Diagnosticul unei boli pare mai degraba munca unui detectiv care leaga intre ele toate piesele unui puzzle pentru a deduce sau a afla cu exactitate cauza unei tulburari. Uneori, pentru un clinician, pare „floare la ureche” stabilirea unui diagnostic, alteori incearca zadarnic luni de zile sau chiar ani sa gasesca veriga franta care expune organismul unui proces insidios si indelungat de boala.
Analizele de sange ofera o parte a acestor indicii de diagnostic. Pe de alta parte, genetica poate oferi adesea cheia disfunctionalitatilor unui organism, poate elucida cauza principala ascunsa a unor afectiuni, oferind medicului resurse pentru gestionarea adecvata a cazului, iar pacientului sansa unei evolutii mult mai favorabile.
Iata cateva dintre situatiile in care testele genetice surclaseaza testarea de laborator clasica si contribuie la stabilirea unui diagnostic mai exact sau la imbunatatirea unui tratament.
Ce sunt tulburarile genetice?
O tulburare genetica este o boala cauzata in intregime sau partial de o modificare a secventei ADN-ului, diferita de secventa normala. Tulburarile genetice pot fi cauzate de o mutatie a unei gene (tulburare monogenica), de mutatii ale mai multor gene (afectiune mostenita multifactoriala sau poligenica), de o combinatie de mutatii genetice si factori de mediu sau de deteriorarea cromozomilor (modificari ale numarului sau structurii cromozomilor intregi, structurile compacte care inglobeaza genele).
Pe masura ce descoperim secretele genomului uman, devine tot mai clar pentru specialisti ca aproape toate bolile au o componenta genetica.
Unele boli sunt cauzate de mutatii care sunt mostenite de la parinti si sunt prezente la un individ de la nastere, cum ar fi siclemia. Alte boli sunt cauzate de mutatii dobandite intr-o gena sau grup de gene care apar in timpul vietii unei persoane. Astfel de mutatii nu sunt mostenite de la un parinte, ci apar fie spontan, fie din cauza unei anumite expuneri la factori mutageni din mediu (cum ar fi fumul de tigara, radiatiile ultraviolete sau anumite substante chimice ingerate). Aceste boli includ, de exemplu, multe tipuri de cancer, precum si unele forme de neurofibromatoza.
In conditiile in care testele genetice exploreaza tot mai profund variantele patogene si mutatiile genetice, te poti confrunta la un moment dat cu dilema alegerii celor mai adecvate teste. Cand este preferabil sa recurgi la teste genetice si cand te poti limita la testele hematologice sau biochimice uzuale care sa stabileasca diagnosticul?
Cancerul cu componenta familiala
Un exemplu il constituie astazi o boala pe cat de frecvent intalnita, pe atat de insidioasa si amenintatoare - cancerul. Statisticile la nivel mondial explodeaza, in ciuda avalansei de descoperiri stiintifice ale unor tratamente promitatoare si ale semnalelor de alarma disperate ale medicilor care indeamna la schimbarea nutritiei, eliminarea factorilor de risc si practicarea unor exercitii fizice zilnice. Tumorile maligne fac parte tot mai mult din spectrul de boli cu care suntem nevoiti sa ne confruntam frecvent. Din pacate, descoperirea lor in stadiu tardiv nu numai ca ne poate afecta masiv planurile de viata ci, uneori, chiar ciclul vietii, in sine.
S-a observat, insa, o agregare familiala a unor forme de cancer, care poate ridica suspiciunea unei componente ereditare. In asemenea situatii, nu e neobisnuit sa te intrebi daca vreo anomalie genetica iti amprenteaza familia si daca te poate predispune si pe tine la anumite tipuri de tumori?
Sigur, ai putea urma reteta clasica, ai putea sa astepti impasibil sa vezi daca tu esti ghinionistul familiei, eventual ai putea sa mergi la mamografii, colonoscopii, ecografii, tomografii, ti-ai putea doza markerii tumorali in sange sau ai putea apela la testarile periodice care ar putea semnala indirect tumora, cum sunt VSH, anemia sau prezenta unor proteine anormale.
