Κακή κληρονομικότητα: Πρέπει να φοβόμαστε τις γενετικές ασθένειες;

Συχνά εξηγούμε ορισμένα κράτη με γενετική.- υγιής υγεία "στον πατέρα", μη ανεκτικότητα στο γάλα "όπως στη γιαγιά", μια εξαιρετική φωνή και ακρόαση "στον προ-παππού". Πολλές ασθένειες είναι επίσης το πιο εύκολο να εξηγηθεί με τη γενετική, ταυτόχρονα, σαν να απορρίπτετε την ευθύνη, επειδή μπορούμε να επηρεάσουμε τον δικό μας τρόπο ζωής, αλλά όχι γονίδια. Η Irina Zhegulina, κλινικός γενετιστής στο Ιατρικό Κέντρο Atlas, μας είπε για το τι επηρεάζει πραγματικά η γενετική (τουλάχιστον σύμφωνα με αποδεδειγμένα δεδομένα) και ποιοι μηχανισμοί στο DNA διακρίνουν τους ανθρώπους ο ένας από τον άλλο.

Πώς είναι τα χρωμοσώματα

Ο οργανισμός μας είναι η πιο πολύπλοκη κατασκευή που αποτελείται από τούβλα-κύτταρα. Στον πυρήνα κάθε κυττάρου περιέχει ένα μόριο ϋΝΑ, μια σπειροειδή στριμμένη έλικα - αν το ξεδιπλώσετε, παίρνετε μια γραμμή μήκους δύο μέτρων. Για την ευκολία της αποθήκευσης πληροφοριών, τα μόρια DNA συσκευάζονται συμπαγώς ως χρωμοσώματα - ξεχωριστά μπλοκ - σε 23 ζεύγη. Κάθε χρωμόσωμα σε ένα ζεύγος (εκτός από το χρωμόσωμα XY στα αρσενικά) φέρει τις ίδιες γενετικές πληροφορίες. Αυτό διασφαλίζει την ακεραιότητα των δεδομένων: αν συμβεί κάτι σε ένα αντίγραφο, μπορείτε πάντα να διαβάσετε τις σωστές πληροφορίες από ένα άλλο.

Το ίδιο το μόριο του DNA περιέχει γονίδια που είναι ατελείωτοι συνδυασμοί τεσσάρων νουκλεοτιδίων - Α, Τ, G και C. Ονομάζονται μετά τα πρώτα γράμματα των λεγόμενων αζωτούχων βάσεων που περιέχουν - γουανίνη, αδενίνη, θυμίνη, κυτοσίνη. Τα ζευγάρια σχηματίζονται πάντα με κάποιο τρόπο: αδενίνη - με θυμίνη, γουανίνη - με κυτοσίνη. Είναι αυτή η ζεύγη οργάνωση του μορίου που του επιτρέπει να είναι στριμωγμένη. Ένα γονίδιο είναι μια «οδηγία» σύμφωνα με την οποία σχηματίζονται πρωτεΐνες στο σώμα που εκτελούν μια ποικιλία λειτουργιών - από την κατασκευή των ιστών μέχρι τη ρύθμιση των λεπτών εργασιών του εγκεφάλου. Κάθε γονίδιο είναι μια ακολουθία βάσεων και ένα γονίδιο μπορεί να αποτελείται από αρκετές εκατοντάδες "γράμματα" καθώς και αρκετά εκατομμύρια. Για παράδειγμα, μια πρωτεΐνη που απαιτείται για τη "συσκευασία" του DNA σε χρωμοσώματα κωδικοποιείται από ένα σύντομο γονίδιο που αποτελείται από 500 ζεύγη βάσεων. Και ένα από τα μεγαλύτερα γονίδια στο σώμα κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη δυστροφίνης (συμμετέχει στην οικοδόμηση του μυϊκού ιστού) και αποτελείται από 2,6 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων.

Το σύνολο του ανθρώπινου γονιδιώματος είναι 3,2 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων. Ωστόσο, δεν είναι όλα αυτά γονίδια. Τα γονίδια αποτελούν μόνο το 2%. Το υπόλοιπο 98% είναι μη κωδικοποιημένο DNA, για το οποίο οι επιστήμονες εξακολουθούν να υποστηρίζουν. Σύμφωνα με μια εκδοχή, οι περιοχές αυτές ρυθμίζουν τη δουλειά των γονιδίων και, από την άλλη, είναι το λεγόμενο γενετικό φορτίο, το οποίο αυξάνει ελαφρώς με κάθε γενιά.

