สิ่งที่ยีนสามารถบอกเราเกี่ยวกับโรคหัวใจได้

มีความสนใจอย่างมากในการเรียนรู้ว่ายีนของเราสามารถบอกอะไรเกี่ยวกับตัวเราได้บ้าง คุณไม่อยากรู้หรือว่าคุณมียีนผิดปกติ (“ตัวแปรยีน”) ที่ทำให้เกิดคอเลสเตอรอลสูงเสียดฟ้า หรือทำให้ลิ่มเลือดของคุณง่ายขึ้นก่อนที่จะตรวจพบได้ด้วยการตรวจเลือดแบบมาตรฐาน คงจะเป็นประโยชน์ไม่น้อยหากรู้ว่าคุณมีความเสี่ยงที่จะเป็นโรคหัวใจวายในอนาคตตั้งแต่อายุยังน้อย เพื่อที่คุณจะได้เริ่มการรักษาเพื่อป้องกันไม่ให้เกิด

มีความตื่นเต้นอย่างมากเกี่ยวกับคำมั่นสัญญาของการจัดลำดับจีโนมและวิธีการใช้เพื่อสร้างการรักษาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับแต่ละคน ในสาระสำคัญเพื่อปรับแต่งการดูแลเฉพาะบุคคล แพทย์โรคมะเร็งเริ่มใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมจากเนื้องอกของบุคคลเพื่อเลือกยาที่เชื่อว่าเป็นยาที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด แต่ยาเฉพาะบุคคลยังอยู่ในวัยเด็กและยังไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านโรคหัวใจ ทำไม? เพราะยิ่งเราเรียนรู้มากเท่าไหร่ เราก็ยิ่งมีคำถามมากขึ้นเท่านั้น

เรียนรู้สิ่งที่ยีนต้องพูด

DNA ของเราซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ เราทุกคนมียีนฐานสามล้านคู่ หากต้องการทราบว่ายีนคู่ใดผิดปกติ อันดับแรกเราต้องเรียนรู้ว่ายีนปกติมีลักษณะอย่างไร โชคดีที่นักพันธุศาสตร์โดยเฉพาะสามารถทำแผนที่ DNA ด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลัง เครื่องจักรที่ล้ำสมัยสามารถอ่านโค้ดที่ซับซ้อนเหล่านี้ได้อย่างรวดเร็ว และกระบวนการที่ใช้เวลา 13 ปีกว่าจะเสร็จสมบูรณ์ตอนนี้ก็สามารถทำได้ภายในหนึ่งวันหรือประมาณนั้น

ต่อมา นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้เริ่มมองหายีนที่ผิดปกติซึ่งปรากฏในคนที่เป็นโรคบางชนิด เพื่อให้สามารถเชื่อมโยงระหว่างการกลายพันธุ์กับสภาวะดังกล่าวได้ นี่เป็นเหมือนการพบคำสะกดผิดในหน้าหนังสือ ทุกคนมี DNA ที่พิมพ์ผิดหลายครั้ง

แต่เราได้เรียนรู้ว่าการเชื่อมต่อไม่ได้ตรงไปตรงมาเสมอไป ตัวอย่างเช่น เราพบยีนหลายสายพันธุ์ที่นำไปสู่ภาวะ hypertrophic cardiomyopathy ซึ่งเป็นโรคที่ทำให้กล้ามเนื้อหัวใจหนาขึ้น ขยายใหญ่ขึ้น และล้มเหลวในที่สุด เป็นเวลานานแล้วที่เราทราบดีว่าไม่ใช่ทุกคนที่นำพายีนนี้ไปเป็นโรคนี้ สิ่งนี้ใช้กับยีนสายพันธุ์อื่นด้วย

นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์เพิ่งค้นพบว่าตัวแปรของยีนในคาร์ดิโอไมโอแพทีที่มีภาวะ hypertrophic อาจส่งผลต่อบางเชื้อชาติ แต่ไม่ใช่กับคนอื่นๆ ตัวอย่างเช่น คนผิวขาวที่มียีนแปรปรวนอาจเกิดโรคได้ ในขณะที่คนผิวดำที่มียีนแบบเดียวกันอาจไม่เป็นโรค เราไม่รู้ว่าทำไม ดังนั้นการมียีนแปรปรวนในบางคนอาจมีความหมายต่างกันในคนอื่น ซึ่งหมายความว่าอาจมีปัจจัยอื่น ๆ

นอกจากนี้ ยังมีโรคอีกมากมายที่ดูเหมือนว่าจะมีสาเหตุทางพันธุกรรม เนื่องจากเป็นโรคในครอบครัว แต่เราไม่สามารถระบุความแตกต่างของยีนที่เป็นสาเหตุของโรคได้ มีแนวโน้มว่ายีนจะเกี่ยวข้องกับยีนหลายชนิด

