Contenuto
- Imparare cosa hanno da dire i geni
- Facendo progressi
- Quello che non sappiamo
- Riempiendo gli spazi vuoti
- Test più economici
- Andando avanti
C'è molta eccitazione per la promessa del sequenziamento genomico e per come potrebbe essere utilizzato per creare trattamenti più efficaci per un individuo, essenzialmente per personalizzare la cura. I medici oncologici stanno già iniziando a utilizzare le informazioni genetiche dei tumori di una persona per scegliere quelli che ritengono essere i farmaci più efficaci. Ma la medicina personalizzata è ancora agli inizi e non è ancora ampiamente utilizzata in cardiologia. Perché? Perché più impariamo, più domande abbiamo.
Imparare cosa hanno da dire i geni
Il nostro DNA è incredibilmente complesso. Ognuno di noi ha tre milioni di paia di basi di geni. Per sapere quali coppie di geni sono anormali, abbiamo prima dovuto imparare che aspetto hanno i geni normali. Fortunatamente, genetisti dedicati sono stati in grado di mappare il DNA con l'aiuto di potenti computer. Macchine sofisticate sono in grado di leggere questi codici complessi molto rapidamente e il processo che ha richiesto 13 anni per essere completato può ora essere completato in un giorno o due.
Successivamente, questi scienziati hanno iniziato a cercare geni irregolari che apparivano in persone con determinate malattie, in modo da poter stabilire una connessione tra la mutazione e la condizione. È come trovare errori di battitura nelle pagine di un libro: ognuno ha diversi errori di battitura nel proprio DNA.
Ma abbiamo appreso che la connessione non è sempre semplice. Ad esempio, abbiamo trovato diverse varianti genetiche che portano alla cardiomiopatia ipertrofica, una malattia che causa l'ispessimento, l'ingrandimento e il fallimento del muscolo cardiaco. Da molto tempo sappiamo che non tutti coloro che portano questa variante genetica sviluppano la malattia. Questo vale anche per altre varianti genetiche.
Inoltre, gli scienziati hanno recentemente scoperto che una variante genetica nella cardiomiopatia ipertrofica può colpire alcune razze, ma non altre. Ad esempio, i caucasici che hanno una variante genetica possono sviluppare una malattia, mentre i neri con la stessa variante genetica potrebbero no. Non sappiamo esattamente perché. Quindi la presenza di una variante genetica in alcune persone può avere un'implicazione diversa in altre, il che significa che potrebbero essere in gioco altri fattori.
Inoltre, ci sono molte malattie che sembrano avere una causa genetica, perché sono familiari, ma non siamo stati in grado di identificare le varianti genetiche che le causano. È probabile che siano coinvolte più varianti geniche.
Facendo progressi
Dal punto di vista del cuore, abbiamo imparato di più dalle mutazioni rare. Queste scoperte hanno portato a una migliore comprensione di come la natura può correggere questi problemi. C'è molta speranza che possiamo usare questa intuizione per sviluppare nuovi farmaci per curare queste malattie.
Ad esempio, dieci anni fa una variante genetica è stata identificata come associata all'incapacità del fegato di eliminare il colesterolo dal flusso sanguigno. Le persone con questa mutazione hanno livelli di colesterolo nel sangue molto alti. Questa scoperta è stata utilizzata per creare una nuova classe di farmaci per il colesterolo, chiamati inibitori PCSK9, che aiutano i pazienti con la mutazione a metabolizzare il colesterolo.
Il farmaco impedisce a una proteina chiamata PCSK9 di interferire con il normale meccanismo di eliminazione del colesterolo nel fegato. Ci sono voluti meno di un decennio dalla scoperta del percorso PCSK9 alla produzione di un farmaco che potesse essere utilizzato nei pazienti. Ciò non sarebbe stato possibile senza la conoscenza del codice genetico.
Gli studi genetici ci stanno avvicinando alla ricerca di un trattamento anche per la cardiomiopatia ipertrofica. È stato sviluppato un trattamento innovativo che utilizza piccole molecole per mirare a dove si trova la variante genica. Quando viene somministrato questo agente ai gatti inclini a questa malattia, la possibilità che sviluppino un cuore ingrossato diminuisce.
Il prossimo passo è testare la formula sugli esseri umani a rischio di malattia. Se il trattamento è efficace, sarà un passo avanti nella prevenzione della cardiomiopatia ipertrofica. Nessun trattamento è attualmente disponibile per coloro che hanno una maggiore probabilità di sviluppare questa malattia perché portano la variante genetica. Sviluppi come questi sono molto eccitanti in quanto cambiano il nostro approccio alla cura del paziente da reattivo a proattivo.
