vaistai.lt

Ar reikėtų nuskaityti visą jūsų kūdikio genomą? Pirmas tokio tipo tyrimas, kuriame, nuskaitant visą naujagimio genomą, prognozuojama būsima naujagimio sveikata, ima rodyti, kokias pasekmes tai lemia visai šeimai per septynis metus.

Alyssa Carter buvo ką tik pagimdžiusi, kai gydytojas paklausė, ar ji norėtų daugiau sužinoti apie savo kūdikio genus. Iš kelių kraujo lašelių tyrėjai nuskaitytų visą jos sūnaus genomą. Ji gautų ataskaitą su įvairių jos kūdikio sveikatos prognozėmis. „Noriai pasirašiau,“ sako Carter. Bet nors galimos pasekmės jai buvo išdėstytos, blogų naujienų ji nesitikėjo. Pamačius rezultatus, jai suspaudė pilvą.

Praėjus 21 metams nuo pirmos žmogaus viso genomo sekoskaitos, ji tapo galingu įrankiu, padedančiu atsekti ligos proveržius ir diagnozuoti paslaptingas būsenas. Bet vystantis technologijai, kilo ir ekstraordinari idėja. Kas nutiktų, jei viso savo genomo detales žinotume nuo pat gimimo?

Etikai įspėjo apie to pasekmes. Kas galės šiuos duomenis pasiekti? Ar tai bus naudinga? Kaip tai paveiks tėvus ir vaikus per visą jų gyvenimą? Nauda gali nusverti riziką, tikino šalininkai. O jei galėtume pastebėti ligas iki jos pasireikš ar padėtume kam išvengti rizikingo elgesio? Ar tai gali netgi būti gyvybės ir mirties klausimas? Tam išsiaiškinti buvo atliekamas unikalus tyrimas. Tyrimas, kuriame dalyvauja Carter vaikas, vyksta jau septynis metus ir pagaliau pradeda pateikti atsakymus į šiuos fundamentalius klausimus.

Žmogaus genome yra apie 25 000  genų, pirma (beveik) išsami jo sekoskaita atlikta 2001 m., ir atsiėjo apie 1＄ mlrd. 2021 metais jis buvo iš tiesų užbaigtas, papildomai nuskaičius 2000 genų. 2001-ais metais tuometinis JAV Nacionalinio žmogaus genomo tyrimo instituto direktorius Francisas Collinsas, prognozavo, kad po 20 metų tokio tipo genetinius duomenis bus galima naudoti kaip kiekvieno naujagimio sveikatos „išrašo kortelės analizę“.

Tačiau tam, kad tai būtų įmanoma, tyrėjai dešimtmečius nagrinėjo viso suaugusiųjų genomo sekoskaitos panaudojimą. Technologijai pingant, jie pamažu atskleidė tokios sekoskaitos medicinines, elgesio ir ekonomines pasekmes. Tarp daugelio tam skirtų projektų buvo 2012 metais pradėtas MedSeq, ir tai buvo pirmoji viso genomo sekoskaitos naudojimo žmonėms su įtariama įgimta širdies liga studija. Be to, buvo tiriami sveiki žmonės, kurių giminės istorija nerodė genetinės ligos rizikos.

Viena iš didžiausią nuostabą sukėlusių šio darbo išvadų buvo ta, kad pastarojoje grupėje rasta nemažai žalingų mutacijų – genų variantų, didinančių asmens pažeidžiamumą tam tikroms ligoms. „Išsiaiškinome, kad 20 procentų sveikų suaugusiųjų genome buvo kas nors, kas didino susirgimo riziką,“ sako projektui vadovavęs Robertas Greenas iš BWH Bostone.

Tuomet jam ir kilo mintis, kad gal jau laikas įgyvendinti Collinso prognozę. „Pamanėme, kad sekoskaitas reikėtų atlikti kuo ankstesniame jų gyvenimo etape, užuot laukus, kol liga pradės vystytis“ sako jis.

JK jau tikrina kūdikius dėl devynių retų būsenų, kurios ilgainiui gali paveikti sveikatą, ieškodama jų biožymenų keliuose iš naujagimių pėdos paimtuose kraujo lašuose. JAV valstijose ieškoma bent 29 būsenų.

Viso genomo sekoskaita galėtų padėti gydytojams potencialiai identifikuoti šimtus būsenų, galinčių atsiliepti vaiko gyvenimą. Bet idėjos bandymas nebuvo lengvas. Visų pirma, nebuvo aišku, kokios būsenos turėtų būti įtrauktos, kaip galėtų būti interpretuojami rezultatai ir kaip šios informacijos žinojimas gali paveikti tėvus ar kūdikio sveikatą ilguoju laikotarpiu. Tik du dalykai buvo aiškūs: spekuliacijos šiuo klausimu jokių atsakymų nepateiks, o privačios kompanijos nelaukdamos šias paslaugas pasiūlys.