Πώς προκύπτουν οι μεταλλάξεις

Μερικές φορές συμβαίνουν υποκαταστάσεις στην αλληλουχία των βάσεων που αποτελούν ένα γονίδιο. Μπορούν να συγκριθούν με ορθογραφικά λάθη. Ανάλογα με το πόσο ισχυρά αλλάζει η "έννοια" μιας γονιδιακής λέξης, διακρίνονται πολυμορφισμοί και μεταλλάξεις. Οι μεταλλάξεις είναι αλλαγές που οδηγούν στο γεγονός ότι το σώμα παράγει μια πρωτεΐνη με μια σημαντικά αλλοιωμένη λειτουργία. Για παράδειγμα, με φαινυλκετονουρία, εμφανίζεται μια μετάλλαξη στο γονίδιο που κωδικοποιεί το ένζυμο που επεξεργάζεται φαινυλαλανίνη, ένα αμινοξύ που απαντάται σχεδόν σε όλα τα τρόφιμα. Λόγω του "ελαττωματικού" ενζύμου, το σώμα δεν μπορεί να απορροφήσει αυτό το αμινοξύ - ως αποτέλεσμα, συσσωρεύεται και έχει τοξική επίδραση στο νευρικό σύστημα.

Εάν η "έννοια" της λέξης γονιδίου αλλάζει ασήμαντα, η πρωτεΐνη εκτελεί τις λειτουργίες της με μικρές παραλλαγές. Για παράδειγμα, διάφοροι συνδυασμοί τέτοιων αλλαγών - οι πολυμορφισμοί - μπορούν να καθορίσουν διαφορετικά χρώματα στα μάτια, τα μαλλιά και ακόμη και την γενετική ευαισθησία σε συχνές ασθένειες, όπως ο διαβήτης και οι καρδιακές και αγγειακές παθήσεις.

Οι μεταλλάξεις μπορούν να εμφανιστούν όχι μόνο μέσα στο γονίδιο, αλλά και σε ολόκληρα χρωμοσώματα. Στη συνέχεια ονομάζονται γονιδιωματικά ή χρωμοσωμικά. Αυτές είναι σημαντικές αναδιατάξεις (για παράδειγμα, μια αλλαγή στον αριθμό των χρωμοσωμάτων) και οδηγούν σε σοβαρές ασθένειες. Για παράδειγμα, στο σύνδρομο Down, ένα άτομο δεν έχει δύο, αλλά τρία είκοσι πρώτα χρωμοσώματα, και στο σύνδρομο Shereshevsky-Turner, λείπει το δεύτερο χρωμόσωμα Χ. Οι μεταλλάξεις μπορούν επίσης να βρίσκονται στον "πεσμένο" χρωμόσωμα - όταν αλλάζουν τη θέση τους ή συγχωνεύονται. Οι φορείς αυτών των μεταλλάξεων είναι συχνότερα υγιείς, αλλά αυξάνεται σημαντικά ο κίνδυνος ύπαρξης παιδιού με σοβαρό γενετικό σύνδρομο.

Ποιες είναι οι συχνότερες κληρονομικές ασθένειες;

Κάθε ένας από εμάς από τη γέννηση είναι ο φορέας μιας σειράς γονιδιακών μεταλλάξεων. Δεδομένου ότι κάθε χρωμόσωμα έχει ένα αντίγραφο, οι μεταλλάξεις, κατά κανόνα, δεν αναγγέλλονται και οι ασθένειες δεν αναπτύσσονται. Ωστόσο, αν δύο μεταφορείς των γονιδίων της ίδιας νόσου γίνουν ζεύγος, τότε ο κίνδυνος να έχει παιδί με τη νόσο είναι 25%. Στην πραγματικότητα, για αυτό το λόγο, πιστεύεται ότι οι συγγενείς γάμοι είναι επικίνδυνοι - οι άνθρωποι με παρόμοια γενετική έχουν πολύ μεγαλύτερο κίνδυνο σύμπτωσης μεταλλάξεων.