Quello che non sappiamo
Man mano che ci avviciniamo alla comprensione della relazione tra mutazioni geniche e malattie, emerge un terzo fattore a complicare le cose: il modo in cui i nostri geni interagiscono con l'ambiente e la nostra vita quotidiana. La raccolta di questa conoscenza richiederà un approccio sistematico agli studi clinici e molti decenni per arrivare alle risposte.
Alla fine, tuttavia, speriamo che ci aiuteranno a capire alcune domande fondamentali, come il motivo per cui alcune persone che fumano, respirano aria inquinata o mangiano diete povere sviluppano malattie cardiache mentre altre no. La buona notizia è che studi recenti suggeriscono anche che abitudini sane, come fare esercizio fisico regolarmente e seguire una dieta sana, possono superare i rischi di sviluppare malattie cardiovascolari che vengono “ereditate” attraverso varianti genetiche.
Riempiendo gli spazi vuoti
Ci sono molti pezzi mancanti del puzzle del DNA. Fortunatamente, sono in corso diversi enormi sforzi per raccogliere e analizzare i dati genomici. L'obiettivo finale è fornire ai medici le conoscenze necessarie per curare i pazienti che presentano una determinata malattia.
Uno sforzo è chiamato l'iniziativa di medicina di precisione, o "Tutti noi". Si tratta di un progetto unico volto a identificare le differenze individuali nei geni, nell'ambiente e nello stile di vita. Il progetto arruolerà un milione o più partecipanti a livello nazionale che accettano di condividere campioni biologici, dati genetici e informazioni sulla dieta e sullo stile di vita con i ricercatori attraverso le loro cartelle cliniche elettroniche. Si spera che le informazioni raccolte attraverso questo programma si traducano in trattamenti più precisi per molte malattie.
Test più economici
Il costo del sequenziamento del DNA è sceso da migliaia di dollari a centinaia di dollari e continua a diminuire. Poiché i prezzi più bassi rendono il test del DNA accessibile alla persona media, è probabile che assisteremo a un marketing più diretto al consumatore che consentirà alle famiglie di identificare alcuni rischi di malattie genetiche, in modo simile a come puoi già utilizzare il test del DNA per scoprire i tuoi antenati. Stiamo ancora imparando le implicazioni di come ottenere informazioni sul rischio di malattia possa avere un impatto sulla salute e sul benessere delle persone.
Nel mondo medico, stiamo cercando di capire come utilizzare il test del DNA per ottenere informazioni che non possiamo ottenere con altri tipi di test. Una volta acquisite le informazioni, dobbiamo sapere cosa farne. Un buon esempio è l'ipercolesterolemia familiare. Il test del DNA ha rivelato che il tre per cento delle persone ha un rischio maggiore per questa condizione che causa livelli di colesterolo nel sangue pericolosamente alti. Così:
- Tutti dovrebbero essere testati per trovare questo tre percento?
- È meglio che usare un test standard del colesterolo nel sangue e fare un'attenta storia familiare?
- Cosa succede se un test del DNA rileva che hai un rischio superiore del cinque percento di diverse forme di malattie cardiache?
- Questo rischio aumentato è abbastanza alto da dover essere trattato?
Domande come queste devono essere risolte prima di poter utilizzare il test del DNA per giustificare il nostro approccio terapeutico.
Andando avanti
Abbiamo appena iniziato a grattare la superficie, ma prevediamo che la genetica alla fine cambierà il modo in cui i cardiologi valutano i pazienti e le loro famiglie con determinate forme di malattie cardiache, come l'insufficienza cardiaca. Un adulto su cinque sviluppa insufficienza cardiaca. E la malattia colpisce i figli di un paziente con insufficienza cardiaca su quattro. Vorremmo identificare queste persone prima che sviluppino insufficienza cardiaca.
Per fortuna, molti nuovi entusiasmanti sviluppi nella conoscenza e nella tecnologia ci stanno consentendo di affrontare questo puzzle enormemente complicato. Identificare il potenziale del test genetico è un compito arduo, ma entusiasmante. Tutti non vedono l'ora di vedere i progressi.
Il dottor Tang è cardiologo presso il Cleveland Clinic's Heart and Vascular Institute, il programma di cardiologia e cardiochirurgia n. 1 della nazione secondo la classifica degli Stati Uniti News & World Report. È anche Direttore del Center for Clinical Genomics.