Патологическая анатомия человеческого генома . Как далеко мы зашли?
Анатомическая метафора употребляется потому, что это простирается на сравнительную анатомию и эволюцию человеческого генома , а так же на функциональную анатомию , анатомию развития и, возможно в медицинском контексте, на патологическую анатомию (2)
Достижения в области патологической анотомии человеческого генома за последнии 40 лет занесены в MIM каталог человеческих генов и генетических болезней (12). Компьютеризированный с 1964, MIM был пионером в области компьютерных публикаций ( первое издание в 1966 ) и стал доступным в сети с 1987. Периодические печатные издания , последнее из них 12-е издание, опубликованное в 3-х томах в 1998 представило срез генетического поля медицины за последние 35лет. OMIM обладает преимуществом ежедневного обновления, доступностью для исследователя и легкостью соединения связи между различной информацией о структуре ДНК, структуре белка и соответствующей биомедицинской литературой. История MIM ( и OMIM) имеет опыт исчерпывающего каталога генетических данных, особенно генов связанных с заболеванием и исчерпывающий каталог специфических генетических мутаций. Количество генов с 1 и более приводящими к болезни мутациями приблизился к 1000 к 1 января 2001 (56). Суммарное количество охарактеризованных заболеваний - более чем 1 600, что превышает количество генов ответственных за заболевание (более чем 1 200), так как многие из таких генов могут служить причиной более чем одного заболевания. Например, В-глобин – ген, мутация которого вызывает серповидноклеточную болезнь, талассемию, гемолитическую анемию Heinz, метгемоглобинемию, эритремию и другие признаки. То есть феномен неожиданно низкого количества обнаруженных генов объясняется тем, что один ген отвечает более чем за один белок.
Куда мы пойдем от сюда?
Эти цитаты отражают как много мы не знаем:
“Область знаний простирается широко, а область неизвестного еще шире” -- Anonymous
«Как такое малое количество знаний может давать так много информации?» -- Noam Chomsky
Вскоре мы сможем завершить каталог генов, но мы не знаем всех белковых продуктов генов, функций всех белков, важность каждого из них в отдельности или всех вместе. Мы не знаем широту вариаций генов. Мы не знаем связей между структурными вариациями генов и вариациями их функций и отражением этих изменений в фенотипе. И это будет занимать биологию еще долгое время. Прогресс в проекте HGP произвел некоторый сдвиг нео-Везалианских основ медицины в сторону окончательной анатомии генома. Сдвиг с геномного (57) на белковый уровень (55) или небольшое продвижение в исследовании белков подводит к реализации нескольких или даже многих разных белков, которые могут быть закодированы единичным геном. Но мы не знаем механизмов возрастания сложности человека по сравнению с нематодой C. elegans и Drosophila, которые имеют всего лишь в три и в два раза меньшее число генов. Произошел сдвиг акцента от относительно редкого единичного дефектного гена к общим растройствам мультифакторной этиологии, благодаря чему стало возможно идентифецировать восприимчивый этиологичный аллель. Как следствие , ДНК тесты будут не долго ограничивать специфическую диагностику только менделирующих заболеваний , но могут расширить диагностику предрасположенности или резистентности для широко распространенных болезней.
Нео-Везалианское влияние на медицину 21 века.
Как показывают многие детали , ценность структуры человеческого генома и информация о связях белков с последовательностью нуклеиновых кислот вероятно изменила медицину во многих отношениях. Например влияние на репродуктивную медицину , что дало возможность проводить специфичную диагностику на ранних стадиях. Это приведет к уверенному прорыву в генной терапии. Различными путями генетика сделает медицину вероятно более предиктивной, а следовательно все более профилактической. Исчерпывающий скрининг генома для распознания индивидуальных предрасположенностей организма позволит предвидеть общее заболевание. Генетическая основа клинической медицины позволит врачам на снове генетического скрининга давать советы и проводить мероприятия для предотвращения развития заболевания.
В то же время в традиционной клинической медицине диагностика стала более специфичной и точной, а лечение более специфичным и безвредным. Генетическая база индивидуализировала медицинскую заботу, цель которой - индивидуальное лечение для индивидуального пациента (59). Более точная характеристика генома распространенных заболеваний , таких как артериальная гипертензия или психические заболевания, будет верифицировано генетическим методом и для каждого подобранно индивидуальное более эфективное лечение. Онкология использует генетику для более специфичной диагностики и лечения. Морфологически неразличимые новообразования “на уровне” их измененных геномов являются различными , исходя из чего лечение должно быть различным.
Лучшее понимание индивидуальной конституции генома позволит раз и навсегда изменить подход к лекарственной терапии. Это позволит выбирать лекарства вероятно более эффективные в лечении именно этого заболевания у именно этого пациента. Даже при специфической лекарственной терапии возможно эфективной при данном заболевании у данного пациента, генетическая конституция может увеличивать риск неблагоприятных реакций. Идентифицировав такой риск во время подбора лечения для данного пациента, можно значительно снизить количество ятрогенных заболеваний и летальность.
Особенно большой отдачи в экономическом плане стоит ожидать от фармакогенетики. Генноинженерные лекарственные средства и препараты индивидуально направленного действия позволят обеспечить прогресс в лечении и расширить спектр безопасных медикаментозных препаратов.
Однако прогресс в медицине несет опасности другого рода. Сохранение в тайне генетической информации и конфидициальность очень важны. Серьезен риск общественного непонимания, что может снизить получение максимальной выгоды от генетической информации. Слепой страх всего генетического - это одна проблема. Другая - это неправильное представление идеи о том, что фенотип прочно связан с генотипом. Это полезно для персонального понимания принципов возможного взаимоотношения со своим собственным здоровьем. Совершенно очевидно, что просвещение общественности и профессиональных сотрудников жизненно необходимо для того, чтобы нео-Везалианская медицина была реализована.