Γονίδια που θεωρούνταν ότι οδηγούν σε τύφλωση στο 100% δεν το κάνουν
Μια νέα μελέτη μπορεί να αλλάξει την κατανόηση των επιστημόνων για την κληρονομική τύφλωση, καθώς και για άλλες γενετικές παθήσεις.
Γενετικές παραλλαγές που θεωρούνταν ότι προκαλούν τύφλωση σχεδόν σε όλους όσους τις φέρουν, στην πραγματικότητα οδηγούν σε απώλεια όρασης σε λιγότερο από το 30% των περιπτώσεων, σύμφωνα με νέα έρευνα.
Η μελέτη αμφισβητεί την έννοια των Μεντελικών ασθενειών, δηλαδή ασθενειών και διαταραχών που αποδίδονται σε μια μόνο γενετική μετάλλαξη. Η ιδέα είναι ότι οι Μεντελικές ασθένειες – όπως η νευρολογική ασθένεια Huntington και η αιμορραγική διαταραχή αιμοφιλία – μεταβιβάζονται με προβλέψιμους τρόπους στις οικογένειες και εάν ένα συγκεκριμένο άτομο φέρει μια μετάλλαξη που προκαλεί ασθένεια, θα την εμφανίσει.
Αυτές οι ασθένειες έρχονται σε αντίθεση με εκείνες που προκαλούνται από πολλαπλά γονίδια και περιβαλλοντικούς παράγοντες, γεγονός που καθιστά την εμφάνισή τους πιο δύσκολη στην πρόβλεψη στις οικογενειακές γραμμές.
“Αυτό που υποστηρίζουμε είναι ότι υπάρχει επικάλυψη”, δήλωσε ο Δρ Eric Pierce, οφθαλμίατρος στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης, στο Live Science. Με άλλα λόγια, πολλές ασθένειες που θεωρούνταν ότι έχουν απλές, Μεντελικές αιτίες μπορεί να είναι πολύ πιο περίπλοκες από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Και αυτό δεν ισχύει μόνο για την κληρονομική τύφλωση. Παρόμοια αποτελέσματα έχουν βρεθεί για άλλα γονίδια που κάποτε θεωρούνταν ότι συνδέονται στενά με προβλήματα υγείας. Μια μελέτη του 2023 για την ωοθηκική ανεπάρκεια, μια κατάσταση που προκαλεί υπογονιμότητα και πρόωρη εμμηνόπαυση, διαπίστωσε ότι το 99,9% των υποτιθέμενων παραλλαγών που προκαλούν ασθένειες ήταν στην πραγματικότητα παρόντες σε υγιείς γυναίκες. Και ορισμένα είδη κληρονομικού διαβήτη έχουν επίσης πιο πολύπλοκη γενετική από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως, σύμφωνα με έρευνα του 2022.
“Βρισκόμαστε σε μια εποχή όπου ανακαλύπτουμε πολλά περισσότερα για την πολυπλοκότητα των γονιδιωμάτων μας”, δήλωσε η Anna Murray, γενετίστρια στο Πανεπιστήμιο του Exeter, η οποία ηγήθηκε της έρευνας για την ωοθηκική ανεπάρκεια.
Απλό ή πολύπλοκο;
Ο Pierce και οι συνάδελφοί του επικεντρώθηκαν στις κληρονομικές διαταραχές του αμφιβληστροειδούς (IRD), μια ομάδα ασθενειών που προκαλούν σημαντική απώλεια όρασης, μερικές φορές ήδη από την ηλικία των 10 ετών, αλλά σίγουρα μέχρι την ηλικία των 40 ετών, δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης Δρ Elizabeth Rossin, επίσης οφθαλμίατρος στο Χάρβαρντ. Οι ερευνητές έχουν εντοπίσει τις γενετικές ρίζες αυτών των ασθενειών κάνοντας γενετικές εξετάσεις σε ασθενείς που έχουν προσβληθεί και στις οικογένειές τους.
Αλλά αυτή η μέθοδος μπορεί να οδηγήσει σε ένα πρόβλημα που ονομάζεται μεροληψία εξακρίβωσης, είπε ο Pierce. Είναι αλήθεια, θα μάθετε ότι ορισμένες γενετικές παραλλαγές συνδέονται με την ασθένεια. Αλλά επειδή μελετάτε μόνο άτομα με την ασθένεια και τους συγγενείς τους, δεν έχετε σαφή εικόνα για το πόσα άτομα έχουν τις ίδιες γενετικές παραλλαγές αλλά δεν τυφλώνονται.
Για να διευρύνουν την άποψή τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα από δύο μεγάλες βιοτράπεζες που περιέχουν δεδομένα αλληλούχισης γονιδίων από ανθρώπους, καθώς και τις ιατρικές τους διαγνώσεις και δημογραφικές πληροφορίες. Η μία, η βιοτράπεζα All of Us, είναι ένα πρόγραμμα που διευθύνεται από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και περιελάμβανε σχεδόν 318.000 άτομα με γενετικά δεδομένα και ηλεκτρονικά αρχεία υγείας κατά τη στιγμή της μελέτης. Η άλλη, η βιοτράπεζα του Ηνωμένου Βασιλείου, είναι συγκριτικά λιγότερο ποικιλόμορφη, αλλά περιέχει δεδομένα από 500.000 άτομα, συμπεριλαμβανομένων περίπου 100.000 με εικόνες των αμφιβληστροειδών τους που υποβλήθηκαν στη βάση δεδομένων.
