Тұқымқуландылықтың әртүрлі ауруларды емдеудің тиімділігіне әсері
I. генетика негіздері және оның медицина саласындағы рөлі
Медицина, геномика дәуіріне ену, белсенді, жеке емдеуге реактивті тәсілден бастап, түбегейлі өзгерістерден өтеді. Бұл қайта құру тұқым қуалаушылықтың рөлі туралы түсінікке негізделген, ал ауруларға бейімділікті және әртүрлі терапиялық араласудың тиімділігін анықтауға негізделген. Генетика, тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік туралы ғылым, әр адамның жеке генетикалық кодын және оның денсаулығына әсерін зерттеу құралдарын ұсынады.
1.1. Адам геномы: өмірлік сурет
Адам геномы – дененің әр денесінде ДНҚ-ның толық жиынтығы. ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) төрт нуклеотидтерден тұрады – Adenine (A), Tynin (T), цитозин (T), цитозин (C) және гуанин (C) және гуанин (g), оның тізбегі генетикалық кодты құрайды. Адам геномында 23 жұп хромосомада ұйымдастырылған шамамен 3 миллиард жұп базалар бар. Бұл хромосомалардың құрамында дененің жұмыс істеуіне қажетті ақуыздарды кодтайтын шамамен 20,25000 гендер бар.
1.2. Гендер және олардың функциялары
Гендер – тұқым қуалаушылықтың негізгі бірліктері. Олар белгілі бір ақуыздарды синтездеу үшін қажетті ақпарат бар ДНҚ сегменттері. Ақуыздар, өз кезегінде, ағзада биохимиялық реакциялардың (ферменттер) катализдерінен бастап жасушалар мен ұлпалардың (коллаген) құрылымдық компоненттері (коллаген) және ұяшықтар арасындағы сигнал беру.
Полиморфизм деп аталатын гендердегі өзгерістер ақуыздардың құрылымы мен қызметіне әсер етуі мүмкін, бұл өз кезегінде ауруларға бейімділікке және емдеуге жауапқа әсер етуі мүмкін.
1.3. Тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік
Тұқымқуалаушылық – генетикалық ақпаратты ата-аналардан ұрпақтарға беру. Өзгергіштік – бұл адамдар арасындағы генетикалық ақпаратта айырмашылықтардың болуы. Бұл айырмашылықтар мутациялар (ДНҚ тізбегіндегі өзгерістер) немесе рекомбинацияның нәтижесі болуы мүмкін (жыныстық көбею кезінде генетикалық материал).
Тұқымқуалаушылық пен өзгергіштік эволюцияны бұзады және организмдердің экологиялық жағдайларға бейімделуін қамтамасыз етеді. Медицина аясында олар ауруларға бейімділігі мен емдеудің жауабындағы жеке айырмашылықтарды анықтауда маңызды рөл атқарады.
1.4. Эпигенетика: қоршаған ортаның гендердегі әсері
Эпигенетика – бұл гендер өрнегіндегі өзгерістерді зерттеу, ол ДНҚ-ның реттелетін өзгерістерімен байланысты емес. ДНҚ метилизациясы және гистон модификациясы сияқты эпигенетикалық модификациялар гендердің, соның ішінде олардың «қосулары» немесе «өшіру» белсенділігін өзгерте алады.
Эпигенетикалық өзгерістер диета, стресс, токсиндер мен инфекция сияқты экологиялық факторлардан туындауы мүмкін. Бұл өзгерістер ұрпақтан-ұрпаққа берілуі мүмкін және ауруға сезім мен сезімге әсер етуі мүмкін.
Ii. Генетика және фармакогенетика: емдеудің жекелендірілген тәсілі
Фармакогенетика – бұл генетикалық факторлардың есірткіге жауаптарына әсерін зерттеу. Бұл науқастың жеке генетикалық профиліне негізделген жеке емдеу режимдерін жасауға мүмкіндік береді.
2.1. Дәрі-дәрмектерді метаболиздендіретін гендердің полиморфизмдері
Көптеген препараттар белгілі бір гендермен кодталған ферменттермен метаболизденеді. Осы гендердің өзгеруі ферменттердің белсенділігіне әсер етуі мүмкін, бұл өз кезегінде, препараттардың метаболизм жылдамдығына әсер етуі мүмкін.
