Kiekvieno žmogaus ląstelėse vyksta mutacijos, tačiau tai nereiškia, kad visi susirgsime tam tikromis ligomis. Net iš pažiūros sveikų žmonių audiniuose mokslininkai aptinka su vėžiu susijusių genetinių pokyčių. Tad kyla klausimas: kodėl vienam žmogui jie tampa ligos pradžia, o kitam – ne? Kodėl ta pati genetinė mutacija vienam gali sukelti sunkią ligą, o kitam beveik neturėti įtakos? Ir ar ištyrę žmogaus genomą galėtume nuspėti jo sveikatos ateitį? Vilniaus universiteto (VU) Medicinos fakulteto docentė, retų ligų gydytojaBirutė Tumienė ir VU Gyvybės mokslų centro (GMC) tyrėjas, biologas dr. Simonas Juzėnaspasakoja, kaip ligų riziką veikia genai, aplinka ir atsitiktinumas, kodėl net retomis genetinėmis ligomis suserga milijonai žmonių ir kaip ankstyva diagnostika gali pakeisti ligos eigą.
Ligas lemia genai, aplinka ir atsitiktinumas
Vieno atsakymo, kas lemia polinkį sirgti, nėra – tai priklauso nuo ligos. Kaip aiškina molekulinės biologijos specialistas dr. S. Juzėnas, kai kurias ligas, ypač retas, sukelia vieno geno mutacija, todėl genetinis veiksnys čia gali būti lemiamas. Tačiau daugelis ligų, pavyzdžiui, autoimuninės, yra kompleksinės, arba poligeninės: jų išsivystymui įtakos turi daugybė genetinių ir aplinkos veiksnių.
Pasak biologo, genetinis polinkis dar nereiškia, kad žmogus būtinai susirgs. Net ir esant tam tikrai rizikai, svarbūs gali būti gyvenimo būdas, aplinka ir atsitiktinumas. Sveika mityba, nerūkymas ir kiti sveikatai palankūs įpročiai gali turėti reikšmės, tačiau jie negarantuoja, kad liga neišsivystys.
Dr. S. Juzėnas kaip vieną iš galimų veiksnių mini ultravioletinę spinduliuotę, kurios poveikis tam tikromis aplinkybėmis gali prisidėti prie ligos atsiradimo. „Svarbų vaidmenį gali atlikti ir infekcijos. Yra vis daugiau tyrimų, rodančių, kad kai kurie virusai reikšmingai prisideda prie autoimuninės kilmės ligų vystymosi. Pavyzdžiui, naujausi moksliniai tyrimai patvirtino glaudų ryšį tarp Epšteino-Baro viruso ir pirminio sklerozuojančio cholangito – lėtinės autoimuninio pobūdžio kepenų ligos. Taigi vien genetinio veiksnio nepakanka. Jei kalbame apie poligenines ligas, reikia ir kokio nors papildomo veiksnio – dažniausiai iš aplinkos.“
Retos genetinės ligos – didelė, bet sunkiai atpažįstama problema
Genetinės ligos dažnai atrodo retos ir pavienės, tačiau jomis serga apie 6 proc. populiacijos. Genetinių ligų duomenų bazėje užregistruota apie 6800 ligų, o kasmet aprašoma dar maždaug 300 naujų.
„Kalbant apie kiekvieną atskirą ligą, taip, tai bus pavieniai atvejai. Bet jeigu kalbėtume apie visas jas kaip apie grupę, tai jų dydis sieks Alytaus apskritį. Ar Alytaus apskrities gyventojų yra mažai? Aš pasiginčyčiau“, – sako retų ligų gydytoja doc. B. Tumienė.
Viena didžiausių problemų – užsitęsusi diagnostika: nuo pirmųjų simptomų iki diagnozės gali praeiti net 4–6 metai. Retų ligų įvairovė apsunkina jų atpažinimą, o specifinis gydymas prieinamas ne visiems pacientams.
Genetinių ligų tyrimai padeda suprasti, kaip genetiniai pokyčiai sutrikdo organizmo veiklą, ir atveria kelią naujoms gydymo galimybėms. VU GMC mokslininkas dr. S. Juzėnas genomą palygina su kietuoju disku, kuriame saugoma genetinė informacija, o epigenetiką – su operacine sistema, reguliuojančia genų aktyvumą.
„Svarbu ne tik tai, kokią genetinę informaciją žmogus turi, bet ir tai, kaip ji veikia. Sutrikus tam tikriems molekuliniams mechanizmams, gali pakisti normali ląstelių veikla, o imuninė sistema gali neatpažinti ir pradėti atakuoti savo paties organizmo ląsteles“, – aiškina mokslininkas.
