Francis Collins, unul din geneticienii care au ajutat la descifrarea hartii genomului uman, a decis abia vara trecuta sa se lase supus unei analize genetice si a fost foarte surprins de ce a descoperit. Collins are predispozitie la diabet de tip 2, lucru pe care nu l-a suspectat niciodata. Exista trei companii care efectueaza astfel de teste, iar Collins a apelat la fiecare din ele, ca sa se asigure ca rezultatele coincid. Rezultatul a fost de fiecare data acelasi, relateaza Reuters, intr-un amplu reportaj.

In consecinta, Collins a slabit 11 kilograme, insa, cu toate acestea, nu considera ca astfel de teste sunt utile, cel putin nu inca. La fel stau lucrurile si in studierea genomului uman, care este inca in stadiu incipient.

Unii oameni de stiinta sunt de parere ca lumea se afla intr-o "epoca de aur" a medicinei genomice, in care analiza structurii ADN poate dezvalui predispozitia pentru boli precum cancerul, diabetul sau bolile cardiovasculare si poate sugera si ce tip de tratament este potrivit pentru fiecare caz in parte. Totusi, Proiectul Genomului Uman, care a fost finalizat in urma cu zece ani, si in care s-au investit aproximativ trei miliarde de dolari, nu adus inca nici un rezultat spectaculos.

Iata o scurta trecere in revista a rezultatelor la care au reusit sa ajunga cercetatorii pana in prezent:

• un test de sange personalizat, care poate determina posibilitatea ca celulele canceroase din oganism sa se raspandeasca, sau ca boala sa reapara, realizat de Dr. Bert Vogelstein, de la Johns Hopkins University Baltimore, si colegii sai;
• un test genetic, denumit Oncotype DX, ce ajuta la identificarea suferinzilor de cancer la san care nu pot fi tratati cu ajutorul chimioterapiei;
• Dr. James Lupski de la Baylor College of Medicine din Houston si-a studiat propria harta genetica si secventele genomice ale membrilor familiei sale, inclusiv ale bunicului decedat, pentru a identifica cauza unei boli genetice rare, numita sindromul Charcot-Marie-Tooth;
• testele genetice pot acum identifica pacientii care nu raspund la unele tratamente anticoagulante.

Cu toate acestea Collins este de parere ca acestea reprezinta tinte usor de atins, iar adevarata munca este abia la inceput.

Intr-un fel, acest domeniu este victima propriului sau succes. Companiile sunt intr-o competitie permanenta si se straduiesc sa produca aparatura, pe care fiecare laborator de specialitate o va avea in dotarea standard. Insa aceasta secventiere a genomului creeaza ceea ce actualul director al National Human Genome Research Institute, dr. Eric Green, numeste "un tsunami de informatii", care suprasolicita creierele oamenilor de stiinta si capacitatea computerelor.

In mod paradoxal, oamenii au in realitate un numar relativ mic de gene, extensii ale ADN-ului care programeaza celulele pentru a produce proteine. Oamenii au doar 20.500 de gene, comparativ cu 30.000, cate au soarecii sau 50.000, cate se gasesc in orez. Aceasta a fost una din marile surprize generate de Proiectul Genomic Uman.

Ca urmare, cea mai mare parte a informatiilor de interes este continuta de asa-numitul "ADN junk", care constituie aproape doua treimi din codul genetic uman. "Exista o materie neagra a genomului, care inca mai asteapta sa fie descoperita", a explicat Collins.

O parte a acestei "vanatori" incepe intr-o cladire din vestul Londrei, unde o serie de voluntari sunt dispusi sa isi dezvaluie cele mai ascunse secrete. Desi multi au mai donat sange inainte, de aceasta data doneaza propriile structuri ADN si dosare medicale, trecute si viitoare, in sprijinul unui vast experiment care ii va urmari pentru tot restul vietii.

Toate acestea suna de parca ar fi desprinse dintr-un roman de Orwell, insa voluntarii sunt dispusi sa participe la acest experiment, care le-ar putea fi de mare folos fiilor si nepotilor lor.

Cercetatorii au ales sa lucreze cu un grup de voluntari cu varste cuprinse intre 40 si 69 de ani, tocmai pentru ca, lucrand cu aceasta categorie de varsta, nu vor fi nevoiti sa astepte prea mult pana cand vor aparea simptomele unor afectiuni de mare interes precum cancerul, artrita, diabetul, bolile cardiovasculare sau dementa.

Pana in prezent, in experiment s-au inscris 450.000 de britanici, iar tinta de 500.000 de voluntari va fi atinsa probabil in luna iulie. Coordonatorul cercetarii, dr. Rory Collins, spune ca numai in acest mod oamenii de stiinta vor putea identifica modul in care stilul de viata interactioneaza cu lunga lista de variatii genetetice rare, care declanseaza bolile comune.