Мысалы, CYP отбасының гендері (Cytochrome P450) көптеген дәрілердің метаболизміне қатысқан ферменттермен кодталған. CYP гендеріндегі полиморфизмдер әр түрлі адамдардағы дәрілік заттардың метаболизмінің әр түрлі жылдамдығына әкелуі мүмкін. Баяу метаболизммен ауыратын науқастар жанама әсерлерге көбірек сезімтал болуы мүмкін, ал тез метаболизмі бар науқастарға емдік әсерге қол жеткізу үшін есірткі дозалау мөлшері қажет болуы мүмкін.
2.2. Кардиологиядағы фармакогенетика
Кардиологияда фармакогенетика клопидогель сияқты антиденске қарсы емдеуді оңтайландыруда маңызды рөл атқарады. Клопидогрель дегеніміз – CYP2C19 ферменті жанданған продиадизм. Cyp2C19 геніндегі полиморфизмдер клопидогельдің тиімділігіне әсер етуі мүмкін.
Кипеттің белгілі бір нұсқалары бар науқастар фермент белсенділігінің төмендеуіне әкелетін науқастарда фермент белсенділігінің төмендеуіне әкелуі мүмкін. Мұндай жағдайларда балама дертарнативті заттарды қарастыруға болады.
2.3. Онкологиядағы фармакогенетика
Онкологияда фармакогенетика химиотерапияға жауаптарды болжау және жанама әсерлерге көбірек сезімтал пациенттерді анықтау үшін қолданылады.
Мысалы, TPMT гендері (Thiopurinmethyltransferase) және DPYD (DihyDropIrimidedEdeledase) тиопуриндердің антициалды препараттарының метаболизміне қатысты ферменттермен, тиісінше, тиеп. Осы гендегі полиморфизмдер ферменттер белсенділігінің төмендеуіне әкелуі мүмкін, бұл осы препараттарды емдеудің уыттылығы жоғарылайды.
2.4. Психиатриядағы фармакогенетика
Психиатрияда фармакогенетика оңтайлы антисивті түрді таңдау және ең қолайлы дозаны анықтау үшін қолданылады.
Мысалы, Cyp2D6 және cyp2c19 гендері көптеген антидепрессанттардың метаболизміне қатысты ферменттерді кодтайды. Осы гендегі полиморфизмдер антидепрессанттардың тиімділігі мен толеранттылығына әсер етуі мүмкін.
2.5. Фармакогенетикалық тестілеу
Фармакогенетикалық тестілеу адамға есірткіге жауап беруге әсер ететін генетикалық нұсқаларды анықтауға мүмкіндік береді. Тест нәтижелері дәрігерлерге әр пациент үшін ең тиімді және қауіпсіз емдеуді таңдауға көмектеседі.
Iii. Ауруларға генетикалық бейімділік және алдын-алу мүмкіндігі
Ауруларға генетикалық бейімділік дегеніміз, адамның генетикалық профиліне байланысты белгілі бір ауруды дамыту қаупі артады дегенді білдіреді. Генетикалық бейімділік адамның адам ауыратынын білдірмейді, бірақ бұл белгілі бір жағдайларда ауруды дамыту ықтималдығын арттырады.
3.1. Жүрек-қан тамырлары ауруларының генетикасы
Көптеген жүрек-қан тамырлары аурулары, мысалы, жүрек жүрек ауруы, артериалды гипертензия және аритмия, генетикалық бейімділікке ие.
- Жүгері жүрегі (жүректің ишемиялық ауруы): Холестерин метаболизміне, қабыну мен қанның коагуляциясына қатысатын гендер шұғыл IBS қаупіне әсер етуі мүмкін. Мысалы, LDLR гендік нұсқалары (төмен тығыздық липопротеин рецепторы) LDL холестеринінің жоғарылауына әкелуі мүмкін, бұл атеросклероздың қаупін арттырады.
- Артериялық гипертензия: Қан қысымын реттеумен байланысты көптеген гендер артериялық гипертензия қаупіне әсер етуі мүмкін. Мысалы, go gen гендік нұсқалары (ангиогенсиноген) Ренин-ангиотенсин жүйесінің белсенділігіне әкелуі мүмкін, бұл гипертония қаупін арттырады.