ทำให้ความคืบหน้า

จากมุมมองของหัวใจ เราได้เรียนรู้มากที่สุดจากการกลายพันธุ์ที่หายาก การค้นพบเหล่านี้นำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นว่าธรรมชาติสามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างไร มีความหวังว่าเราจะสามารถใช้ข้อมูลเชิงลึกนี้เพื่อพัฒนายาใหม่เพื่อรักษาโรคเหล่านี้ได้

ตัวอย่างเช่น ตัวแปรของยีนถูกระบุเมื่อ 10 ปีที่แล้วว่าเกี่ยวข้องกับการที่ตับไม่สามารถกำจัดคอเลสเตอรอลออกจากกระแสเลือดได้ คนที่กลายพันธุ์นี้มีระดับคอเลสเตอรอลในเลือดสูงมาก การค้นพบนี้ใช้เพื่อสร้างยากลุ่มคอเลสเตอรอลชนิดใหม่ที่เรียกว่า PCSK9 inhibitors ซึ่งช่วยให้ผู้ป่วยที่มีการกลายพันธุ์เผาผลาญคอเลสเตอรอล

ยาจะหยุดการทำงานของโปรตีนที่เรียกว่า PCSK9 จากการรบกวนกลไกการขจัดคอเลสเตอรอลปกติในตับ ใช้เวลาน้อยกว่าทศวรรษตั้งแต่การค้นพบเส้นทาง PCSK9 ไปจนถึงการผลิตยาที่สามารถใช้ในผู้ป่วยได้ สิ่งนี้จะเกิดขึ้นไม่ได้หากปราศจากความรู้เกี่ยวกับรหัสพันธุกรรม

การศึกษาทางพันธุกรรมทำให้เราใกล้ชิดกับการค้นหาวิธีการรักษาคาร์ดิโอไมโอแพทีที่มีภาวะเลือดคั่งในเลือดสูงมากขึ้นเช่นกัน การรักษาที่เป็นนวัตกรรมใหม่โดยใช้โมเลกุลขนาดเล็กเพื่อกำหนดเป้าหมายไปยังตำแหน่งของยีนที่แปรผันได้รับการพัฒนา เมื่อแมวที่มีแนวโน้มเป็นโรคนี้ได้รับสารนี้ โอกาสที่พวกเขาจะพัฒนาหัวใจลดลง

ขั้นตอนต่อไปคือการทดสอบสูตรในมนุษย์ที่เสี่ยงต่อโรค หากการรักษาได้ผล จะเป็นความก้าวหน้าในการป้องกันภาวะคาร์ดิโอไมโอแพทีที่มีไขมันในเลือดสูง ขณะนี้ยังไม่มีการรักษาสำหรับผู้ที่มีแนวโน้มสูงที่จะเป็นโรคนี้ เนื่องจากมียีนที่แปรปรวน การพัฒนาเช่นนี้น่าตื่นเต้นมาก เนื่องจากได้เปลี่ยนแนวทางการดูแลผู้ป่วยของเราจากเชิงรับเป็นเชิงรุก

สิ่งที่เราไม่รู้

เมื่อเราเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างการกลายพันธุ์ของยีนกับโรคต่างๆ มากขึ้น ปัจจัยที่สามก็เกิดขึ้นเพื่อทำให้เรื่องยุ่งยากซับซ้อนมากขึ้น—วิธีที่ยีนของเรามีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมและชีวิตประจำวันของเรา การรวบรวมความรู้นี้จะใช้แนวทางที่เป็นระบบในการศึกษาทางคลินิกและอีกหลายทศวรรษกว่าจะได้คำตอบ

อย่างไรก็ตาม ในท้ายที่สุด เราหวังว่าคำถามเหล่านี้จะช่วยให้เราเข้าใจคำถามพื้นฐานบางอย่าง เช่น เหตุใดคนบางคนที่สูบบุหรี่ สูดอากาศที่มีมลพิษ หรือรับประทานอาหารที่ไม่อร่อยจึงเป็นโรคหัวใจในขณะที่คนอื่นๆ ไม่ทำ ข่าวดีก็คือการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ยังชี้ให้เห็นว่านิสัยที่ดีต่อสุขภาพ เช่น การออกกำลังกายเป็นประจำและการรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพ อาจเอาชนะความเสี่ยงของการเกิดโรคหัวใจและหลอดเลือดที่ “สืบทอด” ผ่านทางยีนที่หลากหลาย

เติมคำในช่องว่าง

มีชิ้นส่วนปริศนาดีเอ็นเอที่หายไปจำนวนมาก โชคดีที่มีความพยายามอย่างมากในการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลจีโนม เป้าหมายสูงสุดคือการให้ความรู้แก่แพทย์ในการรักษาผู้ป่วยที่เป็นโรคบางชนิด