Kiekvieno žmogaus ląstelėse vyksta mutacijos
Vėžys iš esmės yra genetinė liga, nes jį sukelia genetiniai pokyčiai, sutrikdantys ląstelių kontrolės mechanizmus ir skatinantys nekontroliuojamą jų dauginimąsi. Tačiau ne visi vėžiniai susirgimai yra paveldimi: vienais atvejais polinkį sirgti žmogus paveldi iš tėvų, kitais mutacijos atsiranda per gyvenimą.
„Paveldimo vėžio atveju žmogus jau gimsta turėdamas tam tikrą genetinį pokytį, didinantį ligos riziką. Toks vėžys gali pasireikšti jaunesniame amžiuje, jis būna sunkesnis, o kai kurių formų (pavyzdžiui, krūties vėžio) atveju – pažeisti abu porinius organus. Kadangi tokio vėžio atveju pirmoji mutacija yra paveldima, tai ir paaiškina, kodėl susergama anksčiau“, – sako medikė doc. B. Tumienė.
Tarp paveldimo vėžio pavyzdžių – Linčo (angl. Lynch) sindromas ir su BRCA genų mutacijomis susijęs krūties vėžys. Šie genai dalyvauja taisant DNR pažaidas, todėl jiems sutrikus ląstelėse gali kauptis genetinės klaidos.
Ne visos mutacijos paveldimos – somatinės atsiranda atskirose kūno ląstelėse ir gali kauptis visą gyvenimą. Tam įtakos turi natūralūs biologiniai procesai, aplinkos veiksniai ir su amžiumi silpnėjantys DNR pažaidos taisymo mechanizmai. Vis dėlto mutacija dar nereiškia, kad žmogus susirgs. Daugelis genetinių pokyčių yra neutralūs, o ligai išsivystyti dažniausiai reikia papildomų sąlygų.
„Remiantis molekulinio laikrodžio teorija, mutacijos vyksta tarsi pagal laikrodį ir yra gana reguliarus dalykas. Net ir šiuo metu mums kalbantis galbūt dalijasi mano dvi odos ląstelės ir šio proceso metu gali įvykti sunkią ligą galinti sukelti mutacija, bet taip paprastai ja nesusirgsime“, – pavyzdį pateikia gydytoja.
Mutacijos gali atsirasti ir lytinėse ląstelėse, todėl gali būti perduodamos palikuonims net tada, kai patys tėvai neturi ligos simptomų. Kai kurių paveldimų ligų atveju žmogus gali būti sveikas nešiotojas, tačiau jei abu partneriai turi patogeninį to paties geno variantą, jų vaikui gali atsirasti 25 proc. tikimybė paveldėti ligą.
Genetinių mutacijų aptinkama ir sveikų žmonių audiniuose. „2018 m. žurnale „Nature“ paskelbtas įdomus tyrimas atskleidė, kad net iš pažiūros sveikų žmonių audiniuose gali būti su vėžiu susijusių genetinių mutacijų. Tyrėjai nustatė, kad tokie pokyčiai kaupiasi net ir tada, kai žmogus dar neserga jokia onkologine liga“, – tyrimą pristato VU GMC mokslininkas.
Kodėl mes sergame skirtingai?
Net jei du žmonės turi tą patį genetinį pokytį, jų sveikata ar ligos eiga gali skirtis. Vienam liga išsivysto, o kitas gali visą gyvenimą taip ir nesusirgti. Kodėl?
Kaip pasakoja GMC biologas, lemiamą vaidmenį čia atlieka ne tik genetika, bet ir aplinka, audinio, kuriame atsirado mutacija, ypatumai bei atsitiktinumas. „Ląstelėse nuolat vyksta įvairūs procesai, o joms dalijantis gali atsirasti naujų mutacijų. Kartais jos suteikia ląstelei pranašumą – ši ima sparčiau daugintis ir pamažu išstumia kitas. Tačiau ne kiekvienas genetinis pokytis būtinai sukelia ligą. Daug kas priklauso nuo to, kurioje ląstelėje ir kokiame audinyje jis atsiranda.“
Svarbus ir bendras žmogaus genetinis fonas. Gydytojos doc. B. Tumienės teigimu, nė vienas genas neveikia atskirai – jis dalyvauja sudėtinguose molekuliniuose procesuose, kuriuose svarbūs ir kiti genai, fermentai bei įvairūs baltymai. Jų veikla gali skirtis, todėl net žmonės, turintys tą pačią ligą lemiančią mutaciją, gali sirgti nevienodai.
Tai nereiškia, kad gyvenimo būdas ar aplinka nesvarbūs. Priešingai – jie gali turėti didelę įtaką ligos rizikai. Tačiau net sveikai gyvenantis žmogus nėra visiškai apsaugotas nuo ligų.
Genetinis tyrimas ne visada gali nuspėti ateitį
Medikės teigimu, šiandien jau galėtume ištirti visą žmogaus genomą ir pateikti jam informaciją apie įvairius genetinius pokyčius. Tačiau ar tai leistų tiksliai numatyti visą jo gyvenimo ir ligų kelią? Tikrai ne.
