„Jeśli dana osoba ma poważną chorobę, nie jest dla niej tak ważne, aby jej dane zostały zdepersonalizowane”
- Dlaczego naukowcy?
- Na przykład, gdy coś nie jest zdiagnozowane, kolekcjamateriał genetyczny jest absolutnie niezbędny. Aby zrozumieć stan całej populacji, ważne jest ustalenie, jaki jest problem konkretnego chorego. Mamy około 20 000 genów, dlatego biorąc pod uwagę wszystkie możliwe odmiany, konieczne jest skorelowanie ich z całą populacją. Przechowywanie może rzeczywiście stanowić problem ze względu na dane osobowe, ale po ich anonimizacji nie można już powrócić do identyfikacji materiałów genetycznych. A jeśli dana osoba ma poważną chorobę, nie jest dla niej tak ważne, że jej dane są zdepersonalizowane.
Koszt utworzenia krajowego centrum DNA, wktóre mają być przechowywane próbki genetyczne 80 milionów obywateli, rząd chiński oszacował na 900 milionów dolarów w 2017 roku. Po utworzeniu centrum DNA zajmie się genetyką populacji, badaniami nad mózgiem niemowląt i rozwojem poznawczym, nowymi metodami leczenia raka, a także rzadkimi i przewlekłymi chorobami.
- Jak dokładna jest metoda sekwencjonowania następnego genomu? Po metodą analog gromadzenia danych, odsetek błędów powinny być obecne?
- Procent błędów jest zawsze obecny. Najpopularniejszą metodą sekwencjonowania jest sekwencjonowanie egzomu, gdy badany jest tylko 1% genomu. Jeśli jednak nie pracujesz z całym genomem jako całością, nie możesz dowiedzieć się, czy wszystko widziałeś. Jest taki, który nie jest widoczny na poziomie genomu - na przykład epigenom.
Są rzeczy, o których jeszcze nic nie wiadomo. Nie udajemy, że wszystko rozumiemy, a sekwencjonowanie jest ostatnim słowem i ostatecznym rozwiązaniem genomiki.
Sekwencjonowanie- ogólna nazwa metod, za pomocą którychustala się sekwencja nukleotydów w DNA. Najpierw cząsteczka DNA jest wielokrotnie klonowana, następnie cięta na kilka części w przypadkowych miejscach i każdy odcinek badany jest osobno. Różnica między tymi metodami polega na dokładnym sposobie badania wyciętych przekrojów.
Epigenetyka- nauka badająca zmiany w genach niezwiązane zze zmianą sekwencji DNA. Wyjaśnia, w jaki sposób środowisko wpływa na aktywację lub tłumienie pewnych cech genetycznych. Na przykład norniki urodzone jesienią mają grubszą sierść niż te urodzone wiosną, co pomaga im przystosować się do zimnej pogody. Zmiana stylu życia wyzwala reakcje biochemiczne, które również wpływają na zmianę właściwości organizmu i w dłuższej perspektywie przedłużają życie.
„Przejrzystość jest ważna w klinikach zdrowia reprodukcyjnego”
- Czy można wyciągnąć wnioski dotyczące predyspozycji płodu do mukowiscydozy, raka lub chorób sierocych we wczesnych stadiach ciąży?
— W wielu klinikach, na przykład w BostonieSzpital Dziecięcy wyciąga takie wnioski na podstawie badania USG, które pokazuje, czy płód ma problemy. Jest to badanie, podczas którego przy użyciu różnych technologii można obejrzeć zarodek pod różnymi kątami i zdiagnozować choroby.
Zdjęcie: Zdrowa Moskwa
- Czy możliwe jest zidentyfikowanie choroby za pomocą analizy genetycznej, aż do jej wystąpienia, spowolnienie lub całkowite wyeliminowanie?
- Tak, na poziomie planowania rodziny rodzice już są„Usuń” najpoważniejsze choroby, które mają w swojej rodzinie. Możliwe jest stłumienie niektórych stanów, zanim się pojawią. Kiedy robiłem dla siebie sekwencjonowanie genów, pierwszą rzeczą, na którą patrzyłem, było to, czy istnieje możliwość stwardnienia zanikowego bocznego, aby zrozumieć, czy moje życie jest długie. To taka choroba, kiedy masz paraliż i niewydolność mózgu.