ความพยายามอย่างหนึ่งเรียกว่าโครงการการแพทย์แม่นยำ (Precision Medicine Initiative) หรือ “พวกเราทุกคน” เป็นโครงการพิเศษที่มุ่งระบุความแตกต่างของบุคคลในยีน สิ่งแวดล้อม และไลฟ์สไตล์ โครงการนี้จะลงทะเบียนผู้เข้าร่วมตั้งแต่หนึ่งล้านคนขึ้นไปทั่วประเทศ ซึ่งยินยอมที่จะแบ่งปันตัวอย่างทางชีววิทยา ข้อมูลทางพันธุกรรม ข้อมูลด้านอาหารและการใช้ชีวิตกับนักวิจัยผ่านเวชระเบียนอิเล็กทรอนิกส์ หวังว่าข้อมูลที่รวบรวมได้จากโครงการนี้จะส่งผลให้การรักษาโรคต่างๆ ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

การทดสอบที่ถูกกว่า

ค่าใช้จ่ายในการจัดลำดับ DNA ลดลงจากหลายพันดอลลาร์เป็นหลายร้อยดอลลาร์—และยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากราคาที่ต่ำกว่าทำให้คนทั่วไปสามารถตรวจ DNA ได้ เราจึงมีแนวโน้มที่จะเห็นการตลาดแบบตรงถึงผู้บริโภคมากขึ้น ซึ่งจะช่วยให้ครอบครัวสามารถระบุความเสี่ยงจากโรคทางพันธุกรรมได้ เช่นเดียวกับวิธีที่คุณสามารถใช้การทดสอบดีเอ็นเอเพื่อค้นหาบรรพบุรุษของคุณได้ เรายังคงเรียนรู้ความหมายของการรับข้อมูลเกี่ยวกับความเสี่ยงของโรคที่อาจส่งผลต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ของผู้คน

ในโลกทางการแพทย์ เรากำลังพยายามหาวิธีใช้การทดสอบ DNA เพื่อให้ได้ข้อมูลที่ไม่สามารถผ่านการทดสอบประเภทอื่นได้ เมื่อเราได้รับข้อมูลแล้ว เราจำเป็นต้องรู้ว่าจะทำอย่างไรกับข้อมูลนั้น ตัวอย่างที่ดีคือภาวะไขมันในเลือดสูงในครอบครัว การทดสอบดีเอ็นเอเปิดเผยว่าผู้คนสามเปอร์เซ็นต์มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นสำหรับภาวะนี้ซึ่งทำให้ระดับคอเลสเตอรอลในเลือดสูงอย่างเป็นอันตราย ดังนั้น:

• ทุกคนควรได้รับการทดสอบเพื่อหาสามเปอร์เซ็นต์นี้หรือไม่?
• ดีกว่าการใช้การทดสอบคอเลสเตอรอลในเลือดแบบมาตรฐานและระมัดระวังประวัติครอบครัวหรือไม่?
• จะเกิดอะไรขึ้นหากการตรวจดีเอ็นเอพบว่าคุณมีความเสี่ยงต่อโรคหัวใจในรูปแบบต่างๆ เพิ่มขึ้น 5 เปอร์เซ็นต์
• ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นนี้สูงพอที่คุณจะได้รับการรักษาหรือไม่?

คำถามเช่นนี้จำเป็นต้องได้รับคำตอบก่อนที่เราจะสามารถใช้การทดสอบดีเอ็นเอเพื่อพิสูจน์แนวทางการรักษาของเราได้

ก้าวไปข้างหน้า

เราเพิ่งเริ่มเกาพื้นผิว แต่เราคาดว่าในที่สุดพันธุกรรมจะเปลี่ยนวิธีที่แพทย์โรคหัวใจประเมินผู้ป่วยและครอบครัวของพวกเขาที่เป็นโรคหัวใจบางรูปแบบ เช่น ภาวะหัวใจล้มเหลว ผู้ใหญ่หนึ่งในห้าคนพัฒนาภาวะหัวใจล้มเหลว และโรคนี้ส่งผลกระทบต่อเด็กหนึ่งในสี่ของผู้ป่วยโรคหัวใจล้มเหลว เราต้องการระบุบุคคลเหล่านี้ก่อนที่จะเกิดภาวะหัวใจล้มเหลว

โชคดีที่การพัฒนาความรู้และเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่น่าตื่นเต้นมากมายช่วยให้เราสามารถไขปริศนาที่ซับซ้อนมหาศาลนี้ได้ การระบุศักยภาพของการทดสอบยีนเป็นงานที่น่ากลัว แต่ก็น่าตื่นเต้น ทุกคนรอคอยที่จะเห็นความคืบหน้า

ดร. Tang เป็นแพทย์โรคหัวใจที่สถาบัน Heart and Vascular Institute ของคลีฟแลนด์คลินิก ซึ่งเป็นโครงการด้านโรคหัวใจและหลอดเลือดอันดับ 1 ของประเทศ โดยจัดอันดับโดย US News & World Report เขายังเป็นผู้อำนวยการศูนย์จีโนมคลินิกด้วย