ATEITIES PROGNOZAVIMAS

Greenas jautė mokslinę atsakomybę pradėti bandomąsias naujagimių genų sekoskaitas, kad būtų galima suprasti ir įveikti visus iššūkius prieš ėmusis visuotinės sekoskaitos. „Norėjome atlikti tai iš tiesų gerai ir suprasti procesą,“ pažymi jis.

Pirmiausia jis su komanda ėmėsi svarstyti, kurias būsenas reikėtų įtraukti. Turint visą genomą, reikia kažkokių esminių taisyklių. Jie nusprendė, kad kiekviena būsena privalo būti aiškiai įtakojama genų. Be to, jie abejojo, ar verta pateikti rezultatus, susijusius su suaugusiųjų būsenomis – problemas, kurios negali būti išspręstos vaikystėje, tarkime, Alzheimerio ligą.

Galiausiai jie susitelkė į 954 genus, kurie susiję su vaikystės ligomis ir įtraukė ribotą sąrašą susijusių su suaugusiųjų būsenomis. Tai reiškė, kad kai kurie rezultatai gali rodyti, kad rizika yra ir tėvams. „Rėmėmės tokia logika, kad tėvų gyvybės išsaugojimas kūdikiui yra labai svarbus,“ sako Greenas. Šis tyrimas, pavadintas BabySeq, prasidėjo nuo 500 dalyvių 2015 m.

Kilo kelios pradinės problemos. Preliminarios apklausos rodė, kad prisijungti norėtų 70 ‒ 80 procentų žmonių. Bet kai komanda gimdymo namuose ėmėsi ieškoti savanorių, pasirašė tik 7％.

O dar reikėjo išsiaiškinti, kaip pateikti tėvams rezultatus, rodančius, kad jų naujagimiui gresia sunki liga. Carter buvo toks pavyzdys. Konsultantas pranešė, kad jos sūnus turi retą susirgimą sukeliantį ELN geno variantą. Šis variantas siejamas su vožtuvine aortos stenoze (SVAS), dėl kurios aorta susiaurėja. Tai gali sukelti širdies sustojimą. Tačiau būsenos sunkumas nėra vienodas visiems ir liga išsivysto ne visiems šio geno nešiotojams.

ŠEIMOS PO MIKROSKOPU

Carter nebuvo emociškai pasiruošusi informacijos „žodžių salotoms “ apie jos sūnaus potencialią būseną ir jos reikšmę. „Reikia nukreipti medicinos priežiūrą į kažką, kas teoriškai egzistuoja ir gali būti labai svarbu, bet gali ir nenutikti,“ sako ji. Vėlesni testai parodė, kad ligą sukeliantį geno variantą kūdikis paveldėjo iš tėvo. Kaip tokia informacija juos visus paveiks?

Būtent tai BabySeq tyrėjai ir norėjo išsiaiškinti. Atlikdami tyrimą, jie apklausė 325 naujagimių tėvus, kai jie sutiko dalyvauti tyrime, iš karto po to, kai buvo pateikti jų vaiko tyrimo rezultatai, po trijų mėnesių ir dar kartą – po 10 mėnesių. Pusei vaikų buvo atliktas standartinis naujagimių tyrimas ir giminės istorijos ataskaita, likusiems atliktas standartinis naujagimių tyrimas ir viso genomo sekoskaitos ataskaita.

Tyrimu tikrintas tėvų ir kūdikio santykiai, tėvų tarpusavio santykiai ir tėvų psichologinė įtampa. Publikuotoje tyrimo rezultatų analizėje nenustatyta ilgalaikė psichologinė žala tėvams, žinantiems apie savo vaikų genomą, netgi tose šeimose, kur sekoskaita aptikta didesnė ligos rizika. Paradoksalu, bet kūdikių, kurių genomas buvo nuskaitytas, testuose mažiau kaltino save dėl potencialiai žalingų genų perdavimo savo vaikams.

Tyrėjai pažymi, kad šis tyrimas turi apribojimų: gali būti, kad tyrime sutikę dalyvauti tėvai jau buvo suinteresuoti tyrimo rezultatais, ar kad rezultatai atspindi tik mažą populiacijos dalį. Antrojo, BabySeq2 projekto, tyrimas apima įvairesnes šeimas iš visų JAV.

