Medisinsk genetikk - Medical genetics

"Klinisk genetikk" omdirigerer her. For tidsskriftet, se Clinical Genetics (journal) .
For en ikke-teknisk introduksjon til emnet, se Introduksjon til genetikk .
Del av en serie om
Genetikk
Hybridogenese i vann frosker gametes.svg
Nøkkelkomponenter
Historie og emner
Forskning
Personlig medisin

Medisinsk genetikk er den grenen av medisin som involverer diagnose og behandling av arvelige lidelser . Medisinsk genetikk skiller seg fra menneskelig genetikk ved at menneskelig genetikk er et vitenskapelig forskningsfelt som kanskje eller ikke gjelder medisin, mens medisinsk genetikk refererer til anvendelse av genetikk i medisinsk behandling. For eksempel vil forskning på årsaker og arv til genetiske lidelser bli vurdert både innen menneskelig genetikk og medisinsk genetikk, mens diagnostisering, behandling og rådgivning av mennesker med genetiske lidelser vil bli ansett som en del av medisinsk genetikk.

I kontrast vil studien av vanligvis ikke-medisinske fenotyper som genetikk i øyefarge bli ansett som en del av menneskelig genetikk, men ikke nødvendigvis relevant for medisinsk genetikk (unntatt i situasjoner som albinisme ). Genetisk medisin er et nyere begrep for medisinsk genetikk og inneholder områder som genterapi , personlig medisin og den nye medisinsk spesialitet, prediktiv medisin .

omfang

Medisinsk genetikk omfatter mange forskjellige områder, inkludert klinisk praksis fra leger, genetiske rådgivere og ernæringsfysiologer, kliniske diagnostiske laboratorieaktiviteter og forskning på årsaker og arv til genetiske lidelser. Eksempler på tilstander som faller innenfor omfanget av medisinsk genetikk inkluderer fødselsskader og dysmorfologi , intellektuelle funksjonshemninger , autisme , mitokondrielle lidelser, skjelettdysplasi , bindevevsforstyrrelser , kreftgenetikk og prenatal diagnose . Medisinsk genetikk blir stadig mer relevant for mange vanlige sykdommer. Overlappinger med andre medisinske spesialiteter begynner å dukke opp, ettersom de siste fremskrittene innen genetikk avslører etiologier for morfologiske , endokrine , kardiovaskulære , lunge- , øyelege- , nyre- , psykiatriske og dermatologiske tilstander. Det medisinske genetiske samfunnet er i økende grad involvert i personer som har foretatt valgfri genetisk og genomisk testing .

Subspesialiteter

På noen måter er mange av de enkelte feltene innen medisinsk genetikk hybrider mellom klinisk omsorg og forskning. Dette skyldes delvis de siste fremskrittene innen vitenskap og teknologi (for eksempel se Human Genome Project ) som har muliggjort en enestående forståelse av genetiske lidelser .

Klinisk genetikk

Klinisk genetikk er utøvelsen av klinisk medisin med spesiell oppmerksomhet til arvelige lidelser . Det henvises til genetiske klinikker av forskjellige årsaker, inkludert fødselsskader , utviklingsforsinkelse , autisme , epilepsi , kortvoksthet og mange andre. Eksempler på genetiske syndromer som vanligvis sees i genetikklinikken inkluderer kromosomale omorganiseringer , Downs syndrom , DiGeorge syndrom (22q11.2 sletting syndrom), Fragilt X syndrom , Marfan syndrom , Neurofibromatose , Turners syndrom og Williams syndrom .

I USA er leger som praktiserer klinisk genetikk akkreditert av American Board of Medical Genetics and Genomics (ABMGG). For å bli en styresertifisert utøver av klinisk genetikk, må en lege fullføre minst 24 måneders opplæring i et program som er akkreditert av ABMGG. Personer som søker aksept for kliniske genetiske opplæringsprogrammer må ha en MD- eller DO -grad (eller tilsvarende) og ha fullført minimum 24 måneders opplæring i et ACGME -akkreditert oppholdsprogram innen indremedisin , pediatri , obstetrik og gynekologi eller annen medisinsk spesialitet.

