Warisan buruk: Haruskah kita takut terhadap penyakit genetik?
Seringkali kita menjelaskan keadaan tertentu dengan genetika.- Kesehatan yang sehat "pada ayah", intoleransi susu "seperti pada nenek", suara dan pendengaran yang sangat baik "pada kakek buyut". Banyak penyakit juga yang paling mudah dijelaskan dengan genetika, pada saat yang sama seolah-olah membuang tanggung jawab - toh, kita dapat memengaruhi gaya hidup kita sendiri, tetapi bukan gen. Irina Zhegulina, ahli genetika klinis di Atlas Medical Center, memberi tahu kami apa yang benar-benar mempengaruhi genetika (setidaknya menurut data yang terbukti) dan mekanisme apa dalam DNA yang membedakan orang dari satu sama lain.
Bagaimana kromosomnya?
Tubuh kita adalah struktur kompleks yang terdiri dari sel-sel batu bata. Di dalam nukleus setiap sel berisi molekul DNA, heliks yang terpuntir dengan erat - jika Anda membuka lipatannya, Anda mendapatkan garis sepanjang dua meter. Untuk kenyamanan menyimpan informasi, molekul DNA dikemas secara padat sebagai kromosom - blok yang terpisah - menjadi 23 pasangan. Setiap kromosom berpasangan (kecuali kromosom XY pada laki-laki) membawa informasi genetik yang sama. Ini memastikan integritas data: jika sesuatu terjadi dalam satu salinan, Anda selalu dapat membaca informasi yang benar dari yang lain.
Molekul DNA itu sendiri mengandung gen, yang merupakan kombinasi tak berujung dari empat nukleotida - A, T, G dan C. Mereka disebut demikian setelah huruf pertama dari apa yang disebut basa nitrogen, yang mengandung - guanin, adenin, timin, timin, sitosin. Pasangan selalu dibentuk dengan cara tertentu: adenin - dengan timin, guanin - dengan sitosin. Ini adalah organisasi molekul yang berpasangan yang memungkinkannya untuk diputar. Gen adalah "instruksi" yang dengannya protein dibentuk dalam tubuh yang melakukan berbagai fungsi - mulai dari membangun jaringan hingga mengatur kerja otak. Setiap gen adalah urutan basa, dan gen dapat terdiri dari beberapa ratus "huruf" serta beberapa juta. Misalnya, protein yang diperlukan untuk "mengemas" DNA ke dalam kromosom dikodekan oleh gen pendek yang terdiri dari 500 pasangan basa. Dan salah satu gen terpanjang dalam tubuh mengkodekan protein dystrophin (berpartisipasi dalam membangun jaringan otot) dan terdiri dari 2,6 juta pasangan basa.
Seluruh genom manusia adalah 3,2 miliar pasangan basa. Namun, tidak semua ini adalah gen. Gen hanya membentuk 2%. Sisanya 98% adalah non-coding DNA, tentang fungsi yang masih diperdebatkan para ilmuwan. Menurut satu versi, area-area ini mengatur kerja gen, dan pada versi lain, mereka disebut beban genetik, yang sedikit meningkat setiap generasi.
Bagaimana mutasi muncul
Terkadang dalam urutan basa yang membentuk gen, terjadi substitusi. Mereka dapat dibandingkan dengan salah eja dalam kata-kata. Bergantung pada seberapa kuat "makna" suatu kata gen berubah, polimorfisme dan mutasi dibedakan. Mutasi adalah perubahan yang mengarah pada fakta bahwa tubuh menghasilkan protein dengan fungsi yang berubah secara signifikan. Misalnya, dengan fenilketonuria, terjadi mutasi pada gen yang mengkode enzim yang memproses fenilalanin, asam amino yang ditemukan di hampir semua makanan. Karena enzim "cacat", tubuh tidak dapat menyerap asam amino ini - sebagai akibatnya, ia menumpuk dan memiliki efek toksik pada sistem saraf.
Jika "makna" dari kata gen berubah tidak signifikan, protein melakukan fungsinya dengan variasi kecil. Sebagai contoh, berbagai kombinasi perubahan tersebut - polimorfisme - dapat menentukan warna mata, rambut, dan bahkan kerentanan genetik yang berbeda terhadap penyakit yang sering terjadi, seperti diabetes dan penyakit jantung dan pembuluh darah.
