Slechte overerving: moeten we bang zijn voor genetische ziekten?
Vaak verklaren we bepaalde toestanden met genetica.- gezonde gezondheid "in de vader", intolerantie voor melk "zoals bij oma", een uitstekende stem en gehoor "in de overgrootvader". Veel ziekten zijn ook het gemakkelijkst uit te leggen met genetica, en tegelijkertijd als het afleggen van verantwoordelijkheid - we kunnen immers onze eigen levensstijl beïnvloeden, maar geen genen. Irina Zhegulina, een klinisch geneticus bij het Atlas Medical Center, vertelde ons wat genetica echt beïnvloedt (tenminste op basis van bewezen gegevens) en welke mechanismen in DNA mensen van elkaar onderscheiden.
Hoe zijn de chromosomen
Ons lichaam is een complexe structuur bestaande uit bakstenen cellen. In de kern van elke cel zit een DNA-molecuul, een strak gedraaide helix - als je het uitvouwt, krijg je een lijn van twee meter lang. Voor het gemak van het opslaan van informatie zijn DNA-moleculen compact verpakt als chromosomen - afzonderlijke blokken - in 23 paren. Elk chromosoom in een paar (behalve het XY-chromosoom bij mannen) heeft dezelfde genetische informatie. Dit zorgt voor gegevensintegriteit: als er iets in één exemplaar gebeurt, kunt u altijd de juiste informatie van een andere lezen.
Het DNA-molecuul zelf bevat genen, die eindeloze combinaties zijn van vier nucleotiden - A, T, G en C. Ze worden zo genoemd na de eerste letters van de zogenaamde stikstofhoudende basen, die - guanine, adenine, thymine, cytosine bevatten. Paren worden altijd op een bepaalde manier gevormd: adenine - met thymine, guanine - met cytosine. Het is deze paarsgewijze organisatie van het molecuul waardoor het kan worden gedraaid. Een gen is een "instructie" volgens welke eiwitten in het lichaam worden gevormd die een verscheidenheid aan functies vervullen - van het bouwen van weefsels tot het regelen van de fijne werkingen van de hersenen. Elk gen is een sequentie van basen en een gen kan enkele honderden "letters" bevatten, evenals enkele miljoenen. Een eiwit dat vereist is voor het "inpakken" van DNA in chromosomen, wordt bijvoorbeeld gecodeerd door een kort gen bestaande uit 500 basenparen. En een van de langste genen in het lichaam codeert voor een dystrofine-eiwit (het neemt deel aan het opbouwen van spierweefsel) en bestaat uit 2,6 miljoen basenparen.
Het gehele menselijke genoom is 3,2 miljard basenparen. Dit zijn echter niet allemaal genen. Genen vormen slechts 2%. De resterende 98% is niet-coderend DNA, over de functie waarvan wetenschappers nog steeds ruzie maken. Volgens één versie reguleren deze gebieden het werk van genen en aan de andere kant zijn ze de zogenaamde genetische belasting, die bij elke generatie licht toeneemt.
Hoe mutaties ontstaan
Soms treden in de volgorde van basen waaruit het gen bestaat substituties op. Ze kunnen worden vergeleken met spelfouten in woorden. Afhankelijk van hoe sterk de "betekenis" van een genwoord verandert, worden polymorfismen en mutaties onderscheiden. Mutaties zijn veranderingen die ertoe leiden dat het lichaam een eiwit produceert met een aanzienlijk gewijzigde functie. Met fenylketonurie treedt er bijvoorbeeld een mutatie op in het gen dat codeert voor het enzym dat fenylalanine verwerkt, een aminozuur dat in bijna alle voedingsmiddelen voorkomt. Vanwege het "defecte" enzym kan het lichaam dit aminozuur niet opnemen - als gevolg daarvan hoopt het zich op en heeft het een toxisch effect op het zenuwstelsel.
Als de "betekenis" van het genwoord niet significant verandert, voert het eiwit zijn functies uit met kleine variaties. Verschillende combinaties van dergelijke veranderingen - polymorfismen - kunnen bijvoorbeeld verschillende kleuren van de ogen, het haar en zelfs de genetische gevoeligheid voor frequente ziekten, zoals diabetes en hart- en vaatziekten, bepalen.