"Daca esti in cautarea efectelor a mii si mii de variatii genetice diferite, care produc efecte modeste si interactioneaza cu numerosi factori non-genetici, atunci trebuie sa poti efectua un studiu de dimensiuni foarte foarte mari", a explicat el. "Abia acum tehnologia este in masura sa permita efectuarea unor astfel de experimente".

Astfel de banci de gene mai exista si in alte state, precum China sau Suedia, insa cea britanica este cea mai vasta, din punctul de vedere al numarului de factori studiati. Cercetatorii spera sa depaseasca rezultatele altor studii similare, precum cele dezvoltate de compania islandeza Decode. Acolo, oamenii de stiinta din Reykjavik au imbogatit literatura de specialitate cu date cu privire la anumite variatii ale structurii ADN, care au fost asociate cu schizofrenia, cancerul si alte afectiuni, studiind mostenirea genetica a islandezilor. Aceasta a suferit foarte putine modificari de la popularea Islandei de catre vikingi, din urma cu aproximativ 1.000 de ani.

Experienta islandeza a fost unul din primele eforturi de amploare in domeniul genomicii, care a oferit tehnologia necesara pentru intelegerea interactiunii dintre gene si diverse boli. Multe companii specializate din intreaga lume au cedat dupa numai cativa ani, insa nu toate.

Human Genome Sciences Inc pare in sfarsit pregatita pentru aceasta incercare. Actiunile companiei au crescut foarte mult incepand cu anul trecut, cand au fost inregistrate rezultate surprinzator de bune, in urma testarii unui medicament experimental impotriva lupusului, numit Benlysta. Daca va fi aprobat, Benlysta va fi primul tratament nou pentru aceasta grava boala autoimuna din ultimii 50 de ani.

Insa asemenea realizari sunt rare, iar investitorii sunt in continuare ingrijorati ca producatorii de medicamente supraevalueaza perspectivele genomicii, avand in vedere faptul ca medicamentele noi au nevoie de 10–15 ani pentru a ajunge pe piata.

In realitate, ultima decada s-a dovedit a fi una din cele mai proaste din istoria industriei farmaceutice. Problema pe care si-o pun companiile si investitorii este aceea ca mai multa informatie atrage dupa sine si o complexitate mai mare, spulberand sperantele intr-o rezolvare relativ simpla a bolilor complexe.

Cancerul si genetica

Pentru multi pacienti care sufera de cancer, cea mai mare teama este aceea ca medicul chirurg sa nu fi omis ceva, iar boala sa se raspandeasca din nou in organism. In prezent, singura modalitate de a afla daca este asa sau nu este sa astepte ca tumoarea sa creasca suficient de mare pentru a fi detectata de aparatura medicala.

Acest lucru insa, s-ar putea schimba, in curand. Un test genetic care poate analiza secvente ADN preluate de la nivelul tumorii ar putea sa previna doctorii si sa le atraga atentia in cazul in care au omis ceva. "Acest lucru poate deveni posibil numai prin aparitia urmatoarei generatii din asa-numita tehnologie de secventiere", a declarat cel care se ocupa de crearea acestui test, dr. Bert Vogelstein, de la Johns Hopkins University in Baltimore.

Dezvoltarea testului beneficiaza de progresele in tehnologia necesara secventierii genomului. Ultimele realizari din acest domeniu pot cartografia codul ADN in numai cateva saptamani, iar costurile se ridica la doar 5.000 de dolari, comparativ cu cei 13 ani si trei miliarde de dolari de care au avut nevoie Collins si colaboratorii sau pentru a cartografia primul genom uman.

Vogelstein spune ca scaderea rapida a costurilor se va reflecta intr-un pret rezonabil al testelor, astfel incat acestea ar putea fi disponibile pe piata in aproximativ doi ani. Nu peste mult timp, toti pacientii care sufera de cancer isi vor putea monitoriza boala si vor afla din timp daca aceasta se raspandeste in organism.

"Cancerul este poate cea mai buna boala pentru a incepe un asemenea demers", este de parere geneticianul Richard Lifton, de la Yale Medical School. "Motivul este acela ca stim deja ca aceasta boala este in mare masura dependenta de modificarile la nivelul ADN-ului".

"Prima secventiere genetica a unei forme de cancer s-a efectuat in 2008. Anul trecut s-au mai realizat inca aproximativ 100 de astfel de secventieri. In acest an vor fi realizate alte cateva sute, daca nu chiar 1000", a declarat Mathew Meyerson de la Dana-Farber Cancer Institute.