„Radus genetinį pokytį, galintį didinti ligos riziką, ne visada įmanoma pasakyti, ar žmogus iš tiesų susirgs, kada tai nutiks ir kokia bus ligos eiga. Todėl tokia informacija turi būti vertinama atsargiai. Žinojimas apie galimą riziką gali padėti laiku imtis prevencijos, tačiau kartu gali sukelti ir nepagrįstą nerimą, ypač kai mokslas dar neturi aiškaus atsakymo, ką konkretus pokytis reikš būtent tam žmogui“, – sako doc. B. Tumienė.
Vis dėlto yra ligų, kurių atveju ankstyvas genetinis ištyrimas gali iš esmės pakeisti žmogaus gyvenimą.
Naujagimių patikra gali išgelbėti gyvybę
Dalis monogeninių ligų, kurias lemia vieno geno pokyčiai, gali būti nustatomos dar kūdikystėje. Laiku paskirtas gydymas leidžia išvengti sunkių simptomų, o kartais – ir pačios ligos pasireiškimo.
„Lietuvoje atliekama visuotinė naujagimių patikra dėl dvylikos genetinių ligų padeda anksti nustatyti retas ligas, daugiausia medžiagų apykaitos sutrikimus. Kai kuriais atvejais, jei trūksta kokio nors fermento ar neskaidoma kokia nors medžiaga, pakanka pakeisti mitybą ar skirti vaistų, kitais atvejais gali prireikti sudėtingesnio gydymo, pavyzdžiui, kaulų čiulpų kamieninių ląstelių transplantacijos“, – pasakoja retų ligų gydytoja.
Mokslininkė pateikia pavyzdį apie praėjusio amžiaus paskutiniame dešimtmetyje JAV kilusią diskusiją dėl retos lizosomų kaupimo ligos, kuria susirgo žymaus ledo ritulininko naujagimis. Siekdamas, kad liga būtų nustatoma kuo anksčiau, sportininkas aktyviai ragino įtraukti ją į naujagimių patikros programą. Tokiais atvejais ankstyva diagnozė gali suteikti galimybę pradėti gydyti dar prieš pasireiškiant simptomams.
Tačiau čia, pasak medikės, atsiranda sudėtingas klausimas: ką daryti, kai žinome, kad žmogus turi ligą, galinčią sukelti genetinį pokytį, bet nėra aišku, ar liga iš tiesų pasireikš? Tai tampa ypač jautriu klausimu tais atvejais, kai pats gydymas kelia didelę riziką gyvybei.
Kai kurių retų ligų atvejais genetinį pokytį turintiems vaikams simptomai taip ir nepasireiškia. Vadinasi, net žinodami ligos priežastį, ne visada galime tiksliai numatyti jos eigą. Todėl svarbu įvertinti ir ankstyvo gydymo naudą, ir galimą riziką. Tai nepaneigia naujagimių patikros svarbos, bet primena, kiek daug dar turime sužinoti apie genų ir ligų ryšį.
Vyrų amžius gali būti rizikos veiksnys
VU biologas sako, kad dar vienas rečiau minimas naujų mutacijų atsiradimo veiksnys galėtų būti vyrų amžius, nes jų lytinės ląstelės visą gyvenimą gaminamos iš naujo. Jų susidarymo procesas nuolat kartojasi, o kiekvienas ląstelių dalijimasis suteikia galimybę atsirasti naujiems genetiniams pokyčiams.
Bėgant metams, lytinėse kaip ir kitose ląstelėse taip pat gali kauptis pažaidos, o DNR taisymo mechanizmai gali veikti ne taip efektyviai kaip jauname amžiuje. Todėl vyresnis tėvo amžius siejamas su didesne kai kurių naujų genetinių mutacijų tikimybe palikuonims. Tačiau tai nereiškia, kad tokie pokyčiai būtinai sukels ligą.
Būtų galima apibendrintai pasakyti, kad kuo daugiau kartų ląstelė dalijasi, tuo daugiau pasitaiko progų klaidoms atsirasti. O tai, ar šios klaidos turės pasekmių, priklauso nuo daugybės veiksnių – genetikos, aplinkos, epigenetinių pokyčių, virusų, mikrobiomos įvairovės ir tiesiog atsitiktinumo.
Genetinių tyrimų technologijos sparčiai tobulėja, tačiau vien genomo duomenų nepakanka, kad galėtume tiksliai numatyti žmogaus ligų istoriją. Ateityje vis svarbesnė taps personalizuota medicina, vertinanti ne tik genetiką, bet ir epigenetiką, medžiagų apykaitą, gyvenimo būdą bei aplinką.
Kaip pabrėžia mokslininkai, tik derindami šiuos duomenis ir pasitelkdami dirbtinį intelektą galėsime geriau suprasti individualią ligų riziką.
About the Author
