Jakie są przyczyny i objawy chorób jednogenowych?

Czym są choroby jednogenowe?

Przyczyną każdej choroby jednogenowej jest tylko jedna mutacja genetyczna. Jest to bardzo szeroka grupa chorób, w której są zarówno te o łagodnym przebiegu, jak i takie zagrażające życiu. 

Każda komórka organizmu ludzkiego, poza komórkami rozrodczymi, ma 23 pary chromosomów. Są wśród nich 22 pary autosomów oraz dwa chromosomy płci. U kobiet są to dwa chromosomy X, u mężczyzn chromosom X oraz Y. Jeden chromosom z pary pochodzi od ojca, drugi od matki. Na każdym z nich znajdują się geny odpowiadające za to, jak wyglądamy i jak funkcjonujemy. 

Gen, który odpowiada za daną cechę, może mieć dwie wersje, czyli dwa allele. Mówimy o allelu dominującym i recesywnym. Aby u danej osoby ujawniła się cecha dominująca, wystarczy jeden dominujący allel. Cecha recesywna wymaga obecności dwóch alleli recesywnych. W analogiczny sposób dziedziczone są również choroby.

Co to są choroby jednogenowe?

Choroby jednogenowe wywołane są uszkodzeniem bardzo małego fragmentu materiału genetycznego. Pojedyncza nić kwasu nukleinowego stanowiącego informację genetyczną komórki zbudowana jest z sekwencji nukleotydów. Tworzą one geny, które znajdują się w określonych miejscach na chromosomach. Odpowiadają za budowę i funkcję białek. Zmiana pojedynczego nukleotydu to już mutacja genetyczna, która zmienia funkcję białka. Czasami nie może być ono nawet produkowane. Oznacza to chorobę genetyczną. W zależności od modelu dziedziczenia choroby oraz tego, który z genów uległ uszkodzeniu, objawy tych schorzeń o podłożu genetycznym mogą być różne. 

Oprócz chorób jednogenowych są też schorzenia, które ujawniają się w wyniku szeregu zmian w kilku genach. Należy do nich zespół metaboliczny. Dziecko, które dostaje w spadku po rodzicach mutację w genach takich jak LEPR, ADIPOQ, FTO, ma dużo większe predyspozycje do rozwoju miażdżycy, otyłości i nadciśnienia tętniczego. To, czy u takiego człowieka rozwinie się zespół metaboliczny, zależy od wielu innych czynników, takich jak dieta i styl życia.

Do chorób dietozależnych o podłożu genetycznym należy też celiakia, potocznie zwana alergią na gluten. Osoby, które cierpią z jej powodu, powinny stosować dietę bezglutenową.

Jakie są rodzaje chorób jednogenowych?

Można wyróżnić cztery rodzaje chorób jednogenowych:

• autosomalne dominujące – ujawniają się wtedy, gdy uszkodzona zostaje tylko jedna kopia danego genu. Jeśli jeden z rodziców jest chory, to istnieje 50% szans, że przekaże to schorzenie swojemu dziecku. Do chorób autosomalnych dominujących zaliczamy między innymi chorobę Huntingtona, zespół Marfana, nerwiakowłókniakowatość i stwardnienie guzowate;

• autosomalne recesywne – choroba jest efektem uszkodzenia obu kopii genu. Oznacza to, że każdy z rodziców chorego dziecka musi mieć mutację w jednym genie i przekazać ją dziecku. Tacy rodzice są bezobjawowymi nosicielami, a ryzyko choroby wynosi 25%, niezależnie od płci dziecka. Do chorób autosomalnych recesywnych należą: galaktozemia, fenyloketonuria, mukowiscydoza i rdzeniowy zanik mięśni (choroba SMA);

• dominujące sprzężone z płcią – aby ujawniły się objawy chorobowe, wystarczy uszkodzenie jednej kopii genu znajdującego się na chromosomie X. Takie schorzenia ujawniają się głównie u kobiet. Przykładem choroby dominującej sprzężonej z chromosomem X jest zespół Retta;

• recesywne sprzężone z płcią – choroby te dotykają głównie chłopców, ponieważ mają oni tylko jeden chromosom X. Kobiety, mając dwa chromosomy X, są najczęściej bezobjawowymi nosicielkami uszkodzonego genu. Przykładem choroby recesywnej sprzężonej z chromosomem X jest hemofilia.

W jaki sposób diagnozuje się choroby jednogenowe?

Aby potwierdzić konkretną chorobę jednogenową, należy wykonać badanie genetyczne. Bardzo ważne jest jednak, aby lekarz genetyk ocenił objawy kliniczne i na tej podstawie zlecił badanie konkretnego genu. Jeśli symptomy chorobowe są niespecyficzne i nie wskazują na konkretną jednostkę chorobową, zazwyczaj wykonuje się badanie polegające na analizie całego materiału genetycznego. Są to analizy wykonywane w technologii sekwencjonowania następnej generacji (ang. Next Generation Sequencing, NGS). Umożliwia ono bardzo szczegółową analizę poszczególnych genów, dzięki czemu można wykryć nawet rzadkie mutacje.

Materiałem do badań genetycznych jest krew obwodowa pobrana najczęściej z żyły łokciowej. Następnie za pomocą technik laboratoryjnych izolowany jest z niej materiał DNA, stanowiący podstawę badań. Wynik badania zazwyczaj jest dostępny po kilku tygodniach, ponieważ taka analiza jest bardzo skomplikowana i czasochłonna.

Czy choroby jednogenowe można wyleczyć?

Choroby genetyczne są wynikiem uszkodzenia w materiale genetycznym, nie można więc wyleczyć ich przyczyn. Wczesne wykrycie schorzenia otwiera jednak szereg możliwości leczenia objawowego. Dla przykładu, chorzy, którzy cierpią z powodu hemofilii, mogą prowadzić normalne życie po zastosowaniu odpowiedniej terapii. 

Wiele innych schorzeń wymaga zastosowania rehabilitacji, by zwiększyć komfort życia chorego.

Bardzo ważne jest jednak ich szybkie wykrycie i zdiagnozowanie.