Mutasi dapat terjadi tidak hanya di dalam gen, tetapi juga di seluruh kromosom. Kemudian mereka disebut genomik atau kromosom. Ini adalah pengaturan ulang yang signifikan (misalnya, perubahan jumlah kromosom), dan menyebabkan penyakit serius. Misalnya, pada sindrom Down pada seseorang, bukan dua, tetapi tiga kromosom dua puluh satu, dan pada sindrom Shereshevsky-Turner, kromosom X kedua tidak ada. Mutasi juga bisa berada di "kastil" kromosom - ketika mereka mengubah tempat atau penggabungannya. Pembawa mutasi seperti itu paling sering sehat, tetapi risiko memiliki anak dengan sindrom genetik yang parah sangat meningkat.
Apa penyakit turunan yang paling sering
Kita masing-masing sejak lahir adalah pembawa satu set mutasi gen. Karena setiap kromosom memiliki salinan, mutasi, sebagai aturan, tidak membuat diri mereka diketahui, dan penyakit tidak berkembang. Namun, jika dua pembawa gen dari penyakit yang sama menjadi pasangan, maka risiko memiliki anak dengan penyakit ini adalah 25%. Sebenarnya, untuk alasan ini, diyakini bahwa perkawinan kekerabatan itu berbahaya - orang-orang dengan genetika yang sama memiliki risiko yang jauh lebih tinggi dari kebetulan terjadinya mutasi.
Setiap orang rata-rata adalah pembawa yang sehat hingga sepuluh mutasi yang berhubungan dengan penyakit genetik langka - fibrosis kistik, fenilketonuria, penyakit Tay-Sachs dan banyak lainnya. Penyakit herediter yang paling sering adalah hemochromatosis (mutasi pada gen HFE - hingga dua kasus per seribu), fibrosis kistik (mutasi pada gen CFTR - hingga lima kasus per seribu), fenilketonuria (mutasi pada gen PAH - hingga satu kasus per seribu), disfungsi kongenital korteks adrenal (mutasi pada gen CYP21 - hingga satu kasus per seribu), tuli bawaan (mutasi pada gen GJB2 - hingga dua kasus per seribu), kebutaan bawaan (mutasi pada gen yang berbeda - hingga satu kasus per seribu), Huntington chorea (mutasi pada Gen HTT - hingga lima kasus per seribu), neurofibromatosis (mutasi Saya berada dalam gen NF1 - hingga empat kasus per seribu), penyakit ginjal polikistik (mutasi pada gen PKD1 - hingga delapan kasus per seribu). Penyakit-penyakit semacam itu tidak dapat disembuhkan sepenuhnya, tetapi dengan bantuan terapi, manifestasi-manifestasi dari sindrom ini dapat sedikit banyak dikurangi, tentu saja, tergantung pada tingkat keparahannya. Karena banyak dari penyakit ini secara serius mempersulit kondisi anak dan seluruh kehidupannya di masa depan, para ilmuwan telah mengembangkan langkah-langkah pencegahan.
Pengobatan yang dipersonalisasi telah menyediakan tes genetik skrining yang memungkinkan Anda untuk memindai DNA orang tua masa depan untuk mutasi yang terkait dengan penyakit genetik. Jika mutasi yang diidentifikasi pada pasangan tidak berhubungan dengan penyakit yang sama, maka risiko terhadap anak akan minimal, tetapi jika mutasi yang sama terdeteksi, risikonya menjadi sama dengan 25% dan dianggap tinggi. Ahli genetika menawarkan kepada pasangan ini semua tindakan pencegahan yang memungkinkan sehingga anak tidak mewarisi mutasi ini dan terlahir sehat: ini mungkin bayi tabung dengan embrio sehat yang dipilih sebelumnya untuk mutasi ini, diagnosa genetik prenatal, ketika sampel sel embrionik diambil dari wanita hamil, atau skrining neonatal segera saat lahir.
