Genetika és személyre szabott orvoslás

A táplálkozás szerepe

A táplálkozás feltételezhető epigenetikai szerepére utal például az egerek szőrzetszínének öröklődési folyamata, amelyet például genisztein, a szója egyik alkotórészének adásával lehet befolyásolni. Ez a DNS molekula egyes szakaszain olyan változásokat okoz, amely mozaikos, foltos szőrzetet eredményez, de hatására az allergiás légúti betegségek gyakorisága is nő.

A számos humán vizsgálat egyik eredménye, hogy alkoholfüggő emberekben az egyik gén átíródását befolyásoló régió megváltozik. Így a gén átíródása csökken vagyis kevesebb olyan fehérje képződik, ami a homocisztein nevű aminosav bontásáért felelős. Ha a vérben ily módon megnő ennek az aminosavnak a szintje, az megnöveli a tumorképződés és az érelmeszesedés kockázatát. A vörösborban található polifenolos szerkezetű rezveratrol többek között a táplálékkal felvett cukor, és a zsírraktárakból felszabaduló zsír kémiai energiává alakulásához szükséges sejtalkotórész mennyiségét képes növelni. A fokhagyma vizsgálatakor is találtak epigenetikus hatást a kutatók, kiderült, hogy az allil-merkaptán molekula a génaktivitás befolyásolásán keresztül a rákos sejtek sejthalálát képes kiváltani. Ezt ugyan egyelőre még csak laboratóriumi körülmények között igazolták.

Forrás: 123rf.com

A mozgás szerepe

Nagyon izgalmas epigenetikai tényező a mozgás, a sport. Kiderült, például, hogy az izomrostokban található miozin molekulát létrehozó gén környezetében a fizikai terhelés az oxigénhiányon keresztül olyan stresszhatást jelent, melynek következtében megváltozik egyes gének átíródása. Így lesz például a rendszeres testmozgás gyulladásgátló hatású, mivel a vázizomzatban termelődő gyulladásgátló fehérje mennyisége megnő. Ez a fehérje kedvezően hat a cukor- és a zsírbontásra is. Így csökkenti a rendszeres testmozgás egyes betegségek (pl. a cukorbetegség) kockázatát, a gének átíródásának befolyásolásán keresztül.

Gének és lélek

Ami a pszichoszociális környezet epigenetikus hatásait illeti, vizsgálták például az anyai gondoskodás és a génműködés összefüggéseit. Egerekben, ha az anya nem gondoskodott megfelelően a kölykökről, azoknál kevesebb glukokortikoid (az egyik mellékvesekéreg-hormon hatásáért felelős) receptor keletkezett, így kevesebb mellékvesekéreg hormon tud megkötődni, és kisebb stressztűrő képesség alakult ki. A mellékvesekéregben termelődő glukokortikoidok immunrendszert gátló hatásuk mellett a szénhidrát-anyagcserére is hatnak, serkentik a cukorképzést az izomműködés során keletkező tejsavból vagy egyes aminosavakból, és az izomban gátolják a cukor lebontását. Embereken végzett megfigyelésekből kevés adat áll rendelkezésre, de már végeztek vizsgálatot például olyan anyákon, akik krónikusan beteg gyermeket gondoztak. Bennük aktívabban ment végbe a DNS végeken elhelyezkedő telomer régiók rövidülése, amelyek a megfigyelések szerint az öregedési folyamatokért felelősek.

Környezeti mérgek

Az a tradicionális genetikai szemlélet számára eretnek állítás kezd bebizonyosodni, hogy egyes epigenetikai változások több generáción keresztül hatnak. Állatkísérletek tanúsága szerint egyes rovarölőszerek alkotója a vinklozolin négy nemzedéken át károsította a hereszövetet, és gátolta a hímivarsejtek termelést. Figyelemre méltó az a már említett megállapítás is, hogy a dohányzó kismama három generációra okozhat károsodást. Kiderült, hogy a dohányzó anyák gyermekeinél a nemdohányzókhoz képest másfélszeres gyakorisággal fordul elő az asztma, de a nagymama nikotinfüggősége is több mint kétszeresére növeli az unokákban megjelenő légúti betegségek kockázatát.

