コンテンツ
私たちの遺伝子が私たちに自分自身について教えてくれることを学ぶことには、大きな関心があります。標準的な血液検査で検出される前に、高コレステロールの原因となる、または血栓を作りやすくする不規則な遺伝子（「遺伝子変異体」）があるかどうかを知りませんか？若い年齢で将来心臓発作のリスクがあるかどうかを知っておくと役立つでしょう。それで、それを防ぐために治療を始めることができますか？ゲノム配列決定の可能性と、それを使用して個人の本質に対してより効果的な治療を作成し、ケアをパーソナライズする方法に大きな興奮があります。すでに、癌の医師は人の腫瘍からの遺伝情報を使用して、最も効果的な薬であると信じるものを選択し始めています。しかし、個別化医療はまだ初期段階にあり、心臓病学ではまだ広く使用されていません。どうして？私たちが学ぶほど、私たちが持っている質問が増えるからです。
遺伝子が言うべきことを学ぶ
私たちのDNAは信じられないほど複雑です。私たち一人一人が300万塩基対の遺伝子を持っています。どの遺伝子ペアが異常であるかを知るためには、まず、正常な遺伝子がどのように見えるかを知る必要がありました。幸いにも、献身的な遺伝学者が強力なコンピューターの助けを借りてDNAをマッピングすることができました。洗練されたマシンはこれらの複雑なコードを非常に迅速に読み取ることができ、完了までに13年かかったプロセスを1日程度で実行できるようになりました。
次に、これらの科学者は、特定の疾患を持つ人々に出現する不規則な遺伝子を探し始めたため、突然変異と状態を関連付けることができました。これは本のページでタイプミスを見つけるようなものです。誰もがDNAにいくつかのタイプミスを持っています。
しかし、接続が必ずしも簡単であるとは限りません。たとえば、心筋の肥厚、肥大、そして最終的には機能不全を引き起こす肥大型心筋症につながるいくつかの遺伝子変異体を発見しました。長い間、この遺伝子変異を持っているすべての人が病気を発症するとは限らないことを知っていました。これは他の遺伝子変異にも当てはまります。
さらに、科学者は最近、肥大型心筋症の遺伝子変異が一部の人種に影響を与える可能性があることを発見しました。たとえば、遺伝子変異を持つ白人の人々は病気を発症するかもしれませんが、同じ遺伝子変異を持つ黒人は発症しないかもしれません。理由は正確にはわかりません。したがって、一部の人々の遺伝子変異の存在は、他の人々とは異なる意味を持つ可能性があります。つまり、他の要因が働いている可能性があります。
また、家族内で発生するため、遺伝的原因があると思われる疾患はたくさんありますが、原因となる遺伝子変異を特定することはできませんでした。複数の遺伝子変異が関与している可能性があります。
進歩して
心臓の観点から、我々はまれな突然変異から最も多くを学びました。これらの発見により、自然がこれらの問題をどのように修正できるかについての理解が深まりました。この洞察を利用して、これらの疾患を治療するための新薬を開発できることを期待しています。
たとえば、遺伝子変異は10年前に肝臓が血流からコレステロールを取り除くことができないことに関連していると特定されました。この変異を持つ人々は非常に高い血中コレステロール値を持っています。この発見は、変異を有する患者がコレステロールを代謝するのを助ける、PCSK9阻害剤と呼ばれるコレステロール薬物の新しいクラスを作成するために使用されました。
この薬は、PCSK9と呼ばれるタンパク質が肝臓の正常なコレステロールクリアランス機構を妨害するのを防ぎます。 PCSK9経路の発見から、患者に使用できる薬剤の製造まで、10年もかかりませんでした。遺伝暗号の知識がなければ、これは不可能だったでしょう。
遺伝子研究により、肥大型心筋症の治療法の発見にも近づいています。遺伝子変異が存在する場所を標的とする小分子を使用する革新的な治療法が開発されました。この病気になりやすい猫にこの薬剤を投与すると、心臓が大きくなる可能性があります。