Insa cea mai inteleapta decizie, ar fi, la urma urmei sa apelezi la un medic genetician. Acesta te-ar putea lamuri daca afectiunile din familia ta sau cele din istoricul tau personal ar putea avea o componenta genetica, cu alte cuvinte daca faci parte din segmentul persoanelor care s-au nascut cu o predispozitie ereditara pentru cancer. Nu este o soarta fatidica si nu ar trebui sa te ingrijorezi. Nu toti cei care au o predispozitie ereditara pentru anumite forme de neoplasm, ajung sa si faca o afectiune maligna.
Cu toate acestea, statisticile arata astazi ca intre 5% si 10% dintre toate cazurile de cancer ar avea, de fapt, la baza, variante patogene ale unor gene care au amplificat semnificativ riscul unor procese proliferative maligne.
Ce poti face?
De exemplu, daca ai mai multi membri din familie diagnosticati cu anumite tipuri de cancer, sub 50 de ani, daca au forme rare de tumori sau au avut multiple forme de cancer, simultan sau succesiv, ai putea sa iei in considerare testarea genetica.
Sunt zeci si sute de gene asociate cu cresterea riscului de cancer, cea mai faimoasa este gena BRCA 1 sau BRCA2 care escaladeaza riscul cancerului de san, ovar sau prostata, in special.
Daca nu vrei sa tatonezi tip cu tip, riscul tau pentru mai multe forme de cancer, preferabil ar fi sa iti faci un Panel extins , care te ajuta sa investighezi dintr-o data posibilele variante genice patogene.
Sau, daca predomina doar un anumit tip de cancer in familia ta, poti efectua un panel multigenic de predispozitie pentru o forma specifica de cancer (pancreatic, mamar, melanom, colon, ovarian, etc.). Odata depistata varianta genetica de risc, o monitorizare profesionala si decizia de a aplica masuri preventive si de screening contribuie la rezolvarea incertitudinii si previn o multime de neplaceri care ar fi rezultat din diagnosticarea tardiva a unei afectiuni maligne.
In plus, testele genetice se folosesc si atunci cand boala s-a instalat, pentru identificarea mutatiilor genetice de novo ale celulelor maligne care stabilesc eligibilitatea pentru anumite terapii tintite, cu rezultate superioare chimioterapiei sau radioterapiei clasice.
Boala Wilson
O alta afectiune in care testarea genetica este decisiva este boala Wilson, o afectiune genetica rara care face ca in corpul unei persoane sa se acumuleze pana la niveluri periculoase prea mult cupru mineral.
Boala afecteaza aproximativ una din 30.000 de persoane si este de tip recesiv autozomal, adica este nevoie de ambele copii ale genei defecte, provenind atat de la mama, cat si de la tata, pentru a manifesta boala.
Desi este important sa avem o cantitate redusa de cupru in organism si multe alimente sunt bogate in cupru, cresterea nivelului de cupru peste anumite limite afecteaza sever multiple organe, cum ar fi ficatul, creierul, ochii si alte tesuturi.
Simptomele si semnele de afectare hepatica sunt primele care apar, dar pot debuta oricand, de la 4 pana la 70 de ani. Poti sa fii obosit, sa nu mai ai pofta de mancare, sa ai abdomenul umflat, vanatai usoare. Pana sa apara icterul, multe persoane adesea ignora aceste simptome, punandu-le pe seama stresului, tulburarilor digestive sau consumului de alcool.
Neglijata, boala poate evolua cu probleme ale sistemului nervos sau de sanatate mintala, in special la copiii sau adultii tineri care au boala Wilson.
Copilul poate fi neindemantic, mai lent la invatatura, poate avea dificultati la mers, depresie, anxietate, modificari de dispozitie sau poate avea tremuraturi, cand si cand. La acestea se pot adauga probleme de vedere, scaderea celulelor din sange (anemie, leucopenie, trombocitopenie), niveluri ridicate de proteine, aminoacizi si acid uric in urina. Simptomele pot fi, asadar, destul de multe, variate si nu apar toate odata, motiv pentru care, adesea, diagnosticul poate fi intarziat.
