NộI Dung
- Học những gì gen phải nói
- Đang tiến bộ
- Những gì chúng tôi không biết
- Điền vào chỗ trống
- Thử nghiệm rẻ hơn
- Tiến về phía trước
Có rất nhiều sự phấn khích trước lời hứa về việc xác định trình tự gen và cách nó có thể được sử dụng để tạo ra các phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho một cá nhân về bản chất, để cá nhân hóa việc chăm sóc. Hiện tại, các bác sĩ ung thư đang bắt đầu sử dụng thông tin di truyền từ khối u của một người để chọn thứ mà họ tin là loại thuốc hiệu quả nhất. Nhưng y học cá thể hóa vẫn còn sơ khai và chưa được sử dụng rộng rãi trong tim mạch. Tại sao? Bởi vì chúng ta càng tìm hiểu nhiều, chúng ta càng có nhiều câu hỏi.
Học những gì gen phải nói
DNA của chúng ta vô cùng phức tạp. Mỗi người chúng ta đều có ba triệu cặp gen cơ bản. Để biết cặp gen nào là bất thường, trước tiên chúng ta phải tìm hiểu gen bình thường trông như thế nào. May mắn thay, các nhà di truyền học chuyên dụng đã có thể lập bản đồ DNA với sự trợ giúp của máy tính mạnh mẽ. Những cỗ máy tinh vi có thể đọc những mã phức tạp này rất nhanh - và quá trình mất 13 năm để hoàn thành giờ đây có thể được thực hiện trong một ngày hoặc lâu hơn.
Tiếp theo, các nhà khoa học này bắt đầu tìm kiếm các gen bất thường xuất hiện ở những người mắc một số bệnh, để họ có thể tạo ra mối liên hệ giữa đột biến và tình trạng bệnh. Điều này giống như việc tìm lỗi chính tả trong các trang sách - mọi người đều có một số lỗi chính tả trong DNA của họ.
Nhưng chúng tôi đã học được rằng kết nối không phải lúc nào cũng đơn giản. Ví dụ, chúng tôi đã tìm thấy một số biến thể gen dẫn đến bệnh cơ tim phì đại, một căn bệnh khiến cơ tim dày lên, to ra và cuối cùng là thất bại. Từ lâu chúng ta đã biết rằng không phải ai mang biến thể gen này cũng phát bệnh. Điều này cũng áp dụng cho các biến thể gen khác.
Hơn nữa, các nhà khoa học gần đây đã phát hiện ra rằng một biến thể gen trong bệnh cơ tim phì đại có thể ảnh hưởng đến một số chủng tộc, nhưng không ảnh hưởng đến một số chủng tộc khác. Ví dụ, những người da trắng có một biến thể gen có thể phát triển một căn bệnh, trong khi những người Da đen có cùng một biến thể gen có thể không. Chúng tôi không biết chính xác tại sao. Vì vậy, sự hiện diện của một biến thể gen ở một số người có thể có một hàm ý khác đối với những người khác - có nghĩa là các yếu tố khác có thể đang diễn ra.
Ngoài ra, có rất nhiều bệnh dường như có nguyên nhân di truyền, vì chúng di truyền trong các gia đình, nhưng chúng tôi không thể xác định được các biến thể gen gây ra chúng. Có khả năng là có nhiều biến thể gen có liên quan.
Đang tiến bộ
Từ quan điểm của trái tim, chúng tôi đã học được nhiều nhất từ những đột biến hiếm gặp. Những khám phá này đã dẫn đến sự hiểu biết tốt hơn về cách tự nhiên có thể sửa chữa những vấn đề này. Có rất nhiều hy vọng rằng chúng ta có thể sử dụng cái nhìn sâu sắc này để phát triển các loại thuốc mới để điều trị những căn bệnh này.
Ví dụ, một biến thể gen đã được xác định cách đây một thập kỷ có liên quan đến việc gan không có khả năng loại bỏ cholesterol ra khỏi máu. Những người bị đột biến này có lượng cholesterol trong máu rất cao. Khám phá này được sử dụng để tạo ra một loại thuốc điều trị cholesterol mới, được gọi là chất ức chế PCSK9, giúp bệnh nhân bị đột biến chuyển hóa cholesterol.
Thuốc ngăn chặn một protein gọi là PCSK9 can thiệp vào cơ chế thanh thải cholesterol bình thường trong gan. Chỉ mất chưa đầy một thập kỷ kể từ khi phát hiện ra con đường PCSK9 để sản xuất một loại thuốc có thể sử dụng cho bệnh nhân. Điều này sẽ không thể thực hiện được nếu không có kiến thức về mã di truyền.
Các nghiên cứu về gen cũng đang đưa chúng ta đến gần hơn với việc tìm ra phương pháp điều trị bệnh cơ tim phì đại. Một phương pháp điều trị sáng tạo sử dụng các phân tử nhỏ để nhắm vào vị trí của biến thể gen đã được phát triển. Khi những con mèo dễ mắc bệnh này được tiêm chất này, khả năng chúng sẽ phát triển chứng tim to sẽ giảm xuống.
Bước tiếp theo là thử nghiệm công thức trên những người có nguy cơ mắc bệnh. Nếu phương pháp điều trị hiệu quả, nó sẽ là bước đột phá trong việc ngăn ngừa bệnh cơ tim phì đại. Hiện không có phương pháp điều trị nào cho những người có khả năng mắc bệnh này cao hơn vì họ mang biến thể gen. Những phát triển như thế này rất thú vị khi chúng thay đổi cách tiếp cận chăm sóc bệnh nhân của chúng tôi từ phản ứng sang chủ động.