Κάθε άτομο κατά μέσο όρο είναι ένας υγιής φορέας για έως και δέκα μεταλλάξεις που σχετίζονται με σπάνιες γενετικές ασθένειες - κυστική ίνωση, φαινυλοκετονουρία, νόσο Tay-Sachs και πολλά άλλα. Οι συχνότερες κληρονομικές ασθένειες είναι η αιμοχρωμάτωση (μετάλλαξη στο γονίδιο HFE - μέχρι δύο περιπτώσεις ανά χίλια), κυστική ίνωση (μετάλλαξη στο γονίδιο CFTR - έως πέντε περιπτώσεις ανά χιλιάδες), φαινυλκετονουρία (μετάλλαξη στο γονίδιο PAH - μέχρι μία περίπτωση ανά χίλια) (μετάλλαξη στο γονίδιο GJB2 - μέχρι δύο περιπτώσεις ανά χιλιάδες), συγγενή τύφλωση (μεταλλάξεις σε διαφορετικά γονίδια - μέχρι μία περίπτωση ανά χίλια), χορεία του Huntington (μετάλλαξη στο γονίδιο CYP21 - έως μία περίπτωση ανά χίλια) HTT γονίδιο - έως πέντε περιπτώσεις ανά χιλιάδες), νευροϊνωμάτωση (μετάλλαξη Είμαι στο γονίδιο NF1 - έως και τέσσερις περιπτώσεις ανά χιλιάδες), πολυκυστική νεφρική νόσο (μια μετάλλαξη στο γονίδιο PKD1 - έως οκτώ περιπτώσεις ανά χιλιάδες). Τέτοιες ασθένειες δεν μπορούν να θεραπευτούν πλήρως, αλλά με τη βοήθεια της θεραπείας, οι εκδηλώσεις του συνδρόμου μπορούν να ανακουφιστούν, φυσικά, ανάλογα με τη σοβαρότητά τους. Δεδομένου ότι πολλές από αυτές τις ασθένειες περιπλέκουν σοβαρά την κατάσταση του παιδιού και ολόκληρη τη μελλοντική του ζωή, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει προληπτικά μέτρα.

Η εξατομικευμένη ιατρική έχει κάνει διαθέσιμες διαγνωστικές εξετάσεις που σας επιτρέπουν να σαρώσετε το DNA των μελλοντικών γονέων για μεταλλάξεις που σχετίζονται με γενετικές ασθένειες. Εάν οι μεταλλάξεις που εντοπίζονται στο ζεύγος δεν συνδέονται με την ίδια ασθένεια, τότε ο κίνδυνος για το παιδί θα είναι ελάχιστος, αλλά αν εντοπιστούν οι ίδιες μεταλλάξεις, ο κίνδυνος ισούται με 25% και θεωρείται υψηλός. Ο γενετιστής προσφέρει στο ζευγάρι όλα τα πιθανά προληπτικά μέτρα ώστε το παιδί να μην κληρονομήσει αυτές τις μεταλλάξεις και να γεννηθεί υγιές: αυτό θα μπορούσε να είναι η εξωσωματική γονιμοποίηση με ένα προεπιλεγμένο υγιές έμβρυο για αυτή τη μετάλλαξη, προγεννητική γενετική διάγνωση, όταν ένα δείγμα εμβρυϊκών κυττάρων λαμβάνεται από μια έγκυο γυναίκα ή νεογνική εξέταση αμέσως κατά τη γέννηση.

Δεν είναι όλες οι μεταλλάξεις από γονείς

Οι μεταλλάξεις μπορούν να αποκτηθούν κατά τη διάρκεια της ζωής - οι περισσότερες φορές μελετώνται στην ογκολογία. Τα κύτταρα του σώματός μας διαιρούνται διαρκώς, και με κάθε σφάλμα διαίρεσης εμφανίζονται, αυτή είναι μια φυσική διαδικασία. Αυτό αντισταθμίζεται από ειδικά ένζυμα που αποκαθιστούν το DNA: "σβήνουν" τα λάθη και εισάγουν τα σωστά στοιχεία στη θέση τους. Παρόλα αυτά, για διάφορους λόγους, μπορούν να συσσωρευτούν σφάλματα - και αν τουλάχιστον ένα σφάλμα επιμένει στο τμήμα κωδικοποίησης του γονιδιώματος, αυτό μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία των πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων των ενζύμων. Στην περίπτωση του καρκίνου, τέτοιες μεταλλάξεις εμφανίζονται στα γονίδια που ρυθμίζουν την κυτταρική διαίρεση - ως αποτέλεσμα, γίνεται ανεξέλεγκτη. Τα πιο ευάλωτα από αυτή την άποψη είναι οι ιστοί όπου τα κύτταρα διαχωρίζονται ιδιαίτερα ενεργά: το εντερικό επιθήλιο, τους πνεύμονες και τα όργανα του αναπαραγωγικού συστήματος.

Μπορούν επίσης να αποκτηθούν γονιδιωματικές (χρωμοσωμικές) μεταλλάξεις. Για παράδειγμα, σε κύτταρα μυελού των οστών, τέτοιες μεταλλάξεις μπορούν να οδηγήσουν στη σύντηξη γονιδίων που ρυθμίζουν το ένα το άλλο, πράγμα που διαταράσσει την κυτταρική διαίρεση. Πιστεύεται ότι οι κύριοι παράγοντες που μπορούν να οδηγήσουν στη συσσώρευση σφαλμάτων είναι η επίδραση της ιοντίζουσας ακτινοβολίας (ακτίνες Χ) σε μεγάλες ποσότητες, η επίδραση καρκινογόνων παραγόντων όταν εργάζονται σε επικίνδυνη παραγωγή. Άλλοι παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της οικολογίας, επηρεάζουν επίσης, αλλά σε μικρότερο βαθμό.

