Ми живемо у винятковий епоху науки, тому що маємо найпотужнішу зброю у боротьбі з хворобами: на рубежі тисячоліть була описана вся послідовність людського геному (International Human Genom Consortium, 2001; Venter et al., 2001; Venter et al. 2001; Завдяки цьому деякі роки медицини в наш час мали неймовірну можливість. Знання основної послідовності гербіциду людини означає, що на молекулярному рівні можна буде інтерпретувати (діагностувати) більшість біологічних, фізичних та психічних характеристик людини, наприклад, призвести до хвороби або смерті. Ми стикаємося з концептуальною та практичною розробкою без прикладу, коріння якої сягають 50 років уперед до відкриття подвійної спіральної структури ДНК (Watson - Crick, 1953). Структурна модель ДНК Джеймса Уотсона та Френсіса Крика виявилася відкриттям століття, яке спричинило безпрецедентний розвиток біології. Відкриття ДНК можна пояснити народженням молекулярної біології та молекулярної генетики - нової галузі біології. Чудова книга Венеціанера, нещодавно видана Venetianer (Venetianer, 2003), розкриває "тріумф Нобелівської премії в Туреччині" наприкінці ХХ століття.
Оскільки legtцbb людини betegsйg kialakulбsбban tиnik jelentхsnek роль цrцklцtt генетичного tйnyezхk, ezйrt korбn felismerйsre kerьlt що betegsйgek генетична meghatбrozуinak feltбrбsa ніколи lбtott lehetхsйgeket kнnбl клінічна медицина szбmбra, gyцkeresen megvбltoztatva betegsйgrхl сповідували знання betegsйgmegelхzйsi stratйgiбt diagnуzist йs лікування. A XX. Ми щодня відчуваємо величезні наслідки молекулярно-біологічних відкриттів, зроблених в останній чверті 19 століття у всіх галузях медицини.
Зміни геному та захворювання
Ми витратили стільки часу на хвороби поліглютаміну, оскільки до 1993 року ми майже нічого не знали про хвороби, пов'язані з цими формами геномної стабільності. Однак історія відкриття відноситься до періоду "полювання на зброю" в 1990-х роках, коли знання, отримані від хвороби, і знання пацієнта зросли настільки величезним чином, що нам довелося вирощувати їх настільки таким чином.
На додаток до розглянутих вище рідкісних мутацій з високим проникненням, більшість складних захворювань, включаючи рак та ішемічну хворобу серця, часто успадковуються генетичними змінами з низьким проникненням, поліморфізмами та поліноміальними змінами. Жоден з них не відіграє помітної ролі, їх генетичний ефект незначний - тобто жоден з них не є необхідним або достатнім для розвитку даного захворювання. Однак ці генетичні зміни, мабуть, взаємодіють між собою, впливаючи на навколишнє середовище, спосіб життя, і тому їх наслідки можуть додати до них і, зрештою, бути такими. Приклади добре відомих генетичних змін у генетичних змінах з низьким проникненням включають розвиток генетичних варіацій, які змінюють схильність до діабету II типу (не інсулінозалежний) або розвиток генетичної шизофренії. Що стосується інших захворювань (наприклад, раку), то ідентифікація цих поліморфізмів, що змінюють ризик, та визначення їх ролі розпочались лише нещодавно.
Ми бачимо, що рак є генетичним захворюванням на клітинному рівні, в тому сенсі, що головним рушієм раку є генетичні зміни, які накопичуються в клітинах, здебільшого після нашого народження. На щастя, оскільки для «збору» мутацій великої кількості (принаймні шести) критичних генів потрібно не один десяток років, рак в основному є хворобою людей похилого віку.
