Cattiva eredità: dovremmo avere paura delle malattie genetiche?
Spesso spieghiamo certi stati con la genetica.- salute sana "nel padre", intolleranza al latte "come alla nonna", ottima voce e udito "nel bisnonno". Molte malattie sono anche le più facili da spiegare con la genetica, allo stesso tempo come se scartassero la responsabilità - dopotutto, possiamo influenzare il nostro stile di vita, ma non i geni. Irina Zhegulina, un genetista clinico presso l'Atlas Medical Center, ci ha detto che cosa influenza realmente la genetica (almeno secondo dati comprovati) e quali meccanismi nel DNA distinguono le persone gli uni dagli altri.
Come sono i cromosomi
Il nostro corpo è una struttura complessa composta da celle di mattoni. Nel nucleo di ogni cellula è contenuta una molecola di DNA, un'elica strettamente attorcigliata: se la si dispiega, si ottiene una linea lunga due metri. Per comodità di immagazzinare informazioni, le molecole di DNA sono confezionate in modo compatto come cromosomi - blocchi separati - in 23 coppie. Ogni cromosoma in una coppia (ad eccezione del cromosoma XY nei maschi) porta la stessa informazione genetica. Ciò garantisce l'integrità dei dati: se qualcosa accade in una copia, puoi sempre leggere le informazioni corrette da un'altra.
La stessa molecola di DNA contiene geni, che sono infinite combinazioni di quattro nucleotidi - A, T, G e C. Sono chiamati così dopo le prime lettere delle cosiddette basi azotate, che contengono - guanina, adenina, timina, citosina. Le coppie si formano sempre in un certo modo: adenina - con timina, guanina - con citosina. È questa organizzazione a coppie della molecola che permette di essere distorta. Un gene è una "istruzione" secondo la quale le proteine si formano nel corpo che svolgono una varietà di funzioni - dalla costruzione di tessuti alla regolazione del funzionamento fine del cervello. Ogni gene è una sequenza di basi e un gene può contenere diverse centinaia di "lettere" e diversi milioni. Ad esempio, una proteina che è richiesta per "impaccare" il DNA nei cromosomi è codificata da un breve gene costituito da 500 coppie di basi. E uno dei geni più lunghi nel corpo codifica una proteina distrofina (partecipa alla costruzione di tessuto muscolare) e consiste di 2,6 milioni di coppie di basi.
L'intero genoma umano è di 3,2 miliardi di paia di basi. Tuttavia, non tutti questi sono geni. I geni costituiscono solo il 2%. Il restante 98% è un DNA non codificante, sulla funzione di cui gli scienziati stanno ancora discutendo. Secondo una versione, queste aree regolano il lavoro dei geni e, dall'altra, sono il cosiddetto carico genetico, che aumenta leggermente con ogni generazione.
Come nascono le mutazioni
A volte nella sequenza di basi che compongono il gene si verificano sostituzioni. Possono essere confrontati con errori ortografici in parole. A seconda di quanto fortemente cambia il "significato" di una parola genica, si distinguono polimorfismi e mutazioni. Le mutazioni sono cambiamenti che portano al fatto che il corpo produce una proteina con una funzione significativamente alterata. Ad esempio, con la fenilchetonuria, si verifica una mutazione nel gene che codifica per l'enzima che processa la fenilalanina, un amminoacido che si trova in quasi tutti gli alimenti. A causa dell'enzima "difettoso", il corpo non può assorbire questo amminoacido - di conseguenza, si accumula e ha un effetto tossico sul sistema nervoso.
Se il "significato" della parola genica cambia in modo insignificante, la proteina svolge le sue funzioni con lievi variazioni. Ad esempio, varie combinazioni di tali cambiamenti - polimorfismi - possono determinare diversi colori degli occhi, dei capelli e anche la predisposizione genetica a malattie frequenti, come il diabete e il cuore e le malattie vascolari.
Le mutazioni possono verificarsi non solo all'interno del gene, ma anche in interi cromosomi. Quindi sono chiamati genomici o cromosomici. Si tratta di riarrangiamenti significativi (ad esempio, un cambiamento nel numero di cromosomi) che portano a gravi malattie. Ad esempio, nella sindrome di Down in una persona, non due, ma tre ventuno cromosomi e nella sindrome di Shereshevsky-Turner, manca il secondo cromosoma X. Le mutazioni possono anche essere nel "castling" dei cromosomi - quando cambiano il loro posto o si uniscono. I portatori di tali mutazioni sono spesso sani, ma il rischio di avere un bambino con una sindrome genetica grave è notevolmente aumentato.
Quali sono le malattie ereditarie più frequenti
Ognuno di noi dalla nascita è il vettore di un insieme di mutazioni genetiche. Poiché ogni cromosoma ha una copia, le mutazioni, di regola, non si manifestano e le malattie non si sviluppano. Tuttavia, se due portatori dei geni della stessa malattia diventano una coppia, allora il rischio di avere un figlio con la malattia è del 25%. In realtà, per questo motivo, si ritiene che i matrimoni di parentela siano pericolosi - le persone con una genetica simile hanno un rischio molto più elevato di coincidenza di mutazioni.