Metabolsk/biokjemisk genetikk

Metabolsk (eller biokjemisk) genetikk innebærer diagnose og håndtering av medfødte metabolismefeil der pasienter har enzymatiske mangler som forstyrrer biokjemiske veier involvert i metabolismen av karbohydrater , aminosyrer og lipider . Eksempler på metabolske forstyrrelser inkluderer galaktosemi , glykogenlagringssykdom , lysosomale lagringsforstyrrelser , metabolsk acidose , peroksisomale lidelser , fenylketonuri og ureasyklusforstyrrelser .

Cytogenetikk

Cytogenetikk er studiet av kromosomer og kromosomavvik . Mens cytogenetikk historisk stolte på mikroskopi for å analysere kromosomer, blir nye molekylære teknologier som array -komparativ genomisk hybridisering nå mye brukt. Eksempler på kromosomavvik inkluderer aneuploidi , kromosomale omorganiseringer og genomiske sletting/dupliseringsforstyrrelser.

Molekylær genetikk

Molekylær genetikk innebærer oppdagelse av og laboratorietesting for DNA -mutasjoner som ligger til grunn for mange enkeltgenforstyrrelser . Eksempler på enkeltgenforstyrrelser inkluderer achondroplasi , cystisk fibrose , Duchenne muskeldystrofi , arvelig brystkreft (BRCA1/2), Huntington sykdom , Marfan syndrom , Noonan syndrom og Rett syndrom . Molekylære tester brukes også i diagnosen syndromer som involverer epigenetiske abnormiteter, som Angelman syndrom , Beckwith-Wiedemann syndrom , Prader-willi syndrom og uniparental disomi .

Mitokondriell genetikk

Mitokondriell genetikk angår diagnose og behandling av mitokondrielle lidelser, som har et molekylært grunnlag, men ofte resulterer i biokjemiske abnormiteter på grunn av mangelfull energiproduksjon.

Det er en viss overlapping mellom medisinske genetiske diagnostiske laboratorier og molekylær patologi .

Genetisk rådgivning

Genetisk rådgivning er prosessen med å gi informasjon om genetiske tilstander, diagnostiske tester og risiko hos andre familiemedlemmer, innenfor rammen av ikke -direktiv rådgivning. Genetiske rådgivere er ikke-leger i det medisinske genetiske teamet som spesialiserer seg på familierisikovurdering og rådgivning av pasienter angående genetiske lidelser. Den presise rollen til den genetiske rådgiveren varierer noe avhengig av lidelsen. Når de jobber sammen med genetikere, spesialiserer genetiske rådgivere seg vanligvis på pediatrisk genetikk som fokuserer på utviklingsavvik som er tilstede hos nyfødte, spedbarn eller barn. Hovedmålet med pediatrisk rådgivning er å forsøke å forklare det genetiske grunnlaget for barnets utviklingsmessige bekymringer på en medfølende og artikulert måte som gjør at de potensielt plagede eller frustrerte foreldrene lett kan forstå informasjonen. I tillegg tar genetiske rådgivere vanligvis en slektsstamtavle, som oppsummerer sykehistorien til pasientens familie. Dette hjelper deretter den kliniske genetikeren i differensialdiagnoseprosessen og hjelper til med å bestemme hvilke ytterligere skritt som bør tas for å hjelpe pasienten.

Historie

Selv om genetikk har sine røtter tilbake på 1800 -tallet med arbeidet til den bohemske munken Gregor Mendel og andre banebrytende forskere, oppsto menneskelig genetikk senere. Det begynte å utvikle seg, om enn sakte, i løpet av første halvdel av 1900 -tallet. Mendelsk (enkeltgen) arv ble studert i en rekke viktige lidelser som albinisme, brachydactyly (korte fingre og tær) og hemofili . Matematiske tilnærminger ble også utviklet og anvendt på menneskelig genetikk. Befolkningsgenetikk ble opprettet.

Medisinsk genetikk var en sen utvikler, som stort sett dukket opp etter slutten av andre verdenskrig (1945) da eugenikkbevegelsen hadde forfalt. Nazistens misbruk av eugenikk hørtes dødsfall. Uten eugenikk kunne en vitenskapelig tilnærming brukes og ble brukt på menneskelig og medisinsk genetikk. Medisinsk genetikk så en stadig raskere økning i andre halvdel av 1900 -tallet og fortsetter i det 21. århundre.