"Природа та виховання", тобто взаємодія ДНК та навколишнього середовища при розвитку загальних захворювань
Дослідження на близнюках використовуються для вимірювання ролі успадкування в класичному генетичному підході. Нещодавнє дослідження (MacGregor, 2000) показало, що всі загальні захворювання мають генетичну основу, але внесок спадкових генетичних факторів у хворобу сильно варіюється від легкого до важкого (склеральний), певних форм раку, астми, діабету, мігрені до сильних генетичних детермінацій (псоріаз, велика депресія, шизофренія). Іншими словами, це означає, що як генетичні, так і фактори навколишнього середовища сприяють розвитку найпоширеніших складних захворювань. А XXI. Біомедичні дослідження століття чекають рішення рівняння ген + середовище = наслідки для кращого розуміння та профілактики захворювань.
Дослідження здоров’я людини у 21 столітті. століття
Рубіж тисячоліть - це епоха великих змін у біомедичних дослідженнях, які можна віднести до біологічної революції, яка відбулася в останній чверті століття і триває донині. З'ясування структури геному людини, поступове розуміння функцій генів та ненормальні молекулярні процеси, що відбулися сьогодні, створили умови для розробки нових типів діагностичних підходів та визначення нових терапевтичних цілей. Крім того, крім традиційної медичної діяльності, з’явилася нова парадигма збереження здоров’я. Навіть у нашій боротьбі з раком можна очікувати перелому, оскільки через багато десятиліть дослідження викликають надії на подолання раку (Oláh, 2002). Дослідники першими виявили, що результати їх роботи використовуються в лікувальній медицині та профілактиці захворювань, тобто в клінічній практиці. Однак розуміння складності захворювань все ще є головним завданням, особливо у випадку найпоширеніших захворювань. Потрібні комплексні зусилля для підтримки якісних досліджень, щоб прискорити досягнення ефективної профілактики та лікування.
У наступній частині дослідження буде зроблена спроба коротко представити пріоритети дослідження та характеристики нової ери, проілюстровані на кількох прикладах. З цією метою автор спирається насамперед на досвід Товариства європейських президентів з питань дослідження раку, і, на його думку, неминуче упереджено ставиться до успіху молекулярних онкогенетичних та онкогеномічних досліджень.
Революція ХХ століття в біології характеризувалася відкриттям та аналізом компонентів складних біологічних систем. А XXI. Однією з нових цілей біологічних досліджень 19 століття, крім використання попереднього підходу, є розуміння структури та функціонування біологічних систем. Основні моменти продовжують залишатися для вас важливими. трансляційні дослідження, основною метою яких є ефективне впровадження результатів біологічних досліджень на рівні профілактики, діагностики та терапії. Це також буде найсуттєвішим результатом біологічної революції (рис. 1).
Однак розуміння гармонійної роботи складних біологічних систем та наслідків патологічних змін все ще вимагає великої роботи. Зберігання, обробка та виконання генетичної інформації на різних рівнях організації відбувається за надзвичайно складною ієрархією (Oltvai - Barabási, 2002) (рис. 2). Скорочення, що стосуються молекулярної генетики, замінюють багато загадок, але розуміння несправностей складних систем вимагає набагато більш комплексного підходу, ніж сьогодні.
Проблеми біомедичних досліджень для вчених та осіб, які приймають рішення
У клінічній практиці вже відбулася революція (Bell, 2003). Швидкість та умови цього залежатимуть від наявних знань про молекулярні процеси, що лежать в основі розвитку хвороби. Наразі ми пройшли довгий шлях, дізнавшись про молекулярно-генетичні зміни, ознаки/мережі, пов’язані із захворюванням, у таких сферах:
* Нові методи ідентифікації осіб із високим ризиком
* Нові діагностичні підходи
Друге за значенням застосування генетики у зв'язку з новою причинно-наслідковою терапією, мабуть, реалізується за коротший проміжок часу в охороні здоров'я (Екхардт 2002). Наслідок швидкого розширення біологічних знань призвів до зміни парадигми терапії раку. У ХХ столітті підхід "Шукати і знищити" був замінений парадигмою "Ціль і контроль" у двадцять першому столітті. Перші препарати, вироблені за допомогою нових молекулярних цілей досліджень раку, вже використовуються. Ефективність та вибірковість нових "розумних препаратів" також переконали Управління з контролю за продуктами та ліками США, FDA. Це можна пояснити тим фактом, що у травні 2001 р. Він дозволив використовувати один із активних інгредієнтів як лікарський засіб з рекордною швидкістю (під вогнем). (У випадку з традиційними ліками це часто вимагало інвестицій на десять і більше років і багато сотень мільйонів доларів).