Stwardnienie zanikowe boczne- postępująca, nieuleczalna choroba zwyrodnieniowachoroba ośrodkowego układu nerwowego, która atakuje zarówno górny (kora ruchowa), jak i dolny (róg przedni rdzenia kręgowego i jądra nerwów czaszkowych) neurony ruchowe. Jest to choroba rzadka, liczbę zachorowań szacuje się na 2–7 przypadków na 100 tys. osób rocznie. Średnia długość życia z tą chorobą wynosi 5–7 lat. Ale na przykład słynny naukowiec Stephen Hawking żył 55 lat po postawieniu diagnozy. Od 1997 roku projektowano dla niego wózek inwalidzki, którym sterował za pomocą jedynego mięśnia twarzy, który zachował mobilność. Komunikuje się za pomocą syntezatora mowy. Pomimo swojej niepełnosprawności Hawking nadal angażował się w działalność naukową. Badał czarne dziury, napisał kilka prac naukowych i książek popularnonaukowych, dużo podróżował, grał w filmach, a nawet latał samolotem w stanie nieważkości.
- Co poleciłbyś kobiecie, która ma bardzo wysokie ryzyko urodzenia dziecka ze złym stanem zdrowia lub nieuleczalnymi chorobami?
- Przede wszystkim idź do klinikizdrowie reprodukcyjne, aby opracować i przepisać mu spersonalizowany plan leczenia i odpowiednio postępować. Również w przypadku klinik bardzo ważny jest taki aspekt, jak przejrzystość i uczciwość: jasno określają procent sukcesu oraz szanse na rekonwalescencję i koncepcję zdrowego dziecka, które naprawdę istnieją. A jeśli nie mogą czegoś zrobić, muszą znaleźć lekarza, który może.
Aborcje medyczne są dozwolone w Rosjiwskazania do 22 tygodni. Odbywa się to, jeśli matka ma poważne choroby, a ciąża zagraża jej życiu lub kobieta nie może w pełni troszczyć się o dziecko. Poważne nieprawidłowości płodu są również podstawą aborcji medycznej. Pełna lista chorób jest wymieniona w porządku Ministerstwa Zdrowia z 2007 r. „Po zatwierdzeniu listy wskazań medycznych do sztucznego przerywania ciąży”. Należą do nich gruźlica, wady serca, poważne patologie wątroby i nerek, poważne zaburzenia psychiczne, zaburzenia chromosomowe u dziecka i inne. Kwestię potrzeby aborcji medycznej rozważa komisja ekspertów, w skład której wchodzi ginekolog obserwujący kobiety, naczelny lekarz instytucji medycznej oraz wąscy specjaliści od choroby, która posłużyła za podstawę aborcji.
- Załóżmy, że wyniki testu wykazały u noworodka obecność ponad 200 genów, które powodują problemy okulistyczne. Co powinni zrobić rodzice w tym przypadku?
- Aby dać właściwą odpowiedź, trzeba dużoszczegóły W końcu sekwencjonowanie jest dużym problemem, dostajesz informacje i nie rozumiesz, co z tym zrobić. A czasem takie informacje, że byłoby lepiej, gdyby nie wiedzieli. Mogą być różne opcje. Czasami jest to jakaś zła wiadomość, którą można powstrzymać, przepisując pewne dodatki zmniejszające ryzyko chorób, a czasem takie, że po prostu nie wiesz, co z nimi zrobić.
„Zdarza się, że jedna niewielka zmiana wpływa na całe ciało”
- Jeśli mówimy o mutacjach i mitochondrialnym DNA, dlaczego istnieją mutacje, które zmieniają całe ciało lub wcale nie powodują negatywnych konsekwencji?
- Badania w tej dziedzinie, my isą zaangażowani. Zdarza się, że dochodzi do jakiejś mutacji, która nagle wpływa na część ciała, w której nie powinna być wcale obecna. To ogromne pytanie, na które nie ma jeszcze odpowiedzi.
Zdjęcie: Zdrowa Moskwa
„Ale co dokładnie leży u podstaw chorób mitochondrialnych i jak mutacje poszczególnych komórek mogą powodować uszkodzenie ciała jako całości?”
- Zdarza się, że jedna mała zmiana wpływa na całośćciało Wygląda na to, że jest to tylko jedna mutacja, która zabija osobę w bardzo młodym wieku. Jeśli chodzi o mitochondrialny DNA, pacjent może mieć tylko jedno zaburzenie, ale powoduje ono chorobę, na którą umiera. Prowadzimy badania i porównujemy zmiany komórek u ludzi, małp i owadów. I jak dotąd nie ujawniono absolutnego minimum, które, po zmianie, wpływa na cały organizm jako całość i powoduje jego dysfunkcję.
Mitochondria- organelle komórkowe, które utleniają związki organiczne i wykorzystują uwolnioną energię.
Choroba mitochondrialna- grupa chorób dziedzicznych związanych zzaburzenie mitochondriów. Przestają wytwarzać energię, przez co komórka przestaje pełnić swoje funkcje. Najbardziej dotknięte w tym przypadku komórki to mózg, mięśnie szkieletowe, nerki, serce, wątroba, narządy oddechowe i układ hormonalny.