Mindez egyértelműen jelzi az életmód jelentőségét a genetikai háttér következményeinek megvalósulásában. Ez pedig azt jelenti, hogy az egészségre nevelés alapvető feladat az egész társadalom életminőségét illetően.

A jövő: személyre  szabott  orvoslás

A genom variációi elvileg két különböző módon okozhatnak gyakori betegségeket egy populációban. Lehetséges, hogy egy betegség genetikai szempontból homogén, vagyis a betegségért ugyanaz a viszonylag kis számú, de gyakori variáns felelős. Ez a lehetőség „gyakori betegség-gyakori variáns“ hipotézis néven ismert. Elképzelhető az is, hogy egy betegség genetikailag heterogén, vagyis ugyanannak a betegségnek a hátterében nagy számú, egyenként ritka, és egyénenként különböző („privát“) variáns áll („gyakori betegség-ritka variáns“ hipotézis). Külön jelentőséggel bír az ún. „ritka betegségek“ ritka variánsainak vizsgálata is.

A betegségek genetikai struktúrájának felderítése óriási jelentőségű az orvoslás szempontjából, hiszen az előbbi esetben (homogenitás) ugyanaz a gyógymód mindenkin segít, míg az utóbbiban (heterogenitás) várhatóan minden betegnél más beavatkozás lesz a leghatékonyabb. A kérdés fontosságának ismeretében talán meglepő, de a leggyakoribb betegségek genetikai szerkezete a mai napig nem teljesen tisztázott. Ez elsősorban azzal magyarázható, hogy egészen az elmúlt évekig nem álltak rendelkezésre azok a módszerek, amelyek ezen betegségek genetikai vizsgálatához szükségesek. Az utóbbi néhány évben azonban jelentős előrehaladás történt ezen a téren. A legújabb eredmények azt sugallják, hogy a gyakori betegségek többsége genetikai szempontból inkább heterogén, mint homogén, más szóval egyazon betegség hátterében a populáció egyedeiben sok különböző gén sok különböző variánsa áll. Ez a felismerés előrevetíti a személyre szabott orvoslás korszakát, amelyben az orvosi beavatkozás a beteg genetikai hátterének ismeretében történik. Ide tartozik például a gyorsan fejlődő farmakogenomika, amely a genetikai háttér ismeretében képes lehet a gyógyszerek mellékhatásának előrevetítésére, és a személyre szabott gyógyszerelés megtervezésére.

A távlati célok megvalósulásáig azonban még több kritikus problémát kell megoldani.

Először is szükség lesz még sokkal több ember genom szekvenciájának ismeretére. Valószínű, hogy ez a cél 5-10 éven belül meg fog valósulni.

Másodszor, meg kell tudnunk mondani minden egyes variánsról, hogy hozzájárul-e a betegséghez, vagy például egy adott gyógyszer lebontásának kinetikájához és ha igen, milyen mértékben. Ennek megállapítása igen nehéz feladatnak ígérkezik, tekintve, hogy a betegségeket okozó variánsok száma valószínűleg nagy és a legtöbb emberben különböző.

Mindazonáltal ennek a genetikai információnak a birtokában megbecsülhető lesz majd a betegségek kialakulásának genetikai kockázata még azok bekövetkezte előtt, ami lehetőséget nyújthat a megelőzésre. Például az elhízásra hajlamosító genetikai variánsokat hordozó gyermekeknél korai életmódváltoztatással a későbbi megbetegedés elkerülhető lehet.

Végül a genetikai információra alapuló orvoslás talán legnagyobb kihívása a variánsokat hordozó gének működését célzottan befolyásoló gyógyszerek kifejlesztése lesz.

Nem kétséges, hogy a személyre szabott orvoslás, a rendszer szemléletű medicina megoldandó problémái között a 21. század orvosi genetikai/genomikai kutatásai mellett  a társadalmi, szociális és nevelési kérdések is kiemelt jelentőséggel bírnak.

A sorok írója az iskolai nevelést döntő fontosságúnak tartja kisgyermekkortól kezdődően saját testünk és a környezetünk (biológai-, társadalmi- és információs) megismerése és a magyar társadalom egészsége, életminősége szempontjából.