Lifton este de parere ca, in urmatorii doi ani, oamenii de stiinta vor avea la dispozitie secventierea genetica a tuturor formelor majore de cancer uman. "Multe din acestea vor identifica noi gene, despre al caror rol in evolutia cancerului nu stiam inainte", a spus el. "Unele din acestea se vor dovedi a fi incredibil de importante pentru dezvoltarea de noi tratamente", sau noi teste, asa cum sugereaza Collins.

Doctorul Eric Green nu a mai vazut niciodata asa ceva. La o întâlnire pe care a denumit-o "tocilarii secventializarii", care a avut loc pe Insula Marco, Florida, în februarie, o companie aflata la inceput de drum, numita Ion Torrent, a efectuat o demonstratie a aparatului de secventializare a ADN-ului. "E de dimensiunea unei imprimante", a spus el. "Secventializarea s-a produs intr-o camera de hotel".

Experimentul a uimit expertii care folosisera in demersurile lor stiintifice camere de dimensiunea unui teren de fotbal pentru a decoda genomul uman.

Green a spus ca institutul sau a directionat fonduri catre Guilford, Connecticut, şi San Francisco a finantat Ion Torrent cu 50.000 de dolari pentru aparatul de secventializare. "Experimentul putea sa esueze", a marturisit Green, dar si el, si altii au fost surprinsi de metoda descoperita de companie de a detecta molecule individuale de hidrogen printr-un sistem compact, pentru a secventializa genele A, C, T, G ale ADN-ului.

Intr-o alta incapere se afla aparatul de secventializare realizat de Pacific Biosystems. "Este Vestul Salbatic", a spus Green. "Este emblematic pentru procesul prin care trece acest domeniu in prezent, cu nu una, nu doua, nu trei, ci multiple tehnologii". Ei executa ceea ce companiile si cercetatorii solicita, iar preturile scad. "Este un amalgam de stiinta si afaceri aici", a explicat Green. "Ceea ce se intampla iti taie rasuflarea".

Daca descifrarea hartii genomului uman va transforma medicina, acest lucru trebuie sa se intample repede si usor. "Ne putem imagina ca decodarea structurii genetice va face parte, intr-o buna zi, din setul de analize de rutina". "Ceea ce fac aceste companii ne sugereaza felul in care arata viitorul medicinei", a declarat Green.

Dr. Richard Gibbs, directorul Human Genome Sequencing Center at Baylor College of Medicine, Houston, spune ca, in prezent, aproximativ 20-30 de companii lucreaza la dezvoltarea de noi tehnologii.

Toate acestea insa nu inseamna ca oamenii ar trebui sa se grabeasca sa isi decodeze structura ADN la companiile specializate in prezent in astfel de proceduri. "Unele companii care efectueaza astfel de teste se straduiesc din greu sa puna la dispozitie date valoroase din punct de vedere stiintific. In acest moment insa, nu avem inca datele stiintifice necesare pentru a demonstra ca acestea sunt intr-adevar utile", a explicat Frances Flinter, membru al Comisiei Britanice pentru Genetica Umana.

Comisia pentru Genetica Umana, care are in componenta inclusiv membri ai companiilor care efectueaza astfel de analize ADN, spune ca acestea ar trebui sa se asigure ca clientii inteleg exact in ce consta demersul lor, si la ce tip de rezultate sa se astepte. De asemenea, sugereaza ca ar trebui sa fie efectuate teste numai pentru bolile incurabile, precum Huntington sau Parkinson, iar clientii ar trebui sa beneficieze de consiliere inainte si dupa efectuarea testelor. In ceea ce priveste celelalte teste, oamenii trebuie sa fie constienti de limitarile si rolul relativ, pe care il au in evolutia acestora, genetica si stilul de viata.

"Pentru marea majoritate a oamenilor, deciziile cu privire la stilul de viata vor avea probabil un impact substantial asupra starii de sanatate", a spus Flinter. Collins subscrie. Pana la urma, cele mai grave boli cu care se confrunta populatia din statele dezvoltate: cancerul, bolile cardiovasculare, accidentele vasculare cerebrale, diabetul, toate pot fi prevenite in mare masura prin exercitii fizice, evitarea tutunului si prin consumul de alimente cu continut scazut de zahar si grasimi, de preferinta legume si fructe.

Dar, totusi, Collins nu are nici un membru al familiei care sa fi fost bolnav de diabet. "Toti din familia mea au o constitutie subtire si atletica, asa ca, probabil, au contracarat riscurile genetice prin stilul de viata pe care au ales sa il aiba", a spus el.

"Eu nu eram atat de subtire si atletic vara trecuta, cand am facut testele, si acest lucru mi-a atras atentia asupra unui lucru caruia ar fi trebuit sa ii acord mai multa atentie cu mult timp inainte".

Citeste tot articolul si comenteaza pe MedLive.ro.