Pirmojoje BabySeq kohortoje buvo intensyvios priežiūros skyriuose gimę kūdikiai, ir kūdikiai be kokių nors akivaizdžių sveikatos būsenų. Genetinė ligotų kūdikių sekoskaitateigiamo poveikio sveikatai istorija ilga. O technologijai spartėjant ir pingant, jos įtaka netgi dar didesnė. Pavyzdžiui, 2018 metais gydytojams pavyko nuskaityti vaiko genomą ir diagnozuoti ligą per 7 valandas ir 18 minučių – genetinio diagnozavimo spartos pasaulio rekordas.

John Gorzynski iš Stanfordo universiteto Kalifornijoje, buvęs šią greitą diagnozę nustačiusioje komandoje, pažymi, kad anksčiau kūdikiams, kurių būsena nebuvo paaiškinama, tekdavo ligonėse pralaukti mėnesius. Dabar jų genomai nuskaitomi greičiau, o tai reiškia mažiau testų, trumpesnį buvimą ligoninėje ir spartesnį genetinio pagrindo ligų gydymą.

Bet nepaisant akivaizdžių sergančių kūdikių genetinės sekoskaitos pliusų, šios procedūros atlikimo sveikiems kūdikiams pasekmės lig šiol nebuvo tokios aiškios. BabySeq rezultatai rodo, kad 18 procentų iš 159-ių neturinčių medicininių problemų kūdikių turėjo mutacijas, kurios lemia vaikystėje ar suaugus pasireiškiančias genetines būsenas. Visoms šioms būsenoms buvo prieinamos klinikinės intervencijos. Aštuoniais atvejais, remiantis gautais rezultatais, patarta išsitirti ir šeimos nariams. Pavyzdžiui, tyrime dalyvavusio kūdikio motinos tėvui anksčiau buvo diagnozuota širdies liga. Kūdikiui nustatytas geno variantas, rodantis predispoziciją tai pačiai širdies ligai. Todėl vaiko motina reguliariai atlieka jam echokardiografiją.

ELGESIO KITIMAS

Kitą dešimtmetį genomo sekoskaitą tikriausiai atliks daug vaikų ir suaugusiųjų, sako Gorzynskis (žr. „Ar reikėtų atlikti viso genomo sekoskaitą?“). Iš tiesų, JK vyriausybė pradėjo nuosavą naujagimių genomo profilaktinio patikrinimo projektą, kuriuo 200 000 naujagimių tiriami, siekiant išsiaiškinti ar tai paspartina diagnozavimą ir gydymo prieinamumą. „Jei galėsime daugiau sužinoti apie asmens genomo įtaką jų sveikatai, manau, tai iš tiesų bus naudinga,“ sako Gorzynskis.

Tačiau ne visi su tuo sutinka. Josephine Johnston iš Hastings centro, idėjų kalvė Garrisone, Niujorke, publikavo naujagimių genomų sekoskaitos ataskaitą, kurioje išdėstė kai kurias problemas. Viena iš jų yra ta, kad viso genomo sekoskaita gali pateikti rezultatus, kurie nėra reikšmingi ar jais nieko padaryti negalima, kas sukelia nerimą be jokios naudos. Ir nors BabySeq veikia senokai, tebėra menkai suprantama, kaip toks ankstyvas savo genų žinojimas pakeičia per ilgą laiką.

Pavyzdžiui, iš 2019 metų studijos žinome, kad genetinės informacijos žinojimas elgesį gali keisti. Kai žmonėms buvo pasakoma, kad jie turi polinkį į nutukimą ar mažesnį gebėjimą mankštintis, tai pakeitė jų kūnų atsaką į maistą ir pratimus (net jei rezultatai iš tiesų buvo melagingi). Ir, savaime suprantama, tikrinant naujagimius, šie sprendimai priimami vietoje jų, nors suaugę jie galbūt nenorėtų to žinoti. Straipsnyje, kurio vienu iš autorių buvo Greenas, parodoma, kad daugiau nei trečdalis žmonių, kurių genetinėje informacijoje rastas ligą sukeliantis variantas pasirinko šios informacijos negauti.

David Curtis iš UCL Genetikos instituto sako, kad jam didžiausią nerimą kelia privatumo ir sutikimo klausimas. Asmens medicininė informacija yra privati, sako jis. Jei vaikas serga ir privalo būti gydomas be jo sutikimo, tėvai apie vaiko sveikatą informaciją gauti gali. Bet tai nereiškia, kad mūsų tėvai turi teisę į visą informaciją apie mūsų sveikatą, pabrėžia jis. „Tai praktiškai visų visuomenės narių medicininis ištyrimas, išgaunant daugybę privačios informacijos, kuri bus kažkur, kažkam prieinama, be asmens žinos ir sutikimo.“ Curtisui nėra aišku, kas genetinę informaciją laikys, kaip ji bus susieta su sveikatos įrašais ar kaip dažnai genetinė rizika pasireiškia tikru susirgimu. „Potenciali nauda visiškai minimali, ir galime ją gauti kitaip,“ sako jis.