Mutaties kunnen niet alleen voorkomen in het gen, maar ook in hele chromosomen. Vervolgens worden ze genomisch of chromosomaal genoemd. Dit zijn belangrijke herschikkingen (bijvoorbeeld een verandering in het aantal chromosomen) en ze leiden tot ernstige ziektes. Bijvoorbeeld, in het Down-syndroom bij een persoon, niet twee, maar drie eenentwintigste chromosomen, en bij het Shereshevsky-Turner-syndroom, ontbreekt het tweede X-chromosoom. Mutaties kunnen ook in het "rokeren" van chromosomen zijn - wanneer ze van plaats veranderen of samenvloeien. Dragers van dergelijke mutaties zijn meestal gezond, maar het risico op het hebben van een kind met een ernstig genetisch syndroom is enorm toegenomen.
Welke erfelijke ziekten komen het meest voor
Ieder van ons is vanaf de geboorte de drager van een reeks genmutaties. Omdat elk chromosoom een kopie heeft, maken mutaties zich in de regel niet bekend en ontwikkelen zich geen ziekten. Als twee dragers van de genen van dezelfde ziekte een paar worden, is het risico om een kind te krijgen met de ziekte 25%. Om deze reden wordt verondersteld dat verwantschapshuwelijken gevaarlijk zijn - mensen met vergelijkbare genetica hebben een veel hoger risico op het samenvallen van mutaties.
Elke persoon is gemiddeld een gezonde drager voor maximaal tien mutaties die gepaard gaan met zeldzame genetische ziekten - cystische fibrose, fenylketonurie, de ziekte van Tay-Sachs en vele anderen. De meest frequente erfelijke ziektes zijn hemochromatose (mutatie in het HFE-gen - tot twee gevallen per duizend), cystic fibrosis (mutatie in het CFTR-gen - tot vijf gevallen per duizend), fenylketonurie (mutatie in het PAK-gen - tot één geval per duizend), congenitale disfunctie bijnierschors (mutatie in het CYP21-gen - tot één geval per duizend), aangeboren doofheid (mutatie in het GJB2-gen - tot twee gevallen per duizend), congenitale blindheid (mutaties in verschillende genen - tot één geval per duizend), Huntington-chorea (mutatie in HTT-gen - tot vijf gevallen per duizend), neurofibromatose (mutatie Ik zit in het NF1-gen - tot vier gevallen per duizend), polycystische nierziekte (een mutatie in het PKD1-gen - tot acht gevallen per duizend). Zulke ziekten kunnen niet volledig genezen worden, maar met behulp van therapie kunnen manifestaties van het syndroom, afhankelijk van de ernst ervan, min of meer verlicht worden. Omdat veel van deze ziektes de toestand van het kind en zijn hele toekomstige leven ernstig bemoeilijken, hebben wetenschappers preventieve maatregelen ontwikkeld.
Gepersonaliseerde geneeskunde heeft genetische screeningstests beschikbaar gesteld waarmee u DNA van toekomstige ouders kunt scannen op mutaties die verband houden met genetische ziekten. Als de in het paar geïdentificeerde mutaties niet met dezelfde ziekte zijn geassocieerd, zal het risico voor het kind minimaal zijn, maar als dezelfde mutaties worden gedetecteerd, wordt het risico gelijk aan 25% en als hoog beschouwd. De geneticus biedt het paar alle mogelijke preventieve maatregelen zodat het kind deze mutaties niet ervaart en gezond wordt geboren: dit kan IVF zijn met een vooraf geselecteerd gezond embryo voor deze mutatie, prenatale genetische diagnostiek, wanneer een monster embryonale cellen wordt genomen van een zwangere vrouw of neonatale screening onmiddellijk bij de geboorte.