Οι ερευνητές επέλεξαν τις 167 γενετικές παραλλαγές που θεωρούνται ότι έχουν την ισχυρότερη αιτιώδη σχέση με τις IRD και τις αναζήτησαν στη βάση δεδομένων All of Us. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν τα δεδομένα των αρχείων υγείας για να δουν εάν τα άτομα με τις παραλλαγές είχαν απώλεια όρασης. Προς έκπληξή τους, ανάλογα με τους διαγνωστικούς κωδικούς που χρησιμοποίησαν, μόνο το 9,4% έως 28,1% των ατόμων με τις παραλλαγές είχαν οποιαδήποτε ένδειξη διαταραχής του αμφιβληστροειδούς ή προβλημάτων όρασης.
“Θα περίμενε κανείς, δεδομένου αυτού που γνωρίζουμε για αυτές τις ασθένειες, ότι σχεδόν το 100% των ανθρώπων θα είχαν τύφλωση”, δήλωσε η Rossin στο Live Science. “Αλλά ήταν πολύ λιγότεροι από αυτό.”
Για να επικυρώσουν τα ευρήματά τους, οι ερευνητές στράφηκαν στη βιοτράπεζα του Ηνωμένου Βασιλείου, αυτή τη φορά χρησιμοποιώντας τις συμπεριλαμβανόμενες εικόνες του αμφιβληστροειδούς για να αναζητήσουν στοιχεία IRD. Διαπίστωσαν ότι μόνο μεταξύ 16,1% και 27,9% των φορέων των γενετικών παραλλαγών είχαν ενδείξεις πιθανής ασθένειας του αμφιβληστροειδούς.
Οι ηλικιωμένοι που έφεραν αυτά τα γονίδια ασθένειας του αμφιβληστροειδούς δεν ήταν πιο πιθανό να έχουν τυφλωθεί. Και δεν υπήρχαν άλλα στοιχεία που να υποδεικνύουν ότι τα αποτελέσματά τους οφείλονταν στο ότι εντόπιζαν άτομα που μπορεί να χάσουν την όρασή τους αργότερα. Αντίθετα, ο Pierce λέει, φαίνεται ότι η πολυπλοκότητα αυτών των υποτιθέμενων Μεντελικών ασθενειών έχει υποτιμηθεί.
“Η μετάλλαξη που νομίζαμε ότι προκαλούσε ασθένεια στο 100% των περιπτώσεων δεν υπάρχει απομονωμένα”, είπε. Αντίθετα, οι άνθρωποι φέρουν δεκάδες ή εκατοντάδες χιλιάδες άλλα γονίδια, μερικά από τα οποία μπορεί να προστατεύουν από την ασθένεια του αμφιβληστροειδούς, πρόσθεσε.
Νέοι δρόμοι για θεραπεία
Θεωρητικά, αυτές οι προστατευτικές γενετικές παραλλαγές θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε τρόπους αντιμετώπισης αυτών των διαταραχών του αμφιβληστροειδούς.
“Θα χρειαστούν πολλά δεδομένα για να βρεθούν αυτοί οι τύποι παραλλαγών χαμηλής επίδρασης”, είπε ο Pierce. “Πιθανότατα υπάρχουν πολλοί από αυτούς, καθένας από τους οποίους συμβάλλει λίγο στην προστασία από την ασθένεια.”
Υπάρχουν σοβαροί λόγοι για να μελετηθούν τα γονίδια των ασθενών με συγκεκριμένες διαταραχές, είπε η Murray. Για παράδειγμα, η εύρεση γονιδίων που σχετίζονται με μια πάθηση – ακόμη και αν δεν την προκαλούν πάντα – μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να εντοπίσουν τη βιολογία που υποκρύπτεται στην ασθένεια. Στην ωοθηκική ανεπάρκεια, αυτού του είδους οι μελέτες που επικεντρώνονται στους ασθενείς έχουν δείξει ότι τα γονίδια που σχετίζονται με την επιδιόρθωση του DNA είναι σημαντικά για τη διαταραχή. Αλλά τέτοιες μελέτες θα πρέπει να λαμβάνονται με επιφύλαξη.
“Μόλις τώρα έχουμε τη δυνατότητα να εξετάσουμε τη λεπτομερή λεπτομέρεια της γενετικής αλληλουχίας σε εκατοντάδες χιλιάδες ανθρώπους”, είπε. Για να μάθουμε περισσότερα, αυτές οι βάσεις δεδομένων πρέπει να γίνουν πιο διαφορετικές, πρόσθεσε. Και την ίδια στιγμή, πρόσθεσε, οι βιοϊατρικοί ερευνητές χρειάζονται καλύτερα εργαστηριακά μοντέλα ασθενειών για να δοκιμάσουν ορισμένες γενετικές μεταλλάξεις και τις επιπτώσεις τους.
“Πιθανότατα υπάρχουν κάποιες [ασθένειες] όπου υπάρχει πραγματικά αντιστοιχία ένας προς έναν”, είπε ο Pierce. “Αλλά η πρόβλεψή μου θα ήταν [ότι] η πλειονότητα αυτών των διαταραχών θα μοιραστούν αυτή τη νέα πολυπλοκότητα.”