Gjeldende praksis

Den kliniske setting der pasientene evalueres bestemmer omfanget av praksis, diagnostiske og terapeutiske tiltak. For generell diskusjon kan de typiske møtene mellom pasienter og genetiske utøvere innebære:

  • Henvisning til en poliklinisk genetikk (pediatrisk, voksen eller kombinert) eller konsultasjon på sykehus, oftest for diagnostisk evaluering.
  • Spesialitetsklinikker med fokus på behandling av medfødte feil i metabolisme , skjelettdysplasi eller lysosomale lagringssykdommer .
  • Henvisning for rådgivning i en klinikk for prenatal genetikk for å diskutere risiko for graviditet ( avansert mors alder , teratogeneksponering, familiehistorie av en genetisk sykdom), testresultater (unormal morserums skjerm, unormal ultralyd) og/eller alternativer for prenatal diagnose ( vanligvis ikke-invasiv prenatal screening, diagnostisk fostervannsprøve eller prøvetaking av korionvillus).
  • Tverrfaglige spesialitetsklinikker som inkluderer en klinisk genetiker eller genetisk rådgiver (kreftgenetikk, kardiovaskulær genetikk, kraniofacial eller leppe/ganespalte, hørselstapklinikker, muskeldystrofi/nevrodegenerative lidelser).

Diagnostisk evaluering

Hver pasient vil gjennomgå en diagnostisk evaluering tilpasset sine egne spesielle tegn og symptomer. Genetikeren vil etablere en differensialdiagnose og anbefale passende testing. Disse testene kan evaluere for kromosomale forstyrrelser, medfødte metabolismefeil eller enkeltgenforstyrrelser.

Kromosomstudier

Kromosomstudier brukes i den generelle genetikklinikken for å bestemme årsaken til utviklingsforsinkelse/mental retardasjon, fødselsskader, dysmorfe trekk og/eller autisme. Kromosomanalyse utføres også i prenatalinnstillingen for å avgjøre om et foster påvirkes av aneuploidi eller andre kromosomarrangementer. Til slutt blir kromosomavvik ofte oppdaget i kreftprøver. Et stort antall forskjellige metoder er utviklet for kromosomanalyse:

  • Kromosomanalyse ved bruk av en karyotype involverer spesielle flekker som genererer lyse og mørke bånd, slik at hvert kromosom kan identifiseres under et mikroskop.
  • Fluorescens in situ hybridisering (FISH) innebærer fluorescerende merking av prober som binder seg til spesifikke DNA -sekvenser, brukt til å identifisere aneuploidi, genomiske slettinger eller dupliseringer, karakterisere kromosomale translokasjoner og bestemme opprinnelsen til ringkromosomer .
  • Kromosommaling er en teknikk som bruker fluorescerende sonder som er spesifikke for hvert kromosom for å differensialisere hvert kromosom. Denne teknikken brukes oftere i kreftcytogenetikk, der komplekse kromosomendringer kan forekomme.
  • Array -komparativ genomisk hybridisering er en nyere molekylær teknikk som innebærer hybridisering av en individuell DNA -prøve til et glassglass eller en mikroarray -brikke som inneholder molekylære sonder (alt fra store ~ ​​200 kb bakterielle kunstige kromosomer til små oligonukleotider) som representerer unike regioner i genomet. Denne metoden er spesielt sensitiv for påvisning av genomiske gevinster eller tap på tvers av genomet, men oppdager ikke balanserte translokasjoner eller skiller plasseringen av duplisert genetisk materiale (for eksempel en tandemduplisering kontra en innsettingsduplisering).

Grunnleggende metabolske studier

Biokjemiske studier utføres for å undersøke for ubalanser mellom metabolitter i kroppsvæsken, vanligvis blod (plasma/serum) eller urin, men også i cerebrospinalvæske (CSF). Spesifikke tester av enzymfunksjon (enten i leukocytter, hudfibroblaster, lever eller muskler) brukes også under visse omstendigheter. I USA inkorporerer den nyfødte skjermen biokjemiske tester for å undersøke for behandlinger som galaktosemi og fenylketonuri (PKU). Pasienter mistenkt for å ha en metabolsk tilstand kan gjennomgå følgende tester:

  • Kvantitativ aminosyreanalyse utføres vanligvis ved bruk av ninhydrinreaksjonen, etterfulgt av væskekromatografi for å måle mengden aminosyre i prøven (enten urin, plasma/serum eller CSF). Måling av aminosyrer i plasma eller serum brukes til evaluering av forstyrrelser i aminosyremetabolismen, slik som ureasyklusforstyrrelser , lønnesirup urinsykdom og PKU . Måling av aminosyrer i urin kan være nyttig i diagnosen cystinuri eller nyre -Fanconi syndrom som det kan sees ved cystinose .
  • Organisk urinsyreanalyse kan enten utføres ved hjelp av kvantitative eller kvalitative metoder, men i begge tilfeller brukes testen for å påvise utskillelse av unormale organiske syrer . Disse forbindelsene produseres normalt under kroppens metabolisme av aminosyrer og ulik kjede fettsyrer, men akkumuleres hos pasienter med visse metabolske tilstander .
  • Acylkarnitin -kombinasjonsprofilen oppdager forbindelser som organiske syrer og fettsyrer konjugert til karnitin. Testen brukes for påvisning av lidelser som involverer fettsyremetabolisme, inkludert MCAD .
  • Pyruvat og laktat er biprodukter av normal metabolisme, spesielt under anaerob metabolisme . Disse forbindelsene akkumuleres normalt under trening eller iskemi, men er også forhøyet hos pasienter med forstyrrelser i pyruvatmetabolisme eller mitokondrielle lidelser.
  • Ammoniakk er et sluttprodukt av aminosyremetabolisme og omdannes i leveren til urea gjennom en rekke enzymatiske reaksjoner kalt ureasyklusen . Forhøyet ammoniakk kan derfor påvises hos pasienter med ureasyklusforstyrrelser , så vel som andre tilstander som involverer leversvikt .
  • Enzymtesting utføres for et bredt spekter av metabolske lidelser for å bekrefte en mistanke om diagnose basert på screeningstester.

Molekylære studier

  • DNA -sekvensering brukes til å direkte analysere den genomiske DNA -sekvensen til et bestemt gen. Generelt analyseres bare delene av genet som koder for det uttrykte proteinet ( eksoner ) og små mengder av de flankerende utranslaterte områdene og intronene . Derfor, selv om disse testene er svært spesifikke og følsomme, identifiserer de ikke rutinemessig alle mutasjonene som kan forårsake sykdom.
  • DNA -metyleringsanalyse brukes til å diagnostisere visse genetiske lidelser som er forårsaket av forstyrrelser i epigenetiske mekanismer som genomisk avtrykk og uniparental disomi .
  • Southern blotting er en tidlig teknikk som er grunnleggende for påvisning av fragmenter av DNA atskilt med størrelse gjennom gelelektroforese og påvist ved bruk av radiomerkede sonder. Denne testen ble rutinemessig brukt til å oppdage slettinger eller dupliseringer under forhold som Duchenne muskeldystrofi, men blir erstattet av høyoppløselige array-komparative genomiske hybridiseringsteknikker . Southern blotting er fremdeles nyttig ved diagnostisering av lidelser forårsaket av gjentatte trinukleotider .

Behandlinger

Hver celle i kroppen inneholder arvelig informasjon ( DNA ) pakket inn i strukturer som kalles kromosomer . Siden genetiske syndromer vanligvis er et resultat av endringer i kromosomene eller genene, er det for tiden ingen behandling tilgjengelig som kan korrigere de genetiske endringene i hver celle i kroppen. Derfor er det foreløpig ingen "kur" for genetiske lidelser. For mange genetiske syndromer er det imidlertid behandling tilgjengelig for å håndtere symptomene. I noen tilfeller, spesielt medfødte feil i stoffskiftet , er sykdomsmekanismen godt forstått og gir mulighet for kosthold og medisinsk behandling for å forhindre eller redusere langsiktige komplikasjoner. I andre tilfeller brukes infusjonsterapi for å erstatte det manglende enzymet. Nåværende forskning søker aktivt å bruke genterapi eller andre nye medisiner for å behandle spesifikke genetiske lidelser.