- ArryThmias: Жүрек каналдарын кодтау гендер аритмияға әсер етуі мүмкін, мысалы, ұзартылған Qt аралық және атриальды фибрилляция.
3.2. Қатерлі ісік генетикасы
Көптеген қатерлі ісік, мысалы, сүт безі қатерлі ісігі, аналық без обыры, тоқ ішек қатерлі ісігі және простата обыры, генетикалық бейімділікке ие.
- Сүт безі обыры және аналық без обыры: Гендер BRCA1 және BRCA2 – ДНҚ қалпына келтіруге қатысатын ісік сорпасы гендері. Осы гендердегі мутациялар сүт безі қатерлі ісігінің және аналық бездің қатерлі ісігінің қаупін едәуір арттырады.
- Tolstoy ober: Lynch синдромы (тұқым қуалайтын колоректальды емес қатерлі ісік, HNPCC) – MSH2, ML1, MSH6, MSH6 және PMS2 гендеріндегі муттаулардан туындаған тұқым қуалайтын ауру, олар ДНҚ-ны жөндеуге қатысады. Линч синдромы тоқ ішек қатерлі ісігінің, сондай-ақ қатерлі ісік түрлерін дамыту қаупін едәуір арттырады.
- Простата обыры: Простата обырының отбасылық тарихы бұл аурудың даму қаупін арттырады. Hoxb13 сияқты кейбір гендер простата обырын дамыту қаупімен байланысты болды.
3.3. Нейродэнерді аурулардың генетикасы
Альцгеймер ауруы, Паркинсон ауруы және жанындағы амиотрофиялық склероз (BAS) сияқты көптеген нейротегенеративті аурулар (BAS) генетикалық бейімділікке ие.
- Альцгеймер ауруы: Apeoe гені (аполипопротеин Е) үш негізгі аллель бар: Apeoe2, Apoe3 және Apoe4. Apoe4 Allele Альцгеймер ауруын дамыту қаупінің жоғарылауымен байланысты, ал апо2 аллель қорғаныс әсеріне ие бола алады.
- Паркинсон ауруы: SNCA (альфа-синуцлин), LRRK2 (лейкин-төселген Киназа 2) және Park2 (Parkin) және Park2 (Parkin) ауруымен байланысты болды.
- Бүйір амиотрофиялық склероз (басс): SOD1 гені (SuperoxSidsmutase 1) – бассымен байланысты алғашқы гендердің бірі. SOD1 геніндегі мутациялар жүйке жасушаларын зақымдауы мүмкін улы ақуыздардың пайда болуына әкеледі.
3.4. Аутоиммунды аурулардың генетикасы
Ревматоидты артрит, жүйелік лупус эритематозы (SLE) және бірнеше склероз сияқты көптеген аутоиммунды аурулары генетикалық бейімділікке ие.
- Ревматоидты артрит: HLA-DRB1 – ревматоидты артритпен ең танымал геном. «Жалпы антиген эпитоп» деп аталатын HLA-DRB1 генінің кейбір нұсқалары ревматоидты артрит қаупін едәуір арттырады.
- Жүйе қызыл лупус (SLE): Иммундық реакцияға қатысқан көптеген гендер жақсы даму қаупіне әсер етуі мүмкін. Мысалы, IRF5 гендік нұсқалары (Интерферон-реттеу коэффициенті 5) SLE даму қаупімен байланысты.
- Шашыраңқы склероз: HLA-DRB1 * 15: 01 – бұл Allele, бұл бірнеше склерозмен байланысты. Бұл аллель ауруды дамыту қаупін арттырады.
3.5. Генетикалық кеңес беру және алдын-алу
Генетикалық кеңес беру – бұл мамандар адамдарға аурулардың генетикалық қаупі туралы ақпаратты түсінуге және түсіндіруге көмектесетін процесс. Генетикалық кеңес беру адамдарға аурулардың алдын-алу, диагностикалау және емдеу туралы ақылға қонымды шешімдер қабылдауға көмектеседі.
Генетикалық бейімділікке байланысты әр түрлі алдын-алу шараларын қолдануға болады, мысалы:
- Өмірді өзгерту Өзгерту: Дұрыс тамақтану, тұрақты физикалық жаттығулар, темекі шегуден бас тарту және алкогольді орташа пайдаланудан бас тарту көптеген ауруларды дамыту қаупін азайтады.