BabySeq duomenis laiko Massachusettso laboratorija ir tėvai sutiko, kad jie būtų naudojami tyrime, sako Green. „Visas BabySeq tikslas ir yra tiksliai suprasti kokia to įgyvendinimo nauda, žala ir kaštai.“

Be to, nėra aišku, kaip kūdikio genetiniai duomenys galės būti panaudoti ateityje, priduria Curtis. Išties, nors dabar tyrėjai dėmesį sutelkę į medicines naujagimių genetinio prevencinio tikrinimo pasekmes, gali būti įmanoma rasti šiuo duomenų koreliaciją su kitais rezultatais ateityje. Ar norėtumėte žinoti, ar jūsų kūdikis gali turėti aukštą IQ arba galimybę pasiekti aukštus sporto rezultatus? Tokias prognozes daryti dar pernelyg anksti, bet tyrimai šioje srityje nestovi vietoje. Pavyzdžiui, 2018 metų tyrimas, kuriame dalyvavo 1,1 mln. žmonių, parodė tam tikrų genų ir mokymosi pasiekimų koreliaciją.

Ir visus šiuos klausimus reikia ištirti. Tačiau Carter informacija apie jos naujagimio genomą galiausiai buvo naudinga. Jos 6 metų sūnus dabar tiriamas kas šešis mėnesius. Jam viskas gerai, jokie simptomai nepasireiškė. Yra nedideli dalykai, kuriems ji skiria daugiau dėmesio, nei būtų skyrusi šiaip – tarkime, jeigu jis pajustų tegul ir mažiausią skausmą krūtinėje, ji kaip mat vyktų pas gydytoją.

Carter tikisi, kad ateityje genomo sekoskaita bus priimta plačiau. „Man geriau žinoti, negu nežinoti. Galvoju apie skausmą ir kančią, kurią tokia informacija galėtų palengvinti,“ sako ji. „Žinojimas yra galia.“

Ar reikėtų atlikti viso genomo sekoskaitą?

Privačios kompanijos jau dabar siūlo viso genomo sekoskaitą suaugusiesiems. Procedūros kainos per pastaruosius penkis metus sumažėjo nuo tūkstančių svarų iki šimtų. Bet ar tai verta atlikti ir ar tai iš tiesų gali jums pasakyti ką nors, ko negali jūsų šeimos medicininė istorija?

Siekiant tai išsiaiškinti, 2017 metų tyrime dalyvavo devyni pirminės grandies gydytojai ir 100 jų pacientų, kurie nesirgo širdies kraujagyslių ligomis ir kurių bendra sveikata buvo gera. Tyrimo tikslas buvo ištirti viso genomo sekoskaitos poveikį pacientų sveikatai. Pusė jų gavo šeimos istorijos ataskaitą ir jiems buvo atlikta viso genomo sekoskaita; likusieji gavo tik šeimos sveikatos istoriją. Sekoskaita parodė aukštesnę retų, monogeninių susirgimų riziką – kuriuose sukelia vieno geno variacijos. Tačiau patiems dalyviams jų genų rodomos ligos ženklai nepasireiškė. Paaiškėjo, kad genetinių ligų biožymenys yra daug labiau paplitę, nei tikėtasi.

Dauguma su genetine informacija susipažinusių žmonių dėl rezultatų nepanikavo, ir tyrime dalyvavę gydytojai davė jiems bendrus patarimus, (kokius davė nepriklausoma genetikų taryba). Po pusės metų žmonės, gavę savo genetinio tyrimo rezultatus, savo sveikatą į gera buvę pakeitę labiau, nei kontrolinė grupė. Bet genomo sekoskaita buvo brangesnė už šeimos istoriją ir per tyrimo laikotarpį ženklaus poveikio sveikatai nepadarė.

„Viso genomo sekoskaita gali suteikti daug informacijos suaugusiesiems, ir tai gali paskatinti juos pakeisti savo elgesį“ – svarsto Johnas Gorzynskis iš Stanfordo universiteto Kalifornijoje. Bet yra dalykų, kuriuos galime padaryti tiesiog dabar – ir daugybę jų turėtume daryti ir nenuskaitę genomų.

Katharine Gammon

www.newscientist.com

Katharine Gammon yra Kalifornijoje įsikūrusi mokslo žurnalistė

Parengta pagal:

Revealing the hidden impact of whole-genome sequencing for newborns