Ada minat yang luar biasa dalam mempelajari apa yang dapat dikatakan gen kita tentang diri kita. Tidakkah Anda ingin tahu apakah Anda memiliki gen yang tidak teratur ("varian gen") yang menyebabkan kolesterol tinggi di langit atau membuat darah Anda lebih mudah membeku sebelum terdeteksi dengan tes darah standar? Bukankah akan sangat membantu jika Anda berisiko mengalami serangan jantung di masa depan di usia muda, sehingga Anda bisa memulai perawatan untuk mencegahnya?
Ada banyak kegembiraan atas janji sekuens genom dan bagaimana itu dapat digunakan untuk menciptakan perawatan yang lebih efektif bagi seorang individu — pada intinya, untuk mempersonalisasikan perawatan. Sudah, dokter kanker mulai menggunakan informasi genetik dari tumor seseorang untuk memilih apa yang mereka yakini sebagai obat yang paling efektif. Tapi obat yang dipersonalisasi masih dalam masa pertumbuhan dan belum banyak digunakan dalam kardiologi. Mengapa? Karena semakin banyak kita belajar, semakin banyak pertanyaan yang kita miliki.
Mempelajari Apa yang Harus Dikatakan Gen
DNA kita sangat kompleks. Setiap orang dari kita memiliki tiga juta pasangan basa gen. Untuk mengetahui pasangan gen mana yang abnormal, pertama-tama kita harus mempelajari seperti apa gen normal itu. Untungnya, ahli genetika yang berdedikasi mampu memetakan DNA dengan bantuan komputer yang kuat. Mesin canggih dapat membaca kode-kode rumit ini dengan sangat cepat — dan proses yang memakan waktu 13 tahun untuk diselesaikan sekarang dapat dilakukan dalam satu atau dua hari.
Selanjutnya, para ilmuwan ini mulai mencari gen tidak beraturan yang muncul pada orang dengan penyakit tertentu, sehingga mereka dapat membuat hubungan antara mutasi dan kondisi. Ini seperti menemukan kesalahan ketik di halaman-halaman buku — setiap orang memiliki beberapa kesalahan ketik dalam DNA mereka.
Tetapi kami telah belajar bahwa koneksi tidak selalu mudah.
Sebagai contoh, kami menemukan beberapa varian gen yang mengarah ke kardiomiopati hipertrofik , penyakit yang menyebabkan otot jantung menebal, membesar, dan akhirnya gagal. Sudah lama kita tahu bahwa tidak semua orang yang membawa varian gen ini mengembangkan penyakit. Ini juga berlaku untuk varian gen lainnya.
Selanjutnya, para ilmuwan baru-baru ini menemukan bahwa varian gen dalam kardiomiopati hipertrofik dapat mempengaruhi beberapa ras, tetapi tidak yang lain. Misalnya, orang kaukasia yang memiliki varian gen dapat mengembangkan suatu penyakit, sementara orang kulit hitam dengan varian gen yang sama mungkin tidak. Kami tidak tahu persis mengapa. Jadi kehadiran varian gen pada beberapa orang mungkin memiliki implikasi yang berbeda pada orang lain — yang berarti faktor lain mungkin berperan.
Selain itu, ada banyak penyakit yang tampaknya memiliki penyebab genetik, karena mereka berjalan dalam keluarga, tetapi kami belum dapat mengidentifikasi varian gen yang menyebabkan mereka. Sangat mungkin bahwa beberapa varian gen terlibat.
Membuat kemajuan
Dari sudut pandang hati, kita telah belajar banyak dari mutasi langka. Penemuan ini telah mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana alam dapat memperbaiki masalah ini. Ada banyak harapan bahwa kita dapat menggunakan wawasan ini untuk mengembangkan obat baru untuk mengobati penyakit ini.
Misalnya, varian gen diidentifikasi satu dekade yang lalu sebagai dikaitkan dengan ketidakmampuan hati untuk membersihkan kolesterol dari aliran darah. Orang dengan mutasi ini memiliki kadar kolesterol darah yang sangat tinggi. Penemuan ini digunakan untuk menciptakan kelas baru obat kolesterol, yang disebut inhibitor PCSK9, yang membantu pasien dengan mutasi memetabolisme kolesterol.
Obat menghentikan protein yang disebut PCSK9 dari mengganggu mekanisme pembersihan kolesterol normal di hati. Butuh waktu kurang dari satu dekade sejak penemuan jalur PCSK9 untuk memproduksi obat yang dapat digunakan pada pasien.
Ini tidak mungkin terjadi tanpa sepengetahuan kode genetik.
Studi genetika membawa kita lebih dekat untuk menemukan pengobatan untuk kardiomiopati hipertrofik, juga. Perlakuan inovatif menggunakan molekul kecil untuk menargetkan di mana varian gen berada telah dikembangkan. Ketika kucing yang rentan terhadap penyakit ini diberikan agen ini, kemungkinan mereka akan mengembangkan tetes jantung yang membesar.
Langkah selanjutnya adalah menguji formula pada manusia yang berisiko terkena penyakit. Jika perawatan efektif, itu akan menjadi terobosan dalam mencegah kardiomiopati hipertrofik. Tidak ada pengobatan saat ini tersedia bagi mereka yang memiliki kemungkinan lebih tinggi terkena penyakit ini karena mereka membawa varian gen. Perkembangan seperti ini sangat menarik karena mereka mengubah pendekatan kami terhadap perawatan pasien dari reaktif menjadi proaktif.
