Całe życie zapisane w genach

Po raz pierwszy badaczom udało się przeanalizować cały genom konkretnego człowieka w poszukiwaniu zagrażających pacjentowi w przyszłości chorób. W ten sam sposób wybrano również najlepsze dla tego człowieka metody leczenia. Według naukowców z Wydziału Medycznego Uniwersytetu Stanforda tak właśnie będzie wyglądało w przyszłości diagnozowanie i opracowywanie terapii szytej na miarę dla konkretnego pacjenta. W skrócie – medycyna spersonalizowana. To stanie się już w tej dekadzie – twierdzą naukowcy opisujący swoje badania na łamach pisma „Lancet”.

– To świt nowej ery – mówi Stephen Quake, który był pomysłodawcą całego programu badań. – Takie informacje pozwolą lekarzom dopasowywać leczenie do człowieka jak nigdy dotąd. Pacjenci obciążeni szczególnym ryzykiem będą częściej kontrolowani i badani, podczas gdy innym oszczędzi się niepotrzebnych testów.

Quake wie, co mówi. To jego geny zbadali specjaliści z Uniwersytetu Stanforda.

[srodtytul]Hej, przecież mamy genom![/srodtytul]

Wszystko zaczęło się, gdy Stephen Quake pojawił się w gabinecie kardiologa dr. Euana Ashleya. Quake jest jednym z niewielu ludzi, których cały genom precyzyjnie zsekwencjonowano. Sam opracował metodę takiej analizy i sam ją na sobie wypróbował. Kosztowało to zaledwie 50 tys. dolarów, czyli wielokrotnie mniej niż pierwsze wysiłki zmierzające do poznania ludzkiego genomu.

Naukowiec zauważył we własnym DNA niepokojącą rzecz. Jedna z malutkich zmian (tzw. SNP – polimorfizm pojedynczego nukleotydu) wskazywała, że może u niego się rozwinąć rzadka dziedziczna choroba serca. Ponieważ jego kuzyn zmarł we śnie w wieku 19 lat, Quake uznał, że lepiej podejrzenia sprawdzić u specjalisty zajmującego się właśnie tą chorobą – kardiomiopatią przerostową.

– Biorąc pod uwagę historię rodzinną i niewielką mutację, postanowiliśmy poddać Steve’a badaniom – opowiada dr Ashley. – Wiele myśleliśmy też o tym, że dobrze byłoby wziąć czyjś profil genetyczny i przetłumaczyć go na konkretne zagrożenia chorobami, na coś, co jest użyteczne klinicznie. I wtedy sobie uświadomiłem: Hej, przecież my mamy czyjś genom!

Zespół bioinformatyka dr. Atula Butte przez półtora roku analizował informacje o wykrytych związkach między zmianami w genach a podatnością na choroby. – Przeczytaliśmy tysiące publikacji. Zrobiliśmy listę wszystkich znanych SNP mających wpływ na konkretne przypadłości – na przykład, że litera A podnosi ryzyko jakiejś choroby, a literka T

daje ochronę. A kiedy pojawił się Steve ze swoim genomem byliśmy już gotowi – mówi dr Butte.

To pierwsza taka baza danych – podkreślają autorzy.

[srodtytul]Leczyć, zanim zachoruje[/srodtytul]

Teraz pozostawało tylko nałożyć informacje z bazy danych o chorobach na konkretny genom człowieka – Stephena Quake’a. Jak piszą naukowcy, dane obejmowały 55 różnych przypadłości – od otyłości i cukrzycy przez schizofrenię po zepsute dziąsła.

Od razu się okazało, że największe zagrożenie dla Quake’a kryje się w chorobach metabolicznych i układu krążenia. Na podstawie badań DNA lekarze oszacowali ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 2, otyłości i choroby wieńcowej na ponad 50 proc.

Co jeszcze? Bazując na 54 wcześniejszych badaniach genetycznych raka prostaty, naukowcy oszacowali osobiste ryzyko pacjenta na 23 proc (statystycznie 16 proc.). Jednocześnie Quake może się nie martwić alzheimerem. Początkowe szacunkowe ryzyko pojawienia się demencji na poziomie 9 proc. okazało się niższe – 1,4 proc.

Podobne badania ryzyka pojawienia się chorób na podstawie informacji odczytanej z DNA były robione już wcześniej. Na przykład u Craiga Ventera (on też zbadał sobie całe DNA) wykryto wariant genu odpowiadający za wyższe ryzyko chorób układu krążenia. Venter w związku z tym jada teraz chudą wołowinę i pije odtłuszczone mleko.

