Miksi ihmisen perimän sekvensointi ei onnistunut tuottamaan suuria läpimurtoja taudissa

Miksi ihmisen perimän sekvensointi ei onnistunut tuottamaan suuria läpimurtoja taudissa Genomisekvensoinnin varhaiset kannattajat tekivät harhaanjohtavia ennusteita sen potentiaalista lääketieteessä. Natali_ Mis / Shutterstock.com

Ensiapukeskuksen lääkäri, joka aluksi ei pysty diagnosoimaan häiriintynyttä potilasta, löytää potilaalle lompakkokokoisen kortin, joka tarjoaa pääsyn hänen genomiinsa tai koko hänen DNA: hon. Lääkäri etsii nopeasti genomin, diagnosoi ongelman ja lähettää potilaan geeniterapiakohteeksi. Se mitä Pulitzer-palkittu toimittaja kuvitteli 2020 näyttäisi siltä, ​​kun hän raportoi Human Genome Projektista jo vuonna 1996.

Uusi aikakausi lääketieteessä?

Human Genome Project oli kansainvälinen tieteellinen yhteistyö, joka kartoitti, sekvensoi ja asetti julkisesti saataville ihmisen kromosomien - tai kaiken ihmisen DNA: n - geneettisen sisällön. Vuosina 1990-2003 toteutettu projekti sai monet spekuloimaan lääketieteen tulevaisuudesta. Vuonna 1996 Nobel-palkinnon saaja Walter Gilbert sanoi, "Human Genome -projektin tulokset tuovat valtavan muutoksen tapaan, jolla voimme tehdä lääkkeitä ja hyökätä ihmisen sairauksien ongelmiin." Vuonna 2000 Francis Collins, sitten HGP: n päällikkö Kansallisissa terveysinstituuteissa, ennusti, "Ehkä vielä 15 tai 20 vuodessa, näet täydellisen muutoksen terapeuttisessa lääketieteessä." Samana vuonna presidentti Bill Clinton totesi ihmisgenomihanke "mullistaa useimpien, ellei kaikkien, ihmisten sairauksien diagnosoinnin, ehkäisyn ja hoidon".

Miksi ihmisen perimän sekvensointi ei onnistunut tuottamaan suuria läpimurtoja taudissa Presidentti Clinton, J. Craig Venterin vasemmalla puolella ja Francis Collinsin oikealla puolella, ilmoittaa valmistavansa ihmisgenomin karkean luonnoksen 26. kesäkuuta 2000. AP Photo / Rick Bowmer

Nyt on vuoteen 2020, eikä ketään kanna genomikorttia. Lääkärit eivät yleensä tutkia DNA: ta diagnoosin tai hoidon vuoksi. Miksi ei? Kuten selitän äskettäin artikkeli lehdessä Neurogenetics, tavallisten heikentävien sairauksien syyt ovat monimutkaisia, joten niitä ei tyypillisesti voida hoitaa yksinkertaisilla geneettisillä hoidoilla, toisin kuin toivo ja hype osoittavat.

Syy-yhteys on monimutkainen

Ajatus siitä, että yksi geeni voi aiheuttaa yleisiä sairauksia, on ollut olemassa jo useita vuosikymmeniä. 1980-luvun lopulla ja 1990-luvun alkupuolella korkean profiilin tieteelliset lehdet, mukaan lukien Nature ja JAMA, ilmoittivat yhden geenin aiheuttavan kaksisuuntainen mielialahäiriö, skitsofrenia ja alkoholismi, muiden olosuhteiden ja käyttäytymisen lisäksi. Nämä artikkelit piirtivät valtava huomio vuonna suosittu media, mutta olivat pian vedettynä or epäonnistui yrityksiä at replikointi. Nämä uudelleenarvostelut heikensivät kokonaan alkuperäisiä päätelmiä, joihin usein oli vedottu väärät tilastolliset testit. Biologit olivat yleisesti tietoisia tästä kehityksestä, vaikka seurantatutkimuksissa kiinnitettiin vain vähän huomiota suositussa mediassa.

On todellakin yksittäisiä geenimutaatioita, jotka aiheuttavat tuhoisia häiriöitä, kuten Huntingtonin tauti. Mutta yleisimmät heikentävät sairaudet eivät johdu yhden geenin mutaatiosta. Tämä johtuu siitä, että ihmiset, joilla on heikentävä geneettinen sairaus, eivät selviä hengissä tarpeeksi kauan saadakseen lukuisia terveitä lapsia. Toisin sanoen sellaisia ​​mutaatioita vastaan ​​on voimakas evoluutiopaine. Huntingtonin tauti on pysyvä poikkeus, koska se ei tyypillisesti tuota oireita ennen kuin potilas on lisääntymisvuoden jälkeen. Vaikka monien muiden vammaisten olosuhteiden yhteydessä tapahtuu uusia mutaatioita sattumalta, niistä ei tule yleisiä väestössä.

