنی است که وقتی والدین با خطرات ژنتیکی با هم همپوشانی دارند ، این خطرات را می توان با هم ترکیب و جمع کرد.

در طول نسل ها ، این ترتیب انواع ثانویه می تواند منجر به کودکانی شود که علائم بیشتری نسبت به والدین خود دارند.

اعتیاد در مطالعات ژنتیکی

یکی از دلایلی که درک علمی انواع ثانویه از آن عقب مانده است این است که تحقیقات ژنتیکی اغلب به این بستگی دارد که چه کسی برای شرکت در این مطالعات و چگونگی جذب محققان آنها منصوب شده است.

بیشتر مطالعات استخدام بیماران مبتلا به یک بیماری خاص است. خانواده های استخدام شده توسط کلینیک های ژنتیکی معمولاً کودکانی دارند که نسخه های شدید این بیماری دارند. اما اگر مطالعات فقط روی بیماران با پیشرفته ترین علائم متمرکز شود ، محققان می توانند اثرات انواع اولیه را بیش از حد ارزیابی کنند و نقش خوبی را که انواع ثانویه در نحوه رشد بیماری بازی می کنند از دست ندهند.

اما اگر محققان مجبور بودند افرادی را که از جمعیت مشترک استخراج شده اند ، مطالعه کنند – می گویند ، با استخدام افراد از یک مرکز خرید بزرگ – برخی ممکن است گزینه اصلی یکسان داشته باشند ، اما علائم بسیار نرم تری دارند یا هیچ کدام. این تغییرپذیری به محققان این امکان را می دهد تا چگونگی تعامل بخش های مختلف ژنوم خود را با یکدیگر و تأثیرگذاری بر نحوه بروز یک بیماری ، بهتر برطرف کنند.

به عنوان مثال ، در مطالعه ما دریافتیم که افراد مبتلا به پاکسازی 16p12.1 ، که توسط جمعیت عمومی استخدام شده اند ، اغلب علائم نرم تر و مدل های مختلف انواع ثانویه نسبت به افرادی که از طریق یک کلینیک به کار رفته اند ، دارند.

درک پیچیدگی در ژنتیک

به جای تعیین دیدگاه ، هنگامی که یک جهش برابر با یک نتیجه است ، یک مدل پیچیده تر این واقعیت را در نظر می گیرد که آیا و چگونه بیماری ایجاد می شود به تعامل بین انواع مختلف ژنتیکی و محیط بستگی دارد. این عواقبی برای نحوه استفاده از ژنتیک در کلینیک دارد.

در حال حاضر ، کودکی که برای نسخه ژنتیکی مثبت آزمایش می کند ، می تواند با بیماری مرتبط با این جهش تشخیص داده شود. در آینده ، پزشکان همچنین می توانند مشخصات ژنتیکی گسترده تری کودک را بررسی کنند تا مسیر خود را بهتر ، خطر روانپزشکی یا پاسخ به روشهای درمانی پیش بینی کند. خانواده ها را می توان با یک تصویر واقع بینانه تر از احتمال کودک خود در ایجاد بیماری به جای پذیرش هر شخص با همان گزینه ژنتیکی برای به اشتراک گذاشتن همان نتیجه ، توصیه کرد.

علم هنوز ظاهر می شود. مجموعه های بزرگتر و متنوع تر از داده ها و مدل ها هنوز مورد نیاز هستند که می توانند اثرات ظریف انواع ژنتیکی و عوامل محیطی را بهتر ضبط کنند. اما آنچه مشخص است این است که گزینه های ثانویه از نظر ثانویه نیستند.

با پذیرش این پیچیدگی ، من معتقدم که ژنتیک می تواند به قول نهایی خود نزدیک شود: نه تنها توضیحی که چرا این بیماری اتفاق می افتد ، بلکه پیش بینی می کند که چه کسی بیشتر در معرض خطر است و مراقبت از هر فرد را شخصی می کند.

این مقاله توسط مجوز Creative Commons دوباره منتشر شد. مقاله اصلی را بخوانید.