Ale naukowcy tym razem poszli jeszcze krok dalej. Na podstawie badań DNA dobrano Quake’owi terapię. O pomoc poproszono specjalistę od badania wpływu genów na reakcję na konkretne leki. Dr Russ Altman prowadzi na Uniwersytecie Stanforda bazę danych z informacjami z dziedziny farmakogenomiki.

– Pomyśleliśmy, żeby połączyć wszystko, co wiemy o interakcjach genów i leków, z informacjami o genomie Steve’a – tłumaczy dr Altman. – I otrzymaliśmy tabelę leków, które będą dla niego bardzo skuteczne – jak statyny, i takie, które powinien przyjmować w niższych dawkach – jak warfarynę.

Te wiadomości wykorzystali lekarze. Quake nie ma wprawdzie kardiomiopatii, ale dokładne badania wykazały nieznacznie podwyższony poziom cholesterolu. Normalnie lekarze wstrzymaliby się z podawaniem pigułek 40-letniemu zdrowemu mężczyźnie, ale wiedząc o jego podatności na choroby układu krążenia, zdecydowali o terapii. Oczywiście zastosowano statyny.

[srodtytul]Fala wiedzy[/srodtytul]

– Świat medycyny zmieni się nie do poznania. Będziemy musieli odpowiedzieć na trudne pytania – komentuje osiągnięcia zespołu dr Euan Ashley. Problemem jest nie tylko obawa, że takie informacje zostaną wykorzystane przez firmy ubezpieczeniowe odmawiające wydania polisy. Czy pracodawców chcących sprawdzić, jakie skłonności ma podwładny. DNA pacjenta zawiera dane również o jego bliskich – rodzicach, dzieciach, krewnych, którzy mogą nie chcieć, aby ktoś „zaglądał im w geny”.

– Nie każdy będzie chciał wiedzieć wszystko o swoich genach. Pewnie będzie to nawet większość ludzi. Jest wiele etycznych i prawnych kwestii, które muszą zostać szybko wyjaśnione – mówi Quake.

- Pacjenci i lekarze zostaną zalani tsunami informacji. Ale powinniśmy szybko zacząć myśleć, co zrobimy z tymi wszystkimi danymi – komentuje bioetyk prof. Hank Greely.

[ramka][b]O zagrażających im chorobach wiedzą z DNA[/b]

[b]James Watson - noblista, współodkrywca struktury DNA[/b]

Zsekwencjonowanie po raz pierwszy całego genomu konkretnego człowieka kosztowało milion dolarów i trwało dwa miesiące. Tym pierwszym był James Watson, badacz DNA i ojciec Human Genome Project – programu badań nad ludzkim genomem. Wcześniej analizowano DNA pochodzące od wielu, niekiedy anonimowych, dawców. W genach Watsona zapisana jest wyższa podatność na nowotwory (cierpiał na raka skóry) oraz prawdopodobnie większe ryzyko pojawienia się choroby Alzheimera.

[b]Craig J. Venter - pionier badań nad ludzkim genomem[/b]

Kompletną mapą własnego DNA dysponuje też kontrowersyjny naukowiec i przedsiębiorca Craig Venter, którego firma Celera Genomics w latach 90. ścigała się z Human Genome Project o to, kto sprawdzi, co dokładnie zawiera ludzkie DNA.

Venter dysponuje wariantami genów odpowiadającymi m.in. za zachowania aspołeczne, alzheimera i choroby układu krążenia. Dlatego na śniadanie jada owsiankę, a herbatę słodzi brązowym cukrem. Ma za to odmianę genu obniżającego ryzyko chorób prionowych, może więc dbać o serce, jedząc chudą wołowinę, a do owsianki stosuje chude mleko.

[b]Stephen Quake - bioinżynier z Uniwersytetu Stanforda[/b]

– Nie trzeba mieć centrum naukowego, żeby badać ludzki genom – twierdzi Quake. – Już teraz lekarze dopytują się, czy mogą mój genom porównać z bazą danych o lekach – śmiał się naukowiec, przedstawiając w 2009 roku wyniki badań własnego DNA.

Analiza kosztowała 50 tys. dolarów i zrobiło ją troje ludzi. Quake wie już, że musi się poddawać regularnym badaniom prostaty i raczej nie grozi mu alzheimer. Powinien za to zadbać o serce i przyjmować leki obniżające poziom cholesterolu.

[i]—peka[/i][/ramka]