Najważniejsze geny

Najważniejsze geny

Oto potężna demonstracja naukowej siły: brytyjscy genetycy porównali DNA 17 tysięcy osób w poszukiwaniu wad, które mogą prowadzić do choroby.
/ 29.05.2012 10:56
Najważniejsze geny
Teraz wiem to na pewno – rzeczywiście weszliśmy w nową epokę w genetyce. Przekonał mnie do tego artykuł w jednym z czerwcowych wydań tygodnika "Nature". Jeszcze niedawno potrafiliśmy analizować krótkie kawałki DNA, zastanawialiśmy się, które z tych fragmentów mogą być genami i jaka może być ich funkcja. A później – jakie mogą być skutki różnych uszkodzeń w tych genach. Przypominało to trochę odkrywanie gigantycznej jaskini w świetle zapałki – po śmiesznie małym kawałku, licząc na szczęście i bez jakiejkolwiek perspektywy. W 2001 roku poznaliśmy genom człowieka, czyli kolejność wszystkich trzech miliardów "literek" (to jest nukleotydów) w ludzkim DNA. Jednak zapowiedzi, że od tego momentu nauka i medycyna weszły w "erę postgenomową", wydawały się mocno na wyrost. Aż do teraz.

Igły w stogach siana

Brytyjscy naukowcy jako pierwsi w historii pokazali, jak potężnym narzędziem jest wiedza o genomie. Wyobraźmy sobie, że mamy chorego na cukrzycę. Albo trudniej – na chorobę dwubiegunową, polegającą na niszczących życie chorego epizodach depresji i manii. Jak zgadnąć, czy dolegliwość może być skutkiem wad w genach? A jeśli tak, to w jakich? Otóż nie musimy już zgadywać! Weźmy całe DNA chorego i porównajmy je z DNA tysięcy innych, zdrowych osób. Znajdźmy różnice między tymi genomami. Jedną z tych różnic może być uszkodzenie genów naszego pacjenta prowadzące do choroby dwubiegunowej.
Genetycy z 50 laboratoriów z Wielkiej Brytanii przez dwa lata przeanalizowali genomy 17 tysięcy ludzi, szukając przyczyn siedmiu chorób będących dużym problemem dla zdrowia publicznego. Na celowniku znalazły się: cukrzyca typu 1 i 2, choroba wieńcowa, nadciśnienie, choroba Crohna (zapalenie jelita grubego), reumatoidalne zapalenie stawów i choroba dwubiegunowa. Przebadano po dwa tysiące cierpiących na każdą z tych dolegliwości i trzy tysiące zdrowych Brytyjczyków jako grupę kontrolną. W DNA każdej z tych osób skupiono się na 500 tysiącach miejsc, o których wiemy, że często odróżniają ludzi od siebie. Pół miliona potencjalnych różnic polegających na zmianie jednej "literki" kodu genetycznego na inną. Żeby zrozumieć skalę wyzwania, wyobraźcie sobie, że bierzecie dwa niemal identyczne numery "Przekroju" i musicie znaleźć między nimi różnice: kilka literówek losowo rozmieszczonych na stronach. A teraz wyobraźcie sobie, że musicie porównać 17 tysięcy różniących się w ten sposób numerów tygodnika!

To właśnie zrobili naukowcy pracujący w ramach Wellcome Trust Case Control Consortium. Ale samo odkrycie różnic to dopiero początek. Trzeba było jeszcze dojść do tego, które z "jednoliterkowych zmian" mogą mieć związek z wybranymi chorobami. Jeśli w danym miejscu określony nukleotyd powtarza się u cierpiących na przykład na nadciśnienie, a nie występuje u zdrowych, to jesteśmy na dobrym tropie. Sprawdzamy, w jakim miejscu w genomie znajduje się badany nukleotyd – czy jest to gen, "włącznik" genu czy może fragment DNA o nieznanej dotąd funkcji.
Brytyjczykom udało się zidentyfikować 24 miejsca w genomie, które ewidentnie są związane ze zwiększonym ryzykiem jednej z siedmiu badanych chorób. W przypadku choroby wieńcowej namierzono kilka miejsc w DNA, w których minimalna zmiana zwiększa zagrożenie zawałem. Na dziewiątym chromosomie znaleziono fragment, w którym zmiana jednego nukleotydu zwiększa ryzyko choroby o połowę. A nosiciele takiej zmiany w obu chromosomach mogą lądować na oddziałach kardiologii nawet dwa razy częściej niż osoby z "bezpiecznymi" chromosomami.

Sukcesy i porażki
Poszukiwaczom genetycznych przyczyn choroby dwubiegunowej poszło nieco gorzej. Sygnały pochodziły z wielu regionów w genomie pacjentów. Najprawdopodobniej więc ta choroba uderza, gdy dojdzie do zmian w kilku miejscach naraz. Podobnie było w przypadku nadciśnienia, z którym boryka się ponad miliard mieszkańców naszej planety. Analizy brytyjskich genetyków potwierdziły, że gigantyczna liczba chorych wynika z wielu możliwych sposobów na dorobienie się choroby.
Największy sukces odnotowały zespoły szukające mutacji prowadzących do cukrzycy i choroby Crohna. W przypadku cukrzycy typu 1 wyłowiono aż cztery nowe regiony, gdzie mogą zajść zmiany zwiększające zagrożenie chorobą. A cukrzyca typu 2? Tu potwierdzono kilku wcześniejszych podejrzanych. Szalenie ciekawe odkrycia towarzyszyły badaniom nad chorobą Crohna. To dość tajemnicze, przewlekłe schorzenie objawiające się zapaleniem jelita grubego. Wiadomo, że dochodzi do niego wskutek samobójczego ataku układu odpornościowego na układ pokarmowy własnego organizmu. Znaleziono trzy odpowiedzialne za to geny. Ale nie tylko – do choroby wyraźnie przyczyniają się mutacje w rejonie dwóch tak zwanych genetycznych pustyń. To fragmenty chromosomów, gdzie nie ma żadnych genów, tylko na pozór bezsensowne ciągi nukleotydów. Otóż, jak widać, wcale nie takie bezsensowne, bo wpływają na funkcjonowanie genów w innych rejonach naszego DNA. To świat zależności, który dopiero zaczynamy odkrywać.
Badanie, którego wyniki ogłoszono na łamach "Nature", to naprawdę dobrze wydane dziewięć milionów funtów. – Odnajdując genetyczne podłoże chorób, umożliwiamy naukowcom zrozumienie, jak dochodzi do zachorowania i kto jest na nie szczególnie narażony – powiedział dziennikarzom profesor Peter Donelly koordynujący te badania. – Z czasem będziemy mogli także tworzyć skuteczniejsze, zindywidualizowane metody leczenia.

Piotr Kossobudzki/ Przekrój

Uwaga! Powyższa porada jest jedynie sugestią i nie może zastąpić wizyty u specjalisty. Pamiętaj, że w przypadku problemów ze zdrowiem należy bezwzględnie skonsultować się z lekarzem!

SKOMENTUJ
KOMENTARZE (0)