Håndtering av metabolske lidelser

Generelt oppstår metabolske lidelser fra enzymmangel som forstyrrer normale metabolske veier. For eksempel i det hypotetiske eksemplet: 

    A ---> B ---> C ---> D         AAAA ---> BBBBBB ---> CCCCCCCCCC ---> (no D)
       X      Y      Z                   X           Y       |      (no or insufficient Z)
                                                           EEEEE

Forbindelse "A" metaboliseres til "B" av enzym "X", forbindelse "B" metaboliseres til "C" av enzym "Y", og forbindelse "C" metaboliseres til "D" av enzym "Z". Hvis enzymet "Z" mangler, vil forbindelse "D" mangle, mens forbindelsene "A", "B" og "C" vil bygge opp. Patogenesen av denne spesielle tilstanden kan skyldes mangel på forbindelse "D", hvis det er kritisk for noen mobilfunksjon, eller fra toksisitet på grunn av overdreven "A", "B" og/eller "C", eller fra toksisitet på grunn av til overskudd av "E" som normalt bare er tilstede i små mengder og bare akkumuleres når "C" er i overkant. Behandling av metabolsk lidelse kan oppnås gjennom kosttilskudd av forbindelse "D" og begrensning av kosttilskudd av forbindelser "A", "B" og/eller "C" eller ved behandling med medisiner som fremmer avhending av overflødig "A", "B", "C" eller "E". En annen tilnærming som kan tas er enzymerstatningsterapi, der en pasient får infusjon av det manglende enzymet "Z" eller kofaktorbehandling for å øke effekten av eventuell gjenværende "Z" -aktivitet.

  • Kosthold

Kostholdsbegrensning og tilskudd er viktige tiltak som tas ved flere kjente metabolske lidelser, inkludert galaktosemi , fenylketonuri (PKU), lønnesirup urinsykdom , organiske acidurier og ureasyklusforstyrrelser . Slike restriktive dietter kan være vanskelig for pasienten og familien å opprettholde, og krever tett konsultasjon med en ernæringsfysiolog som har spesiell erfaring med metabolske lidelser. Diettens sammensetning vil endres avhengig av kaloribehovet til det voksende barnet, og spesiell oppmerksomhet er nødvendig under en graviditet hvis en kvinne rammes av en av disse lidelsene.

  • Medisinering

Medisinske tilnærminger inkluderer forbedring av gjenværende enzymaktivitet (i tilfeller der enzymet lages, men ikke fungerer som det skal), inhibering av andre enzymer i den biokjemiske banen for å forhindre oppbygging av en giftig forbindelse eller avledning av en giftig forbindelse til en annen form som kan bli utskilt. Eksempler inkluderer bruk av høye doser pyridoksin (vitamin B6) hos noen pasienter med homocystinuri for å øke aktiviteten til det resterende cystathionsyntaseenzymet, administrering av biotin for å gjenopprette aktiviteten til flere enzymer påvirket av mangel på biotinidase , behandling med NTBC ved tyrosinemi til hemme produksjonen av succinylaceton som forårsaker levertoksisitet, og bruk av natriumbenzoat for å redusere ammoniakkoppbygging ved ureasyklusforstyrrelser .

Enkelte lysosomale lagringssykdommer behandles med infusjoner av et rekombinant enzym (produsert i et laboratorium), som kan redusere akkumuleringen av forbindelsene i forskjellige vev. Eksempler inkluderer Gauchers sykdom , Fabrys sykdom , Mukopolysakkaridoser og Glykogen lagringssykdom type II . Slike behandlinger er begrenset av enzymets evne til å nå de berørte områdene ( blod -hjerne -barrieren forhindrer for eksempel at enzymet når hjernen), og kan noen ganger være forbundet med allergiske reaksjoner. Den langsiktige kliniske effekten av enzymerstatningsterapier varierer mye mellom forskjellige lidelser.

Andre eksempler

  • Angiotensinreseptorblokkere i Marfan syndrom og Loeys-Dietz
  • Benmargstransplantasjon
  • Genterapi

Karrierestier og trening

Genetiker som jobber med en stamtavle

Det er en rekke karriereveier innen medisinsk genetikk, og opplæringen som kreves for hvert område er naturlig forskjellig. Informasjonen i denne delen gjelder for de typiske veiene i USA, og det kan være forskjeller i andre land. Amerikanske utøvere innen kliniske, rådgivende eller diagnostiske underspesialiteter oppnår vanligvis styresertifisering gjennom American Board of Medical Genetics .