Niet alle mutaties zijn van ouders
Mutaties kunnen in de loop van het leven worden verworven - meestal worden ze bestudeerd in de oncologie. De cellen van ons lichaam verdelen zich constant en met elke divisie ontstaan fouten, dit is een natuurlijk proces. Het wordt gecompenseerd door speciale enzymen die DNA herstellen: ze "wissen" fouten en voegen de juiste elementen op hun plaats in. Niettemin kunnen zich om verschillende redenen fouten voordoen - en als er ten minste één fout aanhoudt in het coderende gedeelte van het genoom, kan dit van invloed zijn op het functioneren van eiwitten, waaronder enzymen. In het geval van kanker treden dergelijke mutaties op in de genen die de celdeling reguleren - als resultaat wordt het ongecontroleerd. De meest kwetsbare zijn in dit opzicht weefsels waarbij cellen zich bijzonder actief delen: het darmepitheel, de longen, organen van het voortplantingssysteem.
Genomische (chromosomale) mutaties kunnen ook worden verkregen. In beenmergcellen kunnen dergelijke mutaties bijvoorbeeld leiden tot de fusie van genen die elkaar reguleren, wat de celdeling verstoort. Er wordt aangenomen dat de belangrijkste factoren die kunnen leiden tot de accumulatie van fouten het effect van ioniserende straling (röntgenstraling) in grote hoeveelheden zijn, het effect van kankerverwekkende stoffen bij het werken in gevaarlijke productie. Andere factoren, waaronder ecologie, zijn ook van invloed op, maar in mindere mate.
Wat is de rol van genetica bij frequente ziekten?
De meest voorkomende ziekten, waaronder atherosclerose, jicht, diabetes, obesitas en cariës, hebben een bepaalde genetische component. Maar ze zijn nog steeds multifactorieel, dat is grotendeels te wijten aan omstandigheden, waaronder levensstijl en voeding. Dokters van elke specialiteit vragen of er gevallen van dergelijke ziekten in het gezin zijn geweest om uit te zoeken of er een verhoogd risico is, maar u moet begrijpen dat dezelfde diabetes mellitus zich kan ontwikkelen om redenen die verband houden met eetgewoonten, zelfs als de familieleden het niet hadden. Omgekeerd helpt kennis van hun risico's om op tijd een levensstijl te nemen en dergelijke ziekten te voorkomen.
Er is een genetische factor en allergieën, maar geen enkele - in de allereerste plaats is het astma, allergische rhinitis, eczeem. Onlangs is een onderzoek uitgevoerd dat de genetica en ontwikkeling van de zogenaamde atopische mars heeft gekoppeld - een hele groep van allergische ziektes die zich gewoonlijk vanaf de vroege kindertijd ontwikkelen, de ene in de andere overgaan of met elkaar in contact komen. Tegenwoordig zijn zeven sites in DNA bekend die op betrouwbare wijze worden geassocieerd met een verhoogd risico op vroeg eczeem bij kinderen en astma in verband met bloeiallergie. Over het algemeen hebben, met betrekking tot allergieën, ernstige en langdurige veranderingen in de gezondheid, vaak progressief, een genetische basis. Als je oma af en toe een allergie had voor lindebloesems en je grootvader - voor citrusvruchten, is het helemaal niet zo dat je dit tegenkomt vanwege erfelijkheid. Een andere allergie wordt vaak intolerantie genoemd, dat wil zeggen, het onvermogen van het lichaam om verschillende stoffen goed te verwerken. Intolerantie (meestal lactose, gluten, alcohol, cafeïne) is echt te wijten aan genetica.
Mensen hebben de neiging om te associëren met genetica dingen die moeilijk te verklaren of te begrijpen zijn. "Je hebt zo'n genetica" - deze uitdrukking is zelfs van sommige artsen te horen. Volgens Irina Zhegulina blijven veel van de staten die echt verwant zijn met genetica, bijvoorbeeld vulgaire ichthyosis, zonder aandacht en zonder de juiste behandeling. De toestanden die mensen formuleren op basis van hun manifestaties, bijvoorbeeld "vaak een zere keel", "vaak hoofdpijn - dit is een moeder" - eerder alleen maar algemene symptomen. Allereerst is het noodzakelijk om de reden voor het voorschrijven van adequate therapie te vinden, en niet om de imaginaire erfelijkheid van deze frequente aandoeningen te verdragen.
foto's: vectorfusionart - stock.adobe.com (1, 2, 3)