Những gì chúng tôi không biết
Khi chúng ta tiến gần hơn đến việc hiểu mối quan hệ giữa đột biến gen và bệnh tật, yếu tố thứ ba nảy sinh làm phức tạp thêm vấn đề - cách gen của chúng ta tương tác với môi trường và cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Thu thập kiến thức này sẽ có một cách tiếp cận có hệ thống đối với các nghiên cứu lâm sàng và nhiều thập kỷ để đi đến câu trả lời.
Tuy nhiên, cuối cùng chúng tôi hy vọng chúng sẽ giúp chúng tôi hiểu một số câu hỏi cơ bản, chẳng hạn như tại sao một số người hút thuốc, hít thở không khí ô nhiễm hoặc ăn kiêng kém lại phát triển bệnh tim trong khi những người khác thì không. Tin tốt là các nghiên cứu gần đây cũng cho thấy rằng những thói quen lành mạnh, như tập thể dục thường xuyên và ăn một chế độ ăn uống lành mạnh, có thể khắc phục nguy cơ phát triển các bệnh tim mạch “di truyền” thông qua các biến thể gen.
Điền vào chỗ trống
Có rất nhiều mảnh ghép còn thiếu trong mảnh ghép DNA. May mắn thay, một số nỗ lực lớn đang được tiến hành để thu thập và phân tích dữ liệu bộ gen. Mục đích cuối cùng là cung cấp cho các bác sĩ kiến thức cần thiết để điều trị cho những bệnh nhân mắc một chứng bệnh nào đó.
Một nỗ lực được gọi là Sáng kiến Y học Chính xác, hay “Tất cả chúng ta”. Đây là một dự án độc đáo nhằm xác định sự khác biệt của từng cá nhân về gen, môi trường và lối sống. Dự án sẽ thu hút một triệu hoặc nhiều người tham gia trên toàn quốc, những người đồng ý chia sẻ các mẫu sinh học, dữ liệu di truyền và thông tin về chế độ ăn uống và lối sống với các nhà nghiên cứu thông qua hồ sơ y tế điện tử của họ. Hy vọng rằng thông tin thu thập được thông qua chương trình này sẽ mang lại những phương pháp điều trị chính xác hơn cho nhiều bệnh.
Thử nghiệm rẻ hơn
Chi phí giải trình tự DNA đã giảm từ hàng nghìn đô la xuống hàng trăm đô la - và tiếp tục giảm. Vì giá cả thấp hơn giúp người bình thường có thể tiếp cận xét nghiệm ADN, nên chúng ta có thể thấy nhiều hoạt động tiếp thị trực tiếp đến người tiêu dùng hơn sẽ cho phép các gia đình xác định một số nguy cơ bệnh di truyền, tương tự như cách bạn có thể sử dụng xét nghiệm ADN để tìm ra tổ tiên của mình. Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu ý nghĩa của việc thu thập thông tin về nguy cơ bệnh tật có thể tác động đến sức khỏe và tinh thần của mọi người như thế nào.
Trong thế giới y tế, chúng tôi đang cố gắng tìm ra cách sử dụng xét nghiệm ADN để thu được thông tin mà chúng tôi không thể có được thông qua các loại xét nghiệm khác. Khi chúng tôi có được thông tin, chúng tôi cần biết phải làm gì với nó. Một ví dụ điển hình là tăng cholesterol máu gia đình. Xét nghiệm DNA cho thấy ba phần trăm số người có nguy cơ gia tăng tình trạng này gây ra mức cholesterol trong máu cao nguy hiểm. Vì thế:
- Mọi người có nên được kiểm tra để tìm ra ba phần trăm này không?
- Điều này có tốt hơn so với việc sử dụng xét nghiệm cholesterol trong máu tiêu chuẩn và xem xét tiền sử gia đình cẩn thận?
- Điều gì sẽ xảy ra nếu xét nghiệm DNA cho thấy bạn có nguy cơ mắc các dạng bệnh tim khác nhau cao hơn 5%?
- Nguy cơ gia tăng này có đủ cao để bạn phải được điều trị không?
Những câu hỏi như thế này cần được trả lời trước khi chúng tôi có thể sử dụng xét nghiệm DNA để biện minh cho phương pháp điều trị của mình.
Tiến về phía trước
Chúng tôi chỉ mới bắt đầu sơ khai, nhưng chúng tôi dự đoán rằng di truyền cuối cùng sẽ thay đổi cách các bác sĩ tim mạch đánh giá bệnh nhân và gia đình của họ mắc một số dạng bệnh tim, chẳng hạn như suy tim. Cứ năm người trưởng thành thì có một người bị suy tim. Và căn bệnh này ảnh hưởng đến con cái của một trong bốn bệnh nhân suy tim. Chúng tôi muốn xác định những người này trước khi họ phát triển bệnh suy tim.
Rất may, nhiều phát triển mới thú vị về kiến thức và công nghệ đang cho phép chúng tôi giải quyết câu đố cực kỳ phức tạp này. Xác định tiềm năng của thử nghiệm gen là một nhiệm vụ khó khăn, nhưng là một nhiệm vụ thú vị. Mọi người đều mong được thấy sự tiến bộ.
Tiến sĩ Tang là bác sĩ tim mạch tại Viện Tim mạch và Mạch máu của Phòng khám Cleveland, chương trình phẫu thuật tim và phẫu thuật tim số 1 quốc gia theo xếp hạng của U.S. News & World Report. Ông cũng là Giám đốc Trung tâm Di truyền học Lâm sàng.