Також можна навести чіткі приклади того, як успадковані генетичні варіанти змінюють метаболізм, характер реакції на лікування або ризик токсичних побічних ефектів. Деякі генетичні знання або знання на рівні генома, отримані з цих варіантів, все ще використовуються в сучасних розробках лікарських засобів (фармакогенетика/фармакогеноміка) (Workman - Kaye, 2000). Ми чекаємо багато чого від цих нових настанов, оскільки реакція на лікування наркотиками та індивідуальні зміни токсичних побічних ефектів наркотиків є основною проблемою в сучасній клінічній практиці.
Можливо, йому вдалося переконати Читача в тому, що медична практика все більше базується на науково виявлених механізмах захворювання, і, отже, її потрібно багато в чому трансформувати. Індивідуальні, індивідуальні генетичні варіації можуть пояснити численні прояви клінічної неоднорідності - від природи захворювання до реакції на терапію. У майбутньому терапія буде набагато більше відповідати молекулярно-генетичній структурі людини, яка влучно визначається терміном індивідуальна терапія. Таким чином, персоналізоване лікування, яке, виходячи з індивідуального генетичного профілю, все частіше замінює сучасну практику, яка базується виключно на застосуванні ліків, які, як було доведено, ефективні у більшій групі пацієнтів. Подібним чином, як тільки прогнози ризику покращуються, скринінгові програми для осіб/груп населення з високим ризиком втілять в життя реальність ранньої діагностики та/або профілактичної терапії.
Молекулярна генетика в клінічній практиці
Трансформація клінічної практики
Сприятливий вплив генетичної та молекулярної медицини на здоров’я пацієнтів можна відчути і сьогодні. Що стосується найпоширеніших захворювань на рівні хвороби, цей ефект справді буде відчутний у десятиліття, що передували нам (табл. 2). Це незважаючи на той факт, що ми вже деякий час не можемо відповісти на багато питань щодо оптимізації здоров’я людини та клінічної практики. Для досягнення кардинальних змін у клінічній практиці необхідна повноцінна трансформація на рівні охорони здоров’я, управління економікою та навчання (Bell, 2003). Важко оцінити швидкість відшкодування змін, але ми не помиляємось, стверджуючи, що сучасна практика молекулярної медицини не зробила роботу медицини менш затратною.
Сучасна освіта, яка трактує хвороби на основі процесів лікування, сьогодні відіграє особливо важливу роль. Зрозуміло, що нове покоління клініцистів потребує навчання, щоб передати знання з генетичної революції, яка розпочалася з відкриттям ДНК.
Розвиток охорони здоров’я згідно з новими керівними принципами представляється страшним викликом для системи охорони здоров’я, яка в усьому світі обтяжена невизначеністю.
Молекулярна медицина насправді розвивається за десятиліття, що передували нам, як ми бачили в її діагностиці, і її вплив на нову причинно-наслідкову терапію є очевидним і сьогодні. Перехід триває, напрямок зрозумілий, але в клінічній практиці внесення змін може виявитися таким же складним, як і виявлення структури ДНК п'ятдесят років тому. У будь-якому випадку, результати зусиль науки і дослідників все частіше використовуються в медичних цілях завдяки тому, що тверді стовпи молекули ДНК розшифровані її двадцятирічними вченими. Hdd bll! Ми не тільки милуємось його красою, пройдемось через це!