Ogni persona in media è un portatore sano per un massimo di dieci mutazioni associate a malattie genetiche rare: fibrosi cistica, fenilchetonuria, malattia di Tay-Sachs e molte altre. Le malattie ereditarie più frequenti sono l'emocromatosi (mutazione nel gene HFE - fino a due casi per mille), la fibrosi cistica (mutazione nel gene CFTR - fino a cinque casi per mille), la fenilchetonuria (mutazione nel gene PAH - fino a un caso per mille), disfunzione congenita corteccia surrenale (mutazione nel gene CYP21 - fino a un caso per mille), sordità congenita (mutazione nel gene GJB2 - fino a due casi su mille), cecità congenita (mutazioni in diversi geni - fino a un caso per mille), corea di Huntington (mutazione in Gene HTT - fino a cinque casi su mille), neurofibromatosi (mutazione Sono nel gene NF1 - fino a quattro casi su mille), malattia renale policistica (una mutazione nel gene PKD1 - fino a otto casi su mille). Tali malattie non possono essere completamente curate, ma con l'aiuto della terapia, le manifestazioni della sindrome possono essere più o meno alleviate, naturalmente, a seconda della sua gravità. Poiché molte di queste malattie complicano seriamente le condizioni del bambino e la sua intera vita futura, gli scienziati hanno sviluppato misure preventive.
La medicina personalizzata ha messo a disposizione test genetici di screening che consentono di analizzare il DNA dei futuri genitori per mutazioni associate a malattie genetiche. Se le mutazioni identificate nella coppia non sono associate alla stessa malattia, il rischio per il bambino sarà minimo, ma se vengono rilevate le stesse mutazioni, il rischio diventa pari al 25% ed è considerato alto. Il genetista offre alla coppia tutte le possibili misure preventive affinché il bambino non erediti queste mutazioni e nasca sano: potrebbe essere una FIV con un embrione sano preselezionato per questa mutazione, la diagnostica genetica prenatale, quando un campione di cellule embrionali viene prelevato da una donna incinta o screening neonatale immediatamente alla nascita.
Non tutte le mutazioni provengono dai genitori
Le mutazioni possono essere acquisite nel corso della vita - il più delle volte sono studiate in oncologia. Le cellule del nostro corpo si dividono costantemente, e con ogni divisione si verificano errori, questo è un processo naturale. È compensato da speciali enzimi che ripristinano il DNA: "cancellano" gli errori e inseriscono gli elementi giusti al loro posto. Tuttavia, per diverse ragioni, gli errori possono accumularsi - e se almeno un errore persiste nella parte codificante del genoma, ciò può influire sul funzionamento delle proteine, inclusi gli enzimi. Nel caso del cancro, tali mutazioni si verificano nei geni che regolano la divisione cellulare - di conseguenza, diventa incontrollata. I più vulnerabili a questo riguardo sono i tessuti in cui le cellule si dividono in modo particolarmente attivo: l'epitelio intestinale, i polmoni, gli organi del sistema riproduttivo.
Possono anche essere acquisite mutazioni genomiche (cromosomiche). Ad esempio, nelle cellule del midollo osseo, tali mutazioni possono portare alla fusione di geni che si regolano a vicenda, il che distrugge la divisione cellulare. Si ritiene che i principali fattori che possono portare all'accumulo di errori siano l'effetto delle radiazioni ionizzanti (raggi X) in grandi quantità, l'effetto degli agenti cancerogeni quando si lavora in produzione pericolosa. Anche altri fattori, inclusa l'ecologia, influiscono, ma in misura minore.
Qual è il ruolo della genetica nelle malattie frequenti?
Le malattie più frequenti, tra cui l'aterosclerosi, la gotta, il diabete, l'obesità e la carie dentale, hanno una certa componente genetica. Ma sono ancora multifattoriali, in gran parte a causa di circostanze, tra cui stile di vita e alimentazione. I medici di qualsiasi specialità chiedono se ci sono stati casi di tali malattie in famiglia per scoprire se c'è un aumento del rischio, ma è necessario capire che lo stesso diabete mellito può svilupparsi per ragioni legate alle abitudini alimentari, anche se i parenti non ce l'hanno. Al contrario, la conoscenza dei loro rischi aiuta a prendere uno stile di vita in tempo e prevenire tali malattie.
C'è un fattore genetico e allergie, ma non nessuno - prima di tutto è l'asma, la rinite allergica, l'eczema. Recentemente è stato condotto uno studio che collegava la genetica e lo sviluppo della cosiddetta marcia atopica - un intero gruppo di malattie allergiche che di solito si sviluppano dalla prima infanzia, passando l'una nell'altra o connettendosi l'una con l'altra. Oggi sono noti sette siti nel DNA che sono associati in modo affidabile ad un aumentato rischio di eczema precoce nei bambini e asma associato a allergia alla fioritura. In generale, per quanto riguarda le allergie, i cambiamenti di salute gravi e duraturi, spesso progressivi, hanno una base genetica. Se tua nonna occasionalmente ha avuto un'allergia ai fiori di tiglio, e tuo nonno - agli agrumi, non è affatto un fatto che ti imbatti in questo a causa dell'eredità. Un'altra allergia è spesso chiamata intolleranza, cioè l'incapacità del corpo di trattare correttamente varie sostanze. L'intolleranza (più spesso il lattosio, il glutine, l'alcol, la caffeina) è dovuta alla genetica.
Le persone tendono ad associare alla genetica cose che sono difficili da spiegare o capire. "Hai una tale genetica" - questa frase può essere ascoltata anche da alcuni medici. Secondo Irina Zhegulina, molti degli stati che sono realmente correlati alla genetica, per esempio l'ittiosi volgare, rimangono senza attenzione e senza un trattamento adeguato. Gli stati che le persone formulano secondo le loro manifestazioni, ad esempio "spesso mal di gola", "spesso mal di testa - questa è una madre" - piuttosto, solo sintomi comuni. Prima di tutto, è necessario trovare la loro ragione per prescrivere una terapia adeguata e non sopportare l'eredità immaginaria di queste condizioni frequenti.
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