Chiar daca medicii pot in cele din urma sa suspecteze o cauza care tine de metabolismul cuprului, tinand cont de afectiunea hepatica cronica evolutiva, la care se pot asocia modificarile neurologice, si vor cere masurarea concentratiei de cupru sau ceruloplasmina (o proteina care leaga cuprul) din sange si urina, aceste teste nu sunt intotdeauna revelatoare si transante. Pe de alta parte, biopsia hepatica definitorie pentru diagnostic este destul de invaziva si multi pacienti sunt rezervati in a da curs recomandarii.
In schimb, testarea genetica in aceasta boala este pe cat de simpla, pe atat de neinvaziva si nedureroasa. In plus, pune prompt in evidenta nu numai mutatia care duce la boala Wilson, dar poate detecta prezenta anomaliei timpuriu, inclusiv la fratii sau surorile pacientului cu boala Wilson, pentru o abordare proactiva de succes, in locul uneia reactive si tardive. Multe vieti ale unor copii se pot pierde din cauza intarzierii diagnosticului etiologic al afectiunii hepatice.
Cand boala Wilson este diagnosticata devreme si tratata eficient, persoanele cu aceasta afectiune pot avea de obicei o sanatate buna, pentru ca pot apela la medicamente care indeparteaza cuprul din organism (D Penicilamina, trientina), pot lua saruri de zinc care impiedica tractul digestiv sa absoarba cuprul, isi pot adapta dieta astfel incat sa reduca alimentele bogate in cupru si pot trata precoce leziunile hepatice si cerebrale.
Cu toate acestea, pentru pacientii care au ajuns din cauza tratamentului nespecific la ciroza severa, insuficienta hepatica acuta sau alte tulburari hepatice grave, transplantul de ficat poate fi singura optiune de tratament.
Fibroza chistica (FC)
Fibroza chistica (FC) este cea mai frecventa boala genetica fatala din Europa si Statele Unite. In cazul pacientilor care sufera de aceasta boala, organismul produce un mucus gros, lipicios, care infunda plamanii, duce la infectii si blocheaza pancreasul, enzimele digestive fiind impiedicate sa ajunga la nivelul intestinului, unde sunt necesare pentru digestia alimentelor.
Mutatiile unei singure gene, denumita CFTR (Regulatorul transmembranar al fibrozei chistice) - cauzeaza boala. Pana in prezent s-au descoperit nu mai putin 900 de mutatii ale acestei singure gene.
In celulele normale, proteina CFTR actioneaza ca un canal care permite eliminarea din interior a ionilor de clor si altor ioni. Dar, la persoanele cu FC, proteina este defecta si celulele nu pot elibera clorura. Rezultatul este un echilibru necorespunzator de sare in celule si aparitia unui mucus concentrat, lipicios care obtureaza lumenul cailor respiratorii, pancreatice.
FC are o varietate de simptome, inclusiv piele cu gust foarte sarat, tuse persistenta si apetit excesiv, dar si crestere redusa in greutate. „Testul transpiratiei” – masoara cantitatea de sare (NaCl) din transpiratie – este testul standard de diagnostic pentru cei cu simptome. Un nivel ridicat de sare indica FC.
Testarea genetica la un copil sau tanar cu infectii respiratorii si tuse frecventa, cu tulburari digestive, infertilitate, poate decela cauza exacta a bolii si poate califica persoana diagnosticata pentru terapia genica disponibila inca din anii ‘90. In caz contrar, lipsa diagnosticului precoce si a tratamentului duce la deteriorari respiratorii avansate, in care transplantul pulmonar este singura optiune pentru pacienti.
Scopul testarii purtatorilor - un test de laborator efectuat dintr-o proba de sange sau saliva - este de a vedea daca un cuplu este expus riscului de a da nastere unui copil cu FC.
Testarea prenatala pentru FC poate fi facuta in jurul saptamanii a 11-a de sarcina, folosind prelevarea de vilozitati coriale (CVS). Aceasta implica indepartarea unei bucati mici de placenta. Sau, ca alternativa, fatul poate fi testat prin amniocenteza, in jurul saptamanii a 16-a de sarcina.