Sen sijaan yleisimmät heikentävät sairaudet johtuvat mutaatioiden yhdistelmistä monissa geeneissä, joilla jokaisella on hyvin pieni vaikutus. Ne ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja ympäristötekijöiden kanssa muuttaen proteiinien tuotantoa geeneistä. Ihmisen kehossa asuvat monen tyyppiset mikrobit voivat myös olla rooli.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


Miksi ihmisen perimän sekvensointi ei onnistunut tuottamaan suuria läpimurtoja taudissa Hopean luodin geneettinen korjaus on edelleen vaikea useimmissa sairauksissa. drpnncpptak / Shutterstock.com

Koska yleiset vakavat sairaudet johtuvat harvoin yhden geenin mutaatioista, niitä ei voida parantaa korvaamalla mutatoitunut geeni normaalilla kopiolla, geeniterapian lähtökohtana. Geeniterapia on vähitellen edistynyt tutkimuksessa hyvin kuoppaisella tiellä, joka on myös vahingossa aiheuttanut leukemia ja ainakin yhden kuoleman, mutta lääkärit ovat viime aikoina onnistuneet hoitamassa joitain harvinaisia ​​sairauksia jossa yhden geenin mutaatiolla on ollut suuri vaikutus. Geeniterapia harvinaisille yhden geenin häiriöille on todennäköisesti onnistunut, mutta se on räätälöitävä jokaiselle yksittäiselle sairaudelle. Valtavat kustannukset ja suhteellisen pieni määrä potilaita, joille tällainen hoito voi auttaa, voivat luoda ylitsepääsemättömiä taloudellisia esteitä näissä tapauksissa. Geeniterapia ei ehkä koskaan ole hyödyllinen monien sairauksien kohdalla.

Uusi aikakausi biologille

Ihmisgenomiprojektilla on ollut valtava vaikutus melkein kaikkiin biologisen tutkimuksen aloihin vauhdittamalla teknistä kehitystä, joka helpottaa DNA: n nopeaa, tarkkaa ja suhteellisen edullista sekvensointia ja manipulointia. Mutta nämä tutkimusmenetelmien edistysaskeleet eivät ole johtaneet dramaattisiin parannuksiin yleisten heikentävien sairauksien hoidossa.

Vaikka et voi tuoda genomikorttiasi seuraavaan lääkärisi nimitykseen, saatat ehkä tuoda ymmärtämystä geenien ja sairauden välisestä suhteesta. Taudin syy-yhteyden tarkempi ymmärtäminen voi eristää potilaat epärealistisilta tarinoilta ja vääriltä lupauksilta.

Author

Ari Berkowitz, biologian presidenttiprofessori; Johtaja, solu- ja käyttäytymisneurobiologian jatko-ohjelma, Oklahoman yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}

TOIMITTAJAT

Laulu voi nostaa sydäntä ja sielua
by Marie T. Russell, InnerSelf
Minulla on useita tapoja puhdistaa pimeys mielestäni, kun havaitsen sen olevan hiipinyt. Yksi on puutarhanhoito tai ajanvietto luonnossa. Toinen on hiljaisuus. Toinen tapa on lukeminen. Ja sellainen, joka…
Miksi Donald Trump voisi olla historian suurin häviäjä
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Tämä koko koronaviruspandemia maksaa omaisuuden, ehkä 2 tai 3 tai 4 omaisuutta, joiden kokoa ei tunneta. Ai niin, ja sadat tuhannet, ehkä miljoona ihmistä kuolee ennenaikaisesti välittömänä…
Maskotti pandemialle ja teemalaulu sosiaaliselle etäisyydelle ja eristykselle
by Marie T. Russell, InnerSelf
Löysin kappaleen äskettäin ja kuunnellessani sanoituksia, ajattelin, että se olisi täydellinen kappale "teemalauluna" näihin sosiaalisen eristäytymisen aikoihin. (Sanat videon alla.)
Kerroin Randy Funnel My Furiousness -sivustolle
by Robert Jennings, InnerSelf.com
(Päivitetty 4.-26.) En ole pystynyt kirjoittamaan oikein asiaa, jonka haluan julkaista viime kuussa. Näet olevani raivoissaan. Haluan vain kiinni.
Pluton palveluilmoitus
by Robert Jennings, InnerSelf.com
(päivitetty 4) Nyt kun jokaisella on aikaa olla luova, ei ole mitään kertovaa mitä löydät viihdyttämään sisäistä itseäsi.