Apa yang Tidak Kita Ketahui
Ketika kita semakin dekat untuk memahami hubungan antara mutasi gen dan penyakit, faktor ketiga muncul untuk memperumit masalah — bagaimana gen kita berinteraksi dengan lingkungan dan kehidupan sehari-hari kita. Mengumpulkan pengetahuan ini akan mengambil pendekatan sistematis untuk studi klinis dan beberapa dekade untuk sampai pada jawaban.
Namun, pada akhirnya, kami berharap mereka akan membantu kami memahami beberapa pertanyaan dasar, seperti mengapa beberapa orang yang merokok, menghirup udara yang tercemar , atau makan makanan miskin mengembangkan penyakit jantung sementara yang lain tidak. Kabar baiknya adalah bahwa penelitian terbaru juga menunjukkan bahwa kebiasaan sehat, seperti berolahraga secara teratur dan makan makanan yang sehat, dapat mengatasi risiko terkena penyakit kardiovaskular yang "diwariskan" melalui varian gen.
Mengisi Kosong
Ada banyak potongan teka-teki DNA yang hilang. Untungnya, beberapa upaya besar sedang dilakukan untuk mengumpulkan dan menganalisis data genomik. Tujuan utamanya adalah memberi dokter pengetahuan yang mereka butuhkan untuk mengobati pasien yang datang dengan penyakit tertentu.
Salah satu upaya disebut Precision Medicine Initiative, atau "All of Us". Ini adalah proyek unik yang bertujuan mengidentifikasi perbedaan individu dalam gen, lingkungan, dan gaya hidup. Proyek ini akan mendaftarkan satu juta atau lebih peserta nasional yang setuju untuk berbagi sampel biologis, data genetik, dan informasi diet dan gaya hidup dengan para peneliti melalui catatan medis elektronik mereka. Diharapkan bahwa informasi yang dikumpulkan melalui program ini akan menghasilkan perawatan yang lebih tepat untuk banyak penyakit.
Pengujian lebih murah
Biaya sekuensing DNA telah turun dari ribuan dolar menjadi ratusan dolar — dan terus menurun. Karena harga yang lebih rendah membuat pengujian DNA dapat diakses oleh rata-rata orang, kita cenderung melihat lebih banyak pemasaran langsung ke konsumen yang akan memungkinkan keluarga untuk mengidentifikasi beberapa risiko penyakit genetik, serupa dengan bagaimana Anda sudah dapat menggunakan tes DNA untuk menemukan nenek moyang Anda. Kami masih belajar implikasi dari bagaimana memperoleh informasi tentang risiko penyakit dapat mempengaruhi kesehatan dan kesejahteraan masyarakat.
Di dunia medis, kami mencoba mencari tahu cara menggunakan pengujian DNA untuk mendapatkan informasi yang tidak dapat kami peroleh melalui jenis pengujian lainnya. Begitu kami memperoleh informasi, kami perlu tahu apa yang harus dilakukan dengan itu. Contoh yang baik adalah hiperkolesterolemia familial . Tes DNA telah mengungkapkan bahwa tiga persen orang berada pada peningkatan risiko untuk kondisi ini yang menyebabkan kadar kolesterol darah tinggi yang berbahaya. Begitu:
- Haruskah setiap orang diuji untuk menemukan tiga persen ini?
- Apakah ini lebih baik daripada menggunakan tes kolesterol darah standar dan mengambil sejarah keluarga yang cermat?
- Bagaimana jika tes DNA menemukan Anda memiliki risiko lima persen lebih tinggi dari berbagai bentuk penyakit jantung?
- Apakah peningkatan risiko ini cukup tinggi sehingga Anda harus dirawat?
Pertanyaan seperti ini perlu dijawab sebelum kita dapat menggunakan tes DNA untuk membenarkan pendekatan pengobatan kami.
Bergerak kedepan
Kami baru saja mulai menggores permukaan, tetapi kami mengantisipasi bahwa genetika akhirnya akan mengubah cara ahli jantung mengevaluasi pasien dan keluarga mereka dengan bentuk penyakit jantung tertentu, seperti gagal jantung. Satu dari setiap lima orang dewasa mengalami gagal jantung. Dan penyakit ini mempengaruhi anak-anak satu dari setiap empat pasien gagal jantung. Kami ingin mengidentifikasi orang-orang ini sebelum mereka mengembangkan gagal jantung.
Untungnya, banyak perkembangan baru yang menarik dalam pengetahuan dan teknologi memungkinkan kita untuk mengatasi teka-teki yang sangat rumit ini. Mengidentifikasi potensi pengujian gen adalah tugas yang menakutkan, tetapi yang menarik. Semua orang menantikan untuk melihat kemajuan.
Dr. Tang adalah seorang ahli jantung di Cleveland Clinic's Heart and Vascular Institute, program kardiologi dan jantung operasi No. 1 di negara ini yang diberi peringkat oleh US News & World Report. Dia juga Direktur Pusat Genomika Klinis.
> Sumber:
> Abul-Husn, Noura S. dkk. Identifikasi genetik hiperkolesterolemia familial dalam satu sistem perawatan Kesehatan AS. Sains . 2016; 354 (6319): 7000.
> Manrai AK, Funke BH, Rehm HL, dkk. Misdiagnosis Genetika dan potensi kesenjangan kesehatan. Jurnal Kedokteran New England . 2016; 375 (7): 655–665.
> JA Stern, Markova S, Ueda Y, dkk. Penghambat molekul kecil dari Kontraktilitas Sarcomere akut meredakan obstruksi saluran keluar ventrikel kiri pada feline Hypertrophic Cardiomyopathy. PLOS ONE . 2016; 11 (12): e0168407.