Ποιος είναι ο ρόλος της γενετικής στις συχνές ασθένειες;

Οι πιο συχνές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης της αθηροσκλήρωσης, της ουρικής αρθρίτιδας, του διαβήτη, της παχυσαρκίας και της οδοντικής τερηδόνας, έχουν κάποια γενετική συνιστώσα. Αλλά εξακολουθούν να είναι πολυπαραγοντικές, που οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στις περιστάσεις, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου ζωής και της διατροφής. Οι γιατροί οποιασδήποτε ειδικότητας ρωτούν αν έχουν υπάρξει περιπτώσεις τέτοιων ασθενειών στην οικογένεια για να μάθετε αν υπάρχει αυξημένος κίνδυνος, αλλά πρέπει να καταλάβετε ότι ο ίδιος σακχαρώδης διαβήτης μπορεί να αναπτυχθεί για λόγους που σχετίζονται με τις διατροφικές συνήθειες, ακόμη και αν οι συγγενείς δεν το έχουν. Αντίθετα, η γνώση των κινδύνων τους βοηθά να αναλάβουν τον τρόπο ζωής με την πάροδο του χρόνου και να αποτρέψουν τέτοιες ασθένειες.

Υπάρχει ένας γενετικός παράγοντας και αλλεργίες, αλλά όχι ο καθένας - πρώτα απ 'όλα είναι το άσθμα, η αλλεργική ρινίτιδα, το έκζεμα. Πρόσφατα, διεξήχθη μια μελέτη που συνδέει τη γενετική και την ανάπτυξη της αποκαλούμενης ατοπικής πορείας - μια ολόκληρη ομάδα αλλεργικών ασθενειών που συνήθως αναπτύσσονται από την πρώιμη παιδική ηλικία, περνώντας από την μία στην άλλη ή συνδέοντας μεταξύ τους. Σήμερα, επτά θέσεις στο DNA είναι γνωστές που σχετίζονται αξιόπιστα με αυξημένο κίνδυνο πρόωρου εκζέματος στα παιδιά και άσθμα που σχετίζεται με την αλλεργία του άνθους. Γενικά, όσον αφορά τις αλλεργίες, οι σοβαρές και διαρκείς αλλαγές στην υγεία, συχνά προοδευτικές, έχουν γενετική βάση. Εάν η γιαγιά σας κατά καιρούς είχε αλλεργία στα άνθη της φιάλης και ο παππούς σας - στα εσπεριδοειδή, δεν είναι καθόλου γεγονός ότι θα το συναντήσετε εξαιτίας της κληρονομικότητας. Μια άλλη αλλεργία συχνά ονομάζεται δυσανεξία, δηλαδή η αδυναμία του οργανισμού να επεξεργάζεται σωστά διάφορες ουσίες. Η μισαλλοδοξία (συνήθως η λακτόζη, η γλουτένη, το αλκοόλ, η καφεΐνη) οφείλεται στην γενετική.

Οι άνθρωποι τείνουν να συσχετίζουν με την γενετική πράγματα που είναι δύσκολο να εξηγηθούν ή να κατανοηθούν. "Έχετε μια τέτοια γενετική" - αυτή η φράση μπορεί να ακουστεί ακόμη και από μερικούς γιατρούς. Σύμφωνα με την Irina Zhegulina, πολλές από τις συνθήκες που συνδέονται πραγματικά με τη γενετική, για παράδειγμα, η χυδαία ιχθυάτιδα, παραμένουν χωρίς προσοχή και χωρίς κατάλληλη θεραπεία. Οι καταστάσεις που δηλώνουν οι άνθρωποι με τις εκδηλώσεις τους, για παράδειγμα, "συχνά πονόλαιμος", "συχνά πονοκέφαλος - αυτή είναι η μητέρα" - μάλλον, μόνο κοινά συμπτώματα. Πρώτα από όλα, είναι απαραίτητο να βρεθεί ο λόγος για τον ορισμό της κατάλληλης θεραπείας και να μην αντιμετωπιστεί η φανταστική κληρονομικότητα αυτών των συχνών συνθηκών.

Φωτογραφίες: vectorfusionart - stock.adobe.com (1, 2, 3)