W 15% przypadków przyczyną choroby jestmutacja w mitochondrialnym DNA (mtDNA), powodująca upośledzenie funkcji mitochondriów. Inną przyczyną chorób mitochondrialnych są mutacje genów w jądrowym DNA, których produkty biorą udział w metabolizmie mitochondriów. W sumie mitochondrialne DNA stanowi nie więcej niż 0,5% całkowitej ilości DNA w organizmie. DNA mitochondrialny to okrągły chromosom o długości 16 569 par nukleotydów.
Cecha chorób mitochondrialnych,ze względu na mutacje mtDNA jest rodzicielskim rodzajem dziedziczenia (normalnie mitochondria są przenoszone tylko przez jajo). Obecnie zidentyfikowano ponad 250 punktowych mutacji mtDNA, a także wiele różnych delecji (utrata miejsca chromosomu) i przegrupowania mtDNA (pojawienie się dodatkowych miejsc, obrót miejsca chromosomu o 180 °, przeniesienie jednego miejsca chromosomu do drugiego). Znanych jest ponad 200 chorób wywołanych przez te mutacje. Co więcej, mutacja w tym samym genie mtDNA u różnych osób może objawiać się w różnym stopniu, aż do całkowitego braku objawów klinicznych. W związku z tym częstotliwość chorób mitochondrialnych wynosi tylko 1-2 na 10 000 osób, chociaż mutacje mtDNA można wykryć w około 1 na 200 przypadków.
„Naukowcy nie pozwolą na nic złego”
- Jak bardzo sami lekarze dzisiaj ufają wynikom badań genetycznych?
- Przez 10 lat pracy jako genetyk widzę, że lekarzeteraz znacznie lepiej reaguje na analizę genów. Wcześniej, podobnie jak wszystko nowe, było to podejrzane, lekarze zaprzeczali diagnozie, a teraz terapeuci są bardzo zadowoleni z współpracy z nami. Oczywiście są lekarze, którzy nie są na to otwarci, ale z czasem to zniknie. Ponieważ testy genetyczne mają pewne zalety - wyższą dokładność i farmakogenomikę.
— Ostatnio kierownictwo Rosjimówić głośnoobawy związane z gromadzeniem analiz genetycznych biomateriałów naszych obywateli. Czy istnieje realne zagrożenie dla osób, których dane zebrali i wykorzystali naukowcy?
„Chodzi o to, jak przetwarzane są te dane”. Jestem jednak pewien, że rosyjski rząd i naukowcy nie pozwolą na nic złego. Dobro przeważa nad złem, a korzyści są znacznie większe. Jeśli mówimy o jakiejś bardzo poważnej chorobie, to pytanie już nie powstaje, ponieważ ryzyko jest minimalne w porównaniu z korzyścią.
- Czy można powiedzieć, że terapia genowa jest tańsza dla pacjenta, a co najważniejsze, jest bardziej skuteczna niż opracowywanie tradycyjnych leków, przynajmniej w odniesieniu do chorób sierocych?
- Nie mogę powiedzieć na pewno. Na przykład w klinice w Bostonie dzieci są leczone i idzie to bardzo dobrze z tak specyficznymi zaburzeniami, w których terapia genowa jest naprawdę najlepszym sposobem. Ale medycyna musi jeszcze zostać opracowana, zanim stanie się główną metodą.
Według Ministerstwa Zdrowia leczenie chorób sierocychkoszty dla pacjentów od 100 tysięcy do kilku milionów rubli miesięcznie. Koszt jednego z najdroższych preparatów genowych Lucsturna wynosi 850 tys. USD. Jest przeznaczony do leczenia amaurozy Lebera, poważnej choroby oczu, w której przestaje wytwarzać się białko niezbędne do siatkówki, co prowadzi do ślepoty. Ostateczny koszt leku zależy od skuteczności leczenia. Według producenta lek jest skuteczny w 90% przypadków. Wcześniej lekarze zalecali tylko leczenie wspomagające - przyjmowanie witamin i zastrzyki śródgałkowe, ale metody te były nieskuteczne: prawie 95% pacjentów całkowicie traci zdolność widzenia do 10 lat.
- Trochę science fiction: dziś możesz dostosować zdrowy genom, aby uzyskać supermoce?
„Jeszcze nie”. Kiedyś będzie to możliwe. Myślę, że tym, o czym wszyscy marzą, jest możliwość zmiany więzadeł i mięśni w celu bardziej aktywnego ruchu.
- Jak w przyszłości rozwinie się terapia genowa i genetyka?
- Myślę, że diagnoza zostanie zrobiona na wszystkimwcześniejszy etap. I zaczniemy identyfikować sytuacje, w których na przykład możesz wprowadzić wirusa, który pokazuje brakujące białko. Być może nie zadziała to w przypadku wszystkich diagnoz, ale zakres zastosowania terapii genowej będzie stopniowo się rozszerzał.