- Тұрақты медициналық тексерулер: Ауруларды ерте анықтау сәтті емдеу мүмкіндігін арттыруы мүмкін.
- Профилактикалық дәрі-дәрмектер: Кейбір жағдайларда профилактикалық препараттар аурудың даму қаупін азайту үшін тағайындалуы мүмкін. Мысалы, сүт безі қатерлі ісігінің қаупі жоғары әйелдер цирококсифенді немесе ралоксифенді ала алады.
- Хирургиялық араласу: Кейбір жағдайларда ауруды дамыту қаупін азайту үшін профилактикалық хирургиялық араласу ұсынылуы мүмкін. Мысалы, сүт безі қатерлі ісігі және аналық бездердің қатерлі ісігі қаупі жоғары әйелдер профилактикалық және овариэктомияның алдын алу мүмкіндігін қарастыра алады.
Iv. Гендік терапия: тұқым қуалайтын ауруларды емдеудегі жаңа көкжиек
Гендік терапия – бұл емдеу әдісі, ол емдеуді тудыратын генетикалық ақауларды түзетуге бағытталған. Оған генетикалық материалды науқастың жасушаларына енгізу кіреді, олар ақаулы генді алмастыра алады, оның қызметін түзейді немесе жаңа гендік кодтау ақуызын енгізеді.
4.1. Генетикалық терапияның түрлері
Генетикалық терапияның екі негізгі түрі бар:
- Goe терапиясы – Vivo: Генетикалық материал тікелей науқастың денесіне енгізіледі.
- Гендік терапия Ex Vivo: Жасушалар пациенттің денесінен алынады, зертханада генетикалық түрде өзгертіліп, пациенттің денесіне оралады.
4.2. Жалпы терапия векторлары
Векторлар генетикалық материалды пациенттің жасушаларына жеткізу үшін қолданылады. Векторлардың ең көп таралған түрлері:
- Вирустық векторлар: Adenoassed вирустары (AAV), аденовирустар және Лентивирустар. Вирустық векторлар жасуша инфекциясында өте тиімді, бірақ иммундық реакцияны тудыруы мүмкін.
- Невирус векторлары: Липосомалар, плазмидтер және нанобөлшектер. Невирус векторлары вирусты қарағанда азырақ тиімді, бірақ олар аз иммуногендік.
4.3. Табысты генетикалық терапияның мысалдары
Гендік терапия кейбір тұқым қуалайтын ауруларды емдеу үшін сәтті қолданылады, мысалы:
- Отандық бұлшықет атрофиясы (SMA): Дәрі-дәрмек Золгенсма (OnAneMongene AbeparvovovEc) – SMN1 генінің функционалды көшірмесін SMN-мен, SMN-мен қамтамасыз ететін гендік терапия.
- RPE65 гендегі мутациядан туындаған тұқым қуалайтын соқырлық: Препарат Луxстура (Воретиген Непарвове) – rpe65 генінің функционалды көшірмесін тұқым қуалайтын соқырлықпен бірге репро65 генінің функционалды көшірмесін жеткізетін генетикалық терапия.
- Трансфузиялық-тәуелді бета-талассемия: Дәрі-дәрмек Zynteglo (Betibeglogene Auttemcel) – бұл экс-vivo генетикалық терапиясы, бұл қалыпты гемоглобинді шығаруы үшін бета-таласемиямен өңделеді.
4.4. Генетикалық терапияның мәселелері мен болашағы
Гендік терапия – бұл перспективалы емдеу әдісі, бірақ ол сонымен қатар бірқатар проблемалармен байланысты, мысалы:
- Иммундық жауап: Вирустық векторлар иммундық реакцияны тудыруы мүмкін, бұл генетикалық түрлендірілген жасушалардан бас тартуға әкелуі мүмкін.
- Мақсат: Генетикалық материалдарды тек қалаған ұяшықтарға жеткізу қиын міндет болып қала береді.
- Ұзақ мерзімді қауіпсіздік: Генетикалық терапияның ұзақ мерзімді әсері мұқият зерделенуі керек.
- Бағасы: Гендік терапия – бұл қымбат емдеу әдісі.