次のステップは、病気のリスクのある人間の処方をテストすることです。治療が効果的であれば、それは肥大型心筋症の予防における画期的なものになるでしょう。遺伝子変異体を保有しているため、この疾患を発症する可能性が高い人には現在治療法はありません。このような開発は、患者ケアに対する私たちのアプローチを事後対応型から予防型に変更するため、非常にエキサイティングです。
知らないこと
遺伝子の変異と病気の関係を理解するようになると、3つ目の要因として、遺伝子と環境や日常生活との相互作用が複雑になります。この知識を集めることは、臨床研究への体系的なアプローチを取り、何十年にもわたって答えに到達します。
ただし、最終的には、喫煙したり、汚染された空気を吸ったり、貧しい食生活をした人が心臓病を発症したり、そうでない人など、基本的な質問を理解したりするのに役立つことを願っています。良いニュースは、最近の研究でも、定期的な運動や健康的な食事の摂取などの健康的な習慣が、遺伝子変異によって「遺伝する」心血管疾患を発症するリスクを克服できる可能性があることも示唆していることです。
空白を埋める
DNAパズルには欠けている部分がたくさんあります。幸いにも、ゲノムデータを収集して分析するために、いくつかの多大な努力が行われています。最終的な目標は、特定の疾患を呈する患者を治療するために必要な知識を医師に提供することです。
1つの取り組みは、Precision Medicine Initiativeまたは「All of Us」と呼ばれています。遺伝子、環境、ライフスタイルの個人差を明らかにすることを目的としたユニークなプロジェクトです。このプロジェクトには、生物学的サンプル、遺伝データ、食事とライフスタイルの情報を電子カルテを通じて研究者と共有することに同意した、100万人以上の参加者が全国的に登録されます。このプログラムを通じて収集された情報が多くの疾患のより正確な治療につながることが期待されています。
より安価なテスト
DNAシーケンスのコストは数千ドルから数百ドルに下がり、減少を続けています。価格が安ければ、平均的な人がDNA検査を利用できるようになるため、DNA検査を使用して先祖を発見する方法と同様に、家族がいくつかの遺伝病のリスクを特定できるようにする、より直接的な消費者マーケティングが見られるでしょう。病気のリスクに関する情報を取得することが人々の健康と健康にどのように影響するかについて、私たちはまだ影響を学んでいます。
医学の世界では、DNA検査を使用して、他のタイプの検査では取得できない情報を取得する方法を理解しようとしています。情報を取得したら、それをどう処理するかを知る必要があります。良い例は家族性高コレステロール血症です。 DNA検査により、3％の人が危険なほど高い血中コレステロール値を引き起こすこの状態のリスクが高いことが明らかになりました。そう：
- この3パーセントを見つけるために全員をテストする必要がありますか
- これは、標準的な血中コレステロール検査を使用して注意深い家族歴を取るよりも良いですか？
- DNA検査で、さまざまな形の心臓病のリスクが5％高いことがわかった場合はどうなりますか？
- この増加したリスクは、治療する必要があるほど高いですか？
DNA検査を使用して治療アプローチを正当化する前に、このような質問に答える必要があります。
前進する
私たちは表面を引っ掻き始めたばかりですが、遺伝学は結局心臓病専門医が心不全などの特定の形態の心疾患を持つ患者とその家族を評価する方法を変えると予想しています。成人の5人に1人が心不全を発症します。そして、病気は4人に1人の心不全患者の子供に影響を及ぼします。心不全になる前に、これらの人々を特定したいと思います。
ありがたいことに、知識と技術の多くのエキサイティングな新しい開発により、この非常に複雑なパズルに取り組むことができます。遺伝子検査の可能性を特定することは困難な作業ですが、エキサイティングなものです。誰もが進歩を見ることを楽しみにしています。
タン博士は、クリーブランドクリニックの心臓血管研究所の心臓専門医であり、米国のニュース＆ワールドレポートで全国第1位の心臓病および心臓外科プログラムです。彼はまた、臨床ゲノミクスセンターのディレクターでもあります。