Deoarece FC nu poate fi tratata inainte de nastere, scopul testarii prenatale este de a pregati parintii sa ingrijeasca un copil cu nevoi speciale de sanatate sau sa ia o decizie privind renuntarea la sarcina.
Testarea genetica in siclemie si alte talasemii
Talasemiile sunt un grup de afectiuni ereditare in care este afectata sinteza lanturilor de globina, proteina care reprezinta principalul component al hemoglobinei din globulele rosii.
Talasemiile se manifesta prin grade variate de anemie, in functie de tipul de talasemie si de amploarea mutatiilor suferite de genele responsabile de sinteza celor doua tipuri de lanturi de globina (alfa si beta). Acestea sunt clasificate in alfa-talasemii si beta-talasemii, in functie de mutatia genetica si de afectarea lanturilor subunitatilor de globina ale hemoglobinei: doua lanturi alfa si doua lanturi beta. Pentru fiecare dintre cele doua tipuri de lanturi de globina (alfa sau beta) exista patru, respectiv doua gene, care codifica sinteza lor, localizate pe cromozomul 16, respectiv 11.
Drepanocitoza sau siclemia, denumita si anemia falciforma, este raspandita printre afro-americani, hispanici si locuitorii din bazinul mediteranean si este cauzata de o mutatie a genei hemoglobinei-beta de pe cromozomul 11.
Globulele rosii cu hemoglobina normala (hemoglobina-A) sunt netede si rotunde si aluneca prin vasele de sange, in timp ce in siclemie, moleculele anormale de hemoglobina – numita hemoglobina S - se lipesc unele de altele si formeaza structuri lungi care fac hematiile rigide si de forma unei seceri. Globulele rosii se aduna provocand blocaje si leziuni la nivelul organelor si tesuturilor vitale, de exemplu - leziuni ale tesutului pulmonar, episoade de durere, accident vascular cerebral si priapism (erectie dureroasa, prelungita). De asemenea, boala provoaca leziuni ale splinei, rinichilor si ficatului.
Alte tipuri de talasemii provocate de alte mutatii ale celor sase gene implicate in sinteza lanturilor de hemoglobina, se manifesta mai discret, medicii pot descoperi o simpla „anemie hipocroma microcitara” cu valori normale sau crescute ale fierului seric si modificari de forma, culoare si morfologie ale aspectului globulelor rosii la examenul microscopic, sugestive pentru talasemie.
Confirmarea talasemiei drept cauza a anemiei hipocrome microcitare necesita efectuarea electroforezei hemoglobinei, o analiza de sange. Dar, precizarea tipului de talasemie (alfa sau beta), precum si a gradului de afectare a genelor responsabile se face prin testare genetica, cu secventierea genelor alfa si beta globinei.
Diagnosticul prenatal (diagnosticul pus inainte de nasterea copilului) este indicat si se poate face in situatia in care ambii parinti au fost diagnosticati cu talasemie sau exista incertitudini privind partenerul. In aceste situatii se recomanda consilierea genetica privind riscul de a da nastere unui copil cu talasemie, iar testarea genetica permite stabilirea nivelului de severitate a bolii.
Intolerante alimentare ( lactoza, fructoza, gluten, histamina, etc)
Testarile genetice pot fi revelatoare si preferabile testarilor de sange in cazul multiplelor tipuri de intolerante alimentare care necesita altfel analize laborioase biochimice, unele neconcludente si nespecifice, solicita mult timp alocat investigatiilor si amana rezolvarea tulburarilor cronice si polimorfe care creaza disconfort si simptome nedorite persoanelor afectate.
Testele farmacogenetice
Testarea farmacogenomica ofera informatii despre modul in care anumite medicamente sunt procesate de organismul unei persoane. Acest tip de testare poate ajuta medicul curant sa discearna intre medicamentele care functioneaza cel mai bine raportat la structura ta genetica.