Осы проблемаларға қарамастан генетикалық терапия көптеген тұқым қуалайтын ауруларды емдеудің үлкен әлеуетіне ие. Crispr-Cas9 сияқты жаңа технологиялардың дамуы дәл және тиімді генетикалық терапия үшін жаңа мүмкіндіктер ашады.
Генетикалық тестілеу және емдеудің этикалық және әлеуметтік аспектілері
Генетикалық тестілеу мен емдеудің кең жүзеге асырылуы бірқатар этикалық және әлеуметтік мәселелерді ескеру қажет.
5.1. Құпиялылық және дискриминация
Генетикалық тестілеу нәтижелері құпия және рұқсатсыз кіруден қорғалуы керек. Адамдар жұмыс берушілермен, сақтандыру компаниялары немесе басқа ұйымдар өздерінің генетикалық профиліне негізделген өзге де ұйымдармен генетикалық дискриминациялау қаупі бар. Адамдарды генетикалық дискриминациядан қорғау үшін шаралар қабылдау қажет.
5.2. Хабарланған келісім
Генетикалық тестілеу науқастың келісілген келісімімен ғана жүзеге асырылуы керек. Науқастар тестілеу мақсаттарын, мүмкін нәтижелер, тәуекелдер мен артықшылықтарды, сондай-ақ емдеу нұсқаларын толығымен білуі керек.
5.3. Жетімділік
Генетикалық сынау және емдеу олардың әлеуметтік-экономикалық жағдайына қарамастан, оларға мұқтаж барлық адамдарға қол жетімді болуы керек.
5.4. Евгеника
Евгениктердің мақсаттары үшін генетикалық технологияларды қолданудан аулақ болу керек, яғни халықтың генетикалық құрамын жақсарту. Евгеника этикалық емес және адамдық қадір-қасиет пен теңдікке құрмет қағидаттарына қайшы келеді.
5.5. Реттеу
Олардың қауіпсіздігі, тиімділігі мен этикасын қамтамасыз ету үшін генетикалық тестілеу мен емдеуді реттеу үшін нақты нормативтік актілерді әзірлеу қажет.
Vi. Медицинадағы болашақ генетика
Генетика медицинада маңызды рөл атқарады. Болашақта келесі тенденциялар күтуге болады:
- Генетикалық тестілеуді неғұрлым кең қолдану: Генетикалық тестілеу қол жетімді және қол жетімді болады, бұл ерте сатылардағы ауруларға генетикалық бейімділігі бар адамдарды ашады.
- Генетикалық мәліметтер негізінде жаңа дәрі-дәрмектерді әзірлеу: Аурулардың генетикалық механизмдерін біле отырып, тиімді және мақсатты есірткіні дамытады.
- Генетикалық терапияны жетілдіру: Crispr-Cas9 сияқты жаңа технологиялар генетикалық терапияны дәл, тиімді және қауіпсіз етеді.
- Генетикалық мәліметтерді электрондық медициналық құжаттарға біріктіру: Генетикалық мәліметтерді электрондық медициналық құжаттарға біріктіру дәрігерлерге науқастарды емдеу туралы ақылға қонымды шешімдер қабылдауға мүмкіндік береді.
- Генетикадағы жасанды интеллектің дамуы: Жасанды интеллект генетикалық мәліметтерді талдау, аурулардың генетикалық маркерлерін анықтауға және емдеуге жауап алуға болады.
Қорытындылай келе, тұқым қуалаушылық әр түрлі ауруларды емдеудің тиімділігін анықтауда маңызды рөл атқарады. Аурулардың генетикалық механизмдерін түсіну науқастың жеке генетикалық профиліне негізделген жеке емдеу режимдерін жасауға мүмкіндік береді. Гендік терапия – тұқым қуалайтын ауруларды емдеудің перспективті әдісі, ол генетикалық ақауларды түзетудің жаңа мүмкіндіктерін ашады. Генетикалық тестілеу мен емдеудің кең жүзеге асырылуы этикалық және әлеуметтік аспектілерді есепке алуды, сондай-ақ нақты нормативтік актілерді әзірлеуді талап етеді. Медицинадағы генетиканың болашағы генетикалық тестілеуді, жаңа дәрілерді әзірлеу, генетикалық терапияны жетілдірумен, генетикалық терапияны жетілдірумен және электронды медициналық құжаттарға интеграциялануымен байланысты.