Чому секвенування геному людини не змогло досягти значних проривів у захворюванні Перші прихильники секвенування геному робили хибні прогнози щодо його потенціалу в медицині. Natali_ Mis / Shutterstock.com

Лікар швидкої допомоги, спочатку не в змозі діагностувати дезорієнтованого пацієнта, виявляє у пацієнта картку розміром з гаманець, що забезпечує доступ до його геному або всієї його ДНК. Лікар швидко здійснює пошук геному, діагностує проблему та відправляє пацієнта на лікування генотерапією. Це те, що призер Пулітцера журналіст уявив 2020 рік мав би виглядати так, коли вона звітувала про проект "Геном людини" ще в 1996 році.

Нова ера в медицині?

Проект «Геном людини» - це міжнародна наукова співпраця, яка успішно склала карту, послідовність та зробила загальнодоступним генетичний вміст хромосом людини - або всієї ДНК людини. Проект, що відбувся між 1990 і 2003 роками, змусив багатьох припустити, що майбутнє медицини. У 1996 році Уолтер Гілберт, лауреат Нобелівської премії, сказав, "Результати проекту" Геном людини "призведуть до значних змін у способі ведення медицини та боротьбі з проблемами людських хвороб". У 2000 році Френсіс Коллінз, тодішній керівник відділу HGP Національного інституту здоров’я, передвіщений, "Можливо, ще через 15 або 20 років ви побачите повну трансформацію в терапевтичній медицині". Того ж року президент Білл Клінтон заявив, Проект "Геном людини" змінить революцію в діагностиці, профілактиці та лікуванні більшості, якщо не всіх, захворювань людини.

Чому секвенування геному людини не змогло досягти значних проривів у захворюванні Президент Клінтон, якого оточують Дж. Крейг Вентер (зліва) та Френсіс Коллінз (справа), оголошує про завершення грубого проекту людського геному 26 червня 2000 року. AP Photo / Рік Баумер

Зараз 2020 рік, і ніхто не несе карту геному. Лікарі зазвичай не досліджують вашу ДНК, щоб діагностувати або лікувати вас. Чому ні? Як я пояснював нещодавно стаття в журналі нейрогенетики, причини поширених виснажливих захворювань є складними, тому вони, як правило, не піддаються простим генетичним методам лікування, незважаючи на надію та шуміху навпаки.

Innersele підписатися графіка

Причинна зв'язок складна

Ідея про те, що один ген може викликати поширені захворювання, існує вже кілька десятиліть. Наприкінці 1980-х-на початку 1990-х рр. Відомі наукові журнали, включаючи Nature та JAMA, оголосили причину виникнення одного гена біполярні розлади, шизофренія та пияцтвосеред інших умов та поведінки. Ці статті звернули увагу масивна увага в популярні ЗМІ, але були скоро втягнутий or не вдалося спроби at копіювання. Ці переоцінки повністю підірвали початкові висновки, на які часто спиралися помилкові статистичні тести. Біологи, як правило, знали про ці події, хоча подальші дослідження приділяли мало уваги популярним ЗМІ.

Дійсно, існують окремі мутації генів, які викликають руйнівні розлади, наприклад Хвороба Хантінгтона. Але найбільш поширені виснажливі захворювання не викликані мутацією одного гена. Це пояснюється тим, що люди, які мають виснажливу генетичну хворобу, в середньому не виживають достатньо довго, щоб мати численних здорових дітей. Іншими словами, існує сильний еволюційний тиск проти таких мутацій. Хвороба Хантінгтона є винятком, який триває, оскільки зазвичай не викликає симптомів, поки пацієнт не досягне репродуктивного віку. Хоча нові мутації для багатьох інших інвалідизуючих станів трапляються випадково, вони не стають частими у популяції.

Натомість, найбільш поширені виснажливі захворювання викликані комбінаціями мутацій у багатьох генах, кожна з яких має дуже малий ефект. Вони взаємодіють між собою і з факторами навколишнього середовища, змінюючи вироблення білків з генів. Багато видів мікробів, що живуть в організмі людини, теж можуть зіграти свою роль.

Чому секвенування геному людини не змогло досягти значних проривів у захворюванні Генетична фіксація срібної кулі досі невловима для більшості хвороб. drpnncpptak / Shutterstock.com

Оскільки загальні серйозні захворювання рідко викликаються мутаціями одного гена, їх неможливо вилікувати, замінивши мутований ген нормальною копією, передумовою для генної терапії. Генна терапія поступово прогресував у дослідженнях по дуже нерівній стежці, яка включала випадкові причини лейкемія та хоча б одну смерть, але останнім часом лікарі успішно лікують деякі рідкісні захворювання у яких мутація одного гена мала великий ефект. Генна терапія рідкісних одногенових розладів, ймовірно, буде успішною, але її слід адаптувати до кожного окремого стану. Величезні витрати та відносно невелика кількість пацієнтів, яким може допомогти таке лікування, можуть створити непереборні фінансові бар’єри в цих випадках. При багатьох захворюваннях генна терапія може бути ніколи не корисною.

Нова ера для біологів

Проект "Геном людини" мав величезний вплив майже на всі сфери біологічних досліджень, стимулюючи технічний прогрес, що полегшує швидке, точне та відносно недороге секвенування та маніпулювання ДНК. Але цей прогрес у методах дослідження не призвів до значних поліпшень у лікуванні загальних виснажливих захворювань.

Хоча ви не можете принести свою картку генома на наступний прийом до лікаря, можливо, ви можете привнести більш тонке розуміння взаємозв’язку між генами та хворобами. Більш точне розуміння причинно -наслідкових зв’язків із хворобою може ізолювати пацієнтів від нереальних історій та хибних обіцянок.

про автора

Арі Берковіц, президент президент Біології; Директор, Вища програма з клітинної та поведінкової нейробіології, Університет Оклахоми

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.