Karriere Grad Beskrivelse Opplæring
Klinisk genetiker MD , DO , MD-PhD eller MBBS En klinisk genetiker er vanligvis en lege som vurderer pasienter på kontoret eller som en sykehuskonsultasjon. Denne prosessen inkluderer en medisinsk historie, familiehistorie ( stamtavle ), en detaljert fysisk undersøkelse, gjennomgang av objektive data som bildebehandling og testresultater, etablering av en differensialdiagnose og anbefaling av passende diagnostiske tester. College (4 år) → Medisinsk skole (4 år) → Primær residens (2-3 år) → Residency in Clinical genetics (2 yrs). Noen kliniske genetikere oppnår også en doktorgrad (4-7 år). Et nytt bostedsspor tilbyr et 4 års primært bosted i klinisk genetikk umiddelbart etter endt medisinsk skole.
Genetisk rådgiver MS En genetisk rådgiver spesialiserer seg på kommunikasjon av genetisk informasjon til pasienter og familier. Genetiske rådgivere jobber ofte tett med kliniske genetikere eller andre leger (for eksempel fødselsleger eller onkologer ) og formidler ofte resultatene av de anbefalte testene. College (4 år) → Graduate program i genetisk rådgivning (2 år).
Metabolsk sykepleier og/eller ernæringsfysiolog BA/BS, MS, RN Et av de kritiske aspektene ved behandling av pasienter med metabolske lidelser er passende ernæringsinngrep (enten begrensning av stoffet som ikke kan metaboliseres, eller supplementering av forbindelser som er mangelfulle som følge av en enzymmangel). Metabolsk sykepleier og ernæringsfysiolog spiller viktige roller i koordinering av kostholdsstyringen. Høgskole (4 år) → Sykepleier eller utdannelse i ernæring.
Biokjemisk diagnostikk BS, MS, Ph.D. , MD, DO, MD-PhD Personer som spesialiserer seg på biokjemisk genetikk jobber vanligvis i det diagnostiske laboratoriet, analyserer og tolker spesialiserte biokjemiske tester som måler aminosyrer , organiske syrer og enzymaktivitet . Noen kliniske genetikere er også styresertifisert i biokjemisk genetikk. College (4 år) → Graduate school (PhD, vanligvis 4-7 år) og/eller medisinsk skole (4 år)
Cytogenetisk diagnostikk BS, MS, PhD, MD, DO, MD-PhD Personer som spesialiserer seg på cytogenetikk jobber vanligvis i det diagnostiske laboratoriet, analyserer og tolker karyotyper , FISH og komparative genomiske hybridiseringstester . Noen kliniske genetikere er også brettcertifisert i cytogenetikk. College (4 år) → Graduate school (PhD, vanligvis 4-7 år) og/eller medisinsk skole (4 år)
Molekylær genetikk BS, MS, PhD, MD, DO, MD-PhD Personer som spesialiserer seg på molekylær genetikk jobber vanligvis i det diagnostiske laboratoriet, analyserer og tolker spesialiserte genetiske tester som ser etter sykdomsfremkallende endringer ( mutasjoner ) i DNA . Noen eksempler på molekylære diagnostiske tester inkluderer DNA -sekvensering og Southern blotting . College (4 år) → Graduate school (PhD, vanligvis 4-7 år) og/eller medisinsk skole (4 år)
Forskningsgenetiker BS, MS, PhD, MD, DO, MD-PhD Enhver forsker som studerer det genetiske grunnlaget for menneskelig sykdom eller bruker modellorganismer for å studere sykdomsmekanismer, kan betraktes som en forskningsgenetiker. Mange av de kliniske karriereveiene inkluderer også grunnleggende eller translasjonell forskning, og dermed deltar enkeltpersoner innen medisinsk genetikk ofte i en eller annen form for forskning. Høgskole (4 år) → Graduate school (PhD, vanligvis 4–7 år) og/eller medisinsk skole (4 år) → Etterdoktoral forskningsopplæring (vanligvis 3+ år)
Laboratorietekniker AS, BS, MS Teknikere i diagnostikk- eller forskningslaboratoriene håndterer prøver og kjører analysene ved benken. College (4 år), kan ha høyere grad (MS, 2+ år)

Etiske, juridiske og sosiale implikasjoner

Genetisk informasjon gir en unik type kunnskap om et individ og hans/hennes familie, fundamentalt forskjellig fra en typisk laboratorietest som gir et "øyeblikksbilde" av et individs helsetilstand. Den unike statusen til genetisk informasjon og arvelig sykdom har en rekke konsekvenser med hensyn til etiske, juridiske og samfunnsmessige hensyn.