Unul dintre testele cele mai apreciate, la ora actuala, de farmacogenetica, cu rezultate spectaculoase in bolile mentale este testul Genomind. Un test care a determinat regandirea tratamentului pentru boli psihice.
Tratamentul in tulburarile de sanatate mintala poate fi optimizat cu ajutorul acestui test care analizeaza polimorfisme in 24 de gene, dintre care 15 gene de farmacodinamica (care arata cat de potrivit este compusul pentru organism, interesand interactiunea cu receptori, transportori si neurotransmitatori) si 9 gene de farmacocinetica (care evidentiaza cat timp ramane compusul in organism si care este doza potrivita).
Comparativ cu pacientii care nu au utilizat testele genetice, incorporarea testului Genomind in managementul afectiunilor psihice a favorizat:
- cu 40% mai putine vizite in unitatile de urgenta
- cu 58% mai putine spitalizari ale pacientilor
- o diminuare a costurilor de tratament
Pentru pacient, testarea genetica asigura o sansa mai mare de a controla boala mai rapid si mai eficient si de a avea o calitate a vietii mai buna, iar pentru medic - oportunitatea de a identifica solutia terapeutica potrivita pentru fiecare pacient.
Testul Genomind Professional PGx ofera medicilor informatii importante despre profilul genetic al pacientului, analizand 24 de gene implicate in raspunsul pacientului la 130 de medicamente folosite in urmatoarele afectiuni psihice:
- Depresie
- Anxietate
- Tulburare bipolara
- Schizofrenie
- Autism
- Tulburare de hiperactivitate cu deficit de atentie (ADHD)
- Tulburare de stres posttraumatic (PTSD)
- Tulburare obsesiv-compulsiva (TOC)
- Dependenta si abuzul de substante
- Durere cronica
Aceste teste sunt net superioare oricaror teste de sange care ar doza concentratia si persistenta compusilor terapeutici specifici in ser.
Testele prenatale noninvazive
Grija parintilor ca fatul care se dezvolta in burtica mamei sa se dezvolte sanatos si fara riscul unor afectiuni majore in timpul celor noua luni de sarcina este imensa. Astazi, mamicile sunt favorizate, pentru ca pot afla din timp daca fatul lor este sanatos. Analizele genetice prenatale, cum sunt de exemplu, Harmony sau Prenatal Safe, sunt teste de screening prenatal non-invaziv (NIPT) care examineaza fragmentele de ADN fetal prezente in sangele matern, pentru a depista posibile anomalii cromozomiale ale fatului.
Descoperirea ADN fetal in sangele mamei, numit ADN liber circulant, a constituit un pas crucial in facilitarea depistarii precoce a unor riscuri genetice posibile pentru fat, fara a utiliza metode invazive care ar putea perturba sarcina.
Testele prenatale noninvazive pot evalua timpuriu, in siguranta, riscul fatului de a avea una dintre cele mai frecvente afectiuni genetice, reprezentand mai mult de 80% dintre toate modificarile cromozomiale, cum ar fi sindromul Down (trisomie 21), sindromul Edwards (trisomia 18) si sindromul Patau (trisomia 13), dar si alte tipuri de anomalii mai rare (Turner, Klinefelter, etc).
Riscul pentru un fat de a avea o anomalie cromozomiala creste odata cu varsta mamei si creste exponential la femeile peste 35 de ani.
Unele versiuni avansate ale testelor prenatale noninvazive, de exemplu Prenatal Safe Karyo (Plus), pot analiza toti cei 46 de cromozomi ai genomului fatului, oferind informatii comparabile testarii de tip cariotip. Se pot identifica 92,6% din anomaliile cromozomiale detectate prenatal si 96,2% din anomaliile observate la nastere.
Testul DNA MIND
Problemele de sanatate mintala constituie cea mai frecventa cauza a dizabilitatilor la nivel global, iar incidenta lor este in crestere in contextul nebulos al zilelor noastre.
Unele dintre dizabilitatile majore sunt depresia, anxietatea, dementa si abuzul de alcool. Se estimeaza ca aproape 25% din zilele sanatoase pierdute la nivel global ca urmare a unor boli (DALY) se datoreaza problemelor mentale.