Tidak semua mutasi berasal dari orang tua
Mutasi dapat diperoleh dalam perjalanan hidup - paling sering mereka dipelajari dalam onkologi. Sel-sel tubuh kita terus membelah, dan dengan setiap kesalahan pembagian terjadi, ini adalah proses alami. Ini dikompensasi oleh enzim khusus yang mengembalikan DNA: mereka "menghapus" kesalahan dan memasukkan elemen yang tepat di tempatnya. Namun demikian, karena beberapa alasan, kesalahan dapat menumpuk - dan jika setidaknya satu kesalahan tetap ada di bagian pengkodean genom, ini dapat mempengaruhi fungsi protein, termasuk enzim. Dalam kasus kanker, mutasi seperti ini terjadi pada gen yang mengatur pembelahan sel - sebagai akibatnya, menjadi tidak terkendali. Yang paling rentan dalam hal ini adalah jaringan di mana sel membelah secara aktif: epitel usus, paru-paru, organ sistem reproduksi.
Mutasi genomik (kromosom) juga dapat diperoleh. Sebagai contoh, dalam sel-sel sumsum tulang, mutasi-mutasi seperti itu dapat menyebabkan penggabungan gen-gen yang mengatur satu sama lain, yang mengganggu pembelahan sel. Diyakini bahwa faktor utama yang dapat menyebabkan akumulasi kesalahan adalah efek radiasi pengion (sinar-X) dalam jumlah besar, efek karsinogen ketika bekerja dalam produksi berbahaya. Faktor-faktor lain, termasuk ekologi, juga mempengaruhi, tetapi pada tingkat yang lebih rendah.
Apa peran genetika dalam penyakit yang sering terjadi?
Penyakit yang paling sering, termasuk aterosklerosis, asam urat, diabetes, obesitas dan karies gigi, memiliki komponen genetik tertentu. Tetapi mereka masih multifaktorial, yang sebagian besar disebabkan oleh keadaan, termasuk gaya hidup dan nutrisi. Dokter spesialis apa pun bertanya apakah ada kasus penyakit seperti itu dalam keluarga untuk mengetahui apakah ada peningkatan risiko, tetapi Anda perlu memahami bahwa diabetes mellitus yang sama dapat berkembang karena alasan yang berkaitan dengan kebiasaan makan, bahkan jika kerabat tidak memilikinya. Sebaliknya, pengetahuan tentang risiko mereka membantu mengambil gaya hidup tepat waktu dan mencegah penyakit seperti itu.
Ada faktor genetik dan alergi, tetapi tidak ada - pertama dan terpenting adalah asma, rinitis alergi, eksim. Baru-baru ini, sebuah penelitian dilakukan yang mengaitkan genetika dan perkembangan dari apa yang disebut pawai atopik - sekelompok besar penyakit alergi yang biasanya berkembang sejak usia dini, saling menularkan satu sama lain atau terhubung satu sama lain. Saat ini, tujuh situs dalam DNA diketahui yang secara andal dikaitkan dengan peningkatan risiko eksim dini pada anak-anak dan asma yang terkait dengan alergi mekar. Secara umum, berkenaan dengan alergi, perubahan kesehatan yang serius dan abadi, sering progresif, memiliki dasar genetik. Jika nenek Anda sesekali memiliki alergi terhadap bunga linden, dan kakek Anda - untuk buah jeruk, sama sekali bukan fakta bahwa Anda akan menemukan ini karena keturunan. Alergi lain sering disebut intoleransi, yaitu ketidakmampuan tubuh untuk memproses berbagai zat dengan tepat. Intoleransi (paling sering laktosa, gluten, alkohol, kafein) sebenarnya disebabkan oleh genetika.
Orang cenderung mengasosiasikan dengan genetika hal-hal yang sulit dijelaskan atau dipahami. "Anda memiliki genetika seperti itu" - frasa ini dapat didengar bahkan dari beberapa dokter. Menurut Irina Zhegulina, banyak negara yang benar-benar terkait dengan genetika, misalnya, ichthyosis vulgar, tetap tanpa perhatian dan tanpa perawatan yang tepat. Negara-negara yang dirumuskan orang berdasarkan manifestasinya, misalnya, “sering sakit tenggorokan”, “sering sakit kepala - ini adalah ibu” - lebih tepatnya, hanya gejala umum. Pertama-tama, perlu untuk menemukan alasan mereka untuk meresepkan terapi yang memadai, dan tidak bertahan dengan hereditas imajiner dari kondisi yang sering terjadi ini.
Foto: vectorfusionart - stock.adobe.com (1, 2, 3)