Антоніу, Антоніс - Фараа, PDP - Народ, С. - Ріш, HA - Ейфьорд, JE - Хоппер, JL - Ломан, Н. - Ольссон, Х. - Йоганнссон, О. - Борг, А. - Пасіні, Б. - Радіс, П. - Манукян, С. - Екклс, Д.М. - Танг, Н. - Олах, Е. - Антон-Калвер, Х. - Уорнер, Е. - Любінський, Й. - Гронвальд, Й. - Горський, Б. - Туліній, Х. - Торлацій, С. - Еерола, Х. - Неванлінна, Х. - Сирдькоскі, К. - Каллієніємі, О.-П. - Томпсон, Д. - Еванс, К. - Пето, Дж. - Лаллу, Ф. - Еванс, Д. Г. - та Істон, ДФ (2003): Середні ризики раку молочної залози та яєчників, пов’язані з мутаціями BRCA1 або BRCA2, виявлені у серіях справ Не обрано для сімейної історії: комбінований аналіз 22 досліджень. Американський журнал генетики людини. 72, 5.
Белл, Джон І. (2003): Подвійна спіраль у клінічній практиці. Природа. 421, 414-416.
Чакраварті, Аравінда - Маленький, Пітер (2003): Природа, виховання та хвороби людини. Природа. 421, 412-414.
Csókay Bйla - Udvarhelyi N. - Sulyok Z. - Besznyбk I. - Ramus, S. - Ponder, B. - Olбh E. (1999): Висока частота мутацій зародкової лінії BRCA2 серед угорських хворих на рак молочної залози у чоловіків без сімейної історії. Дослідження раку. 59, 995-998.
Екхардт Сндор (2002): Останній прогрес у розробці протипухлинних агентів. Сучасна лікарська хімія - протиракові засоби. 3, 2, 419-439.
Ханахан, Дуглас - Вайнберг, Роберт А. (2000): ознаки раку. Клітинка. 100, 53-70.
Міжнародний консорціум геномного секвенування людини (2001): Початкове секвенування та аналіз геному людини: Природа 409, 860-921.
Макгрегор, Алекс Дж. Та ін., (2000): Близнюки: Нове використання для вивчення складних ознак та генетичних захворювань. Тенденції в генетиці. 16, 131-134.
Молекулярна візуалізація - вибух нової інформації. In: Price, P. (ed) Special Issue of the European Journal of Cancer (листопад 2002 р.). 38, 2067-2199.
Edit Oláh (1999): Спадкові ракові захворювання (синдроми спадкової схильності та раку). Медичний тижневик. 140, 451-466.
Oláh Edit (2002): Молекулярна онкогенетика, онкогеноміка (успіх Кромпечера). Угорська онкологія. 46, 287-290.
Редагувати Ола (2003): Показання та обмеження молекулярно-генетичного скринінгу в онкології. Focus Medicinae. (на розгляді)
Oltvai Zoltán N. - Barabбsi Albert-Lбszlу (2002): Піраміда складності життя. Наука. 298, 763-764.
Рідлі, Метт (2002): Наші гени. Акорди, Будапешт
Ван дер Луей, Марко - Сабо, К. І. - Бешняк, І. - Лішка, Г. - Чокай, Б. - Пулай, Т. - Девілі, П. - Король, М-С. - Олах Е. (2000): Поширеність мутацій засновника BRCA1 та BRCA2 серед хворих на рак молочної залози та яєчників в Угорщині. Міжнародний журнал раку. 86, 5, 737-740.
Venetianer Paul (2003): Астрономія в науці. Медицина, Будапешт
Вентер, Дж. Крейг - Адамс, М. Д. - Майєрс, Е. В. - та ін. Послідовність геному людини. (2001): Наука. 291, 16 лютого 1304-1351.
Уотсон, Джеймс Д. - Крик, Френсіс СН (1953): Структура нуклеїнової кислоти дезоксирибози. Природа 171, 737-738.
Віллетт, Уолтер К. (2002): Збалансування досліджень способу життя та геноміки щодо захворювань. Science 296, 26 квітня, 695-698.
Workman, Paul - Kaye, Stanley (2000): Посібник з тенденцій до терапії раку. Додаток до тенденцій в молекулярній медицині. Т. 4. Elsevier Science, Лондон
ДНК, гени, геном, успадкування, мутації, молекулярна генетика, геноміка, біомедичні дослідження, взаємодія геномного середовища/способу життя та загальні захворювання.