La fiecare 40 de secunde o persoana isi ia viata, iar la tinerii cu varste intre 15 si 29 de ani, sinuciderea este a doua cauza de deces, la nivel global.
Testul DNA Mind este unul din cele mai avansate teste genetice utilizate pentru preventia si controlul eficient al unor tulburari mentale. DNA Mind testeaza variatiile genetice pentru un numar de 30 de gene, asociate cu modificari in caile biologice cheie care afecteaza sanatatea mintala.
Deficientele detectate in aceste cai, impreuna cu factorii de mediu, cresc riscul de dezvoltare a tulburarilor legate de sanatatea mintala.
Domeniile de sanatate mintala raportate in DNA Mind includ: tulburari neurodegenerative, tulburari de dispozitie si comportamente de dependenta.
Testul furnizeaza rapoarte detaliate privind vulnerabilitatile si riscurile individuale pentru tulburari mentale si ofera directii de preventie si gestionare specifica a acestora, fiind un instrument deosebit de util atat pentru medici, cat si pentru persoanele cu o predispozitie ereditara pentru anumite afectiuni neuropsihiatrice.
Testele de sange pentru afectiunile mentale sunt irelevante astazi, iar procesul de diagnosticare clinica este unul destul de anevoios. De aceea, testarea DNA MIND poate ajuta medicul dar si pacientul sa inteleaga fondul genetic al problemelor, scurtand suferinta si disconfortul pacientilor, permitandu-le recuperarea si integrarea cat mai rapida in mediul social si profesional.
Testarea epigenetica a varstei biologice
Te-ai uitat in oglinda astazi? Ti se pare ca ai imbatranit prematur sau dimpotriva, pari mult mai tanara fata de varsta cronologica?
Exista teste care sunt predictori ai varstei biologice, numita si ceasul epigenetic.
Folosind o tehnologie de ultima generatie si un algoritm puternic de invatare automata, un test epigenetic precum TruAge, de exemplu, are capacitatea sa exploreze peste 900.000 de regiuni specifice ale ADN-ului, in conditiile in care testele uzuale testeaza maxim 2000. TruAge poate revela varsta reala biologica si, implicit, riscul diferitelor afectiuni legate de imbatranire, cum ar fi boala Alzheimer si cancerul.
Acest nou test epigenetic foloseste asa numitii markeri de „metilare” de pe ADN pentru a prezice varsta biologica sau epigenetica.
Imbatranirea este influentata de expuneri la mediu, de exemplu de alimentatia deficienta, lipsa de activitate fizica, stres, medicamente consumate, expunerea la toxine sau poluanti, infectii si comorbiditati.
Toate aceste elemente pot modifica metilarea ADN-ului in diferite etape ale vietii.
Profilul epigenetic este adesea mai important chiar decat analiza genomului, deoarece reflecta starea actuala de sanatate si prezice viitorul sanatatii tale pe termen scurt sau mediu.
Din fericire, etichetarea epigenetica este reversibila si, daca putem invata sa o controlam, vom putea dezvolta noi abordari pentru a imbunatati sanatatea si calitatea vietii.
Asadar varsta biologica poate fi inversata, asa ca este important sa intelegi modificarile de metilare ale ADN-ului prin utilizarea unui test epigenetic cum este TruAgeTM, considerat de unii experti cel mai precis test din lume care indica varsta biologica.
Expertii spun ca daca ai reduce rata de imbatranire epigenetica cu 7 ani, prin gestionarea factorilor de risc, ai reduce incidenta bolilor cronice la jumatate. La ora actuala niciun test de sange nu reuseste sa stabileasca cu atata acuratete varsta biologica si gradul de uzura a celulelor tale.
In concluzie, astazi, progresul uimitor al cercetarii, tehnicilor si tehnologiei testelor genetice sau mai bine spus, genomice, reuseste sa faca lumina in diagnosticarea multor afectiuni si tulburari, inclusiv din domeniul bolilor rare, devenind tot mai indispensabile clinicienilor.
Autor: Cornelia Paraschiv, Senior Medical Editor