19. mars 2015 oppfordret forskere til et verdensomspennende forbud mot klinisk bruk av metoder, spesielt bruk av CRISPR og sinkfinger , for å redigere det menneskelige genomet på en måte som kan arves. I april 2015 og april 2016 rapporterte kinesiske forskere resultater av grunnforskning for å redigere DNA fra ikke-levedyktige menneskelige embryoer ved hjelp av CRISPR. I februar 2016 fikk britiske forskere tillatelse fra regulatorer til å genetisk modifisere menneskelige embryoer ved å bruke CRISPR og relaterte teknikker under forutsetning av at embryoene ble ødelagt innen syv dager. I juni 2016 ble det rapportert at den nederlandske regjeringen planla å følge etter med lignende forskrifter som ville spesifisere en 14-dagers grense.

Samfunn

Den mer empiriske tilnærmingen til menneskelig og medisinsk genetikk ble formalisert ved grunnleggelsen i 1948 av American Society of Human Genetics . Samfundet begynte først årlige møter det året (1948) og dets internasjonale motstykke, International Congress of Human Genetics , har møtt hvert 5. år siden oppstarten i 1956. Samfunnet publiserer American Journal of Human Genetics månedlig.

Medisinsk genetikk er anerkjent som en tydelig medisinsk spesialitet. I USA har medisinsk genetikk sitt eget godkjente styre (American Board of Medical Genetics) og klinisk spesialitetskole ( American College of Medical Genetics ). Høgskolen holder et årlig vitenskapelig møte, publiserer et månedlig tidsskrift, Genetics in Medicine , og utsteder posisjonspapirer og retningslinjer for klinisk praksis om en rekke temaer som er relevante for menneskelig genetikk. I Australia og New Zealand er medisinske genetikere utdannet og sertifisert i regi av Royal Australasian College of Physicians , men tilhører profesjonelt Australasian Association of Clinical Geneticists for pågående utdanning, nettverk og advokatvirksomhet.

Forskning

Det brede spekteret av forskning innen medisinsk genetikk gjenspeiler det generelle omfanget av dette feltet, inkludert grunnleggende forskning på genetisk arv og det menneskelige genomet, mekanismer for genetiske og metabolske lidelser, translasjonsforskning om nye behandlingsmetoder og virkningen av genetisk testing

Grunnleggende genetisk forskning

Grunnleggende forskningsgenetikere foretar vanligvis forskning ved universiteter, bioteknologiske firmaer og forskningsinstitutter.

Allelisk sykdomsarkitektur

Hovedartikkel: Befolkningsgrupper innen biomedisin

Noen ganger er koblingen mellom en sykdom og en uvanlig genvariant mer subtil. Den genetiske arkitekturen til vanlige sykdommer er en viktig faktor for å bestemme i hvilken grad mønstre av genetisk variasjon påvirker gruppeforskjeller i helseutfall. I følge den vanlige sykdommen/vanlige varianthypotesen, spiller vanlige varianter som er tilstede i forfedrenes befolkning før spredningen av moderne mennesker fra Afrika en viktig rolle i menneskelige sykdommer. Genetiske varianter assosiert med Alzheimers sykdom, dyp venøs trombose, Crohns sykdom og type 2 diabetes ser ut til å følge denne modellen. Generelliteten til modellen er imidlertid ennå ikke fastslått, og i noen tilfeller er den i tvil. Noen sykdommer, for eksempel mange vanlige kreftformer, ser ikke ut til å være godt beskrevet av den vanlige sykdoms-/vanlige variantmodellen.

En annen mulighet er at vanlige sykdommer delvis oppstår gjennom virkningen av kombinasjoner av varianter som er individuelt sjeldne. De fleste av de sykdomsassosierte allelene som er oppdaget til dags dato har vært sjeldne, og sjeldne varianter er mer sannsynlig enn vanlige varianter å bli differensielt fordelt mellom grupper som er preget av aner. Imidlertid kunne grupper inneholde forskjellige, men kanskje overlappende, sett med sjeldne varianter, noe som ville redusere kontraster mellom grupper i forekomsten av sykdommen.

Antall varianter som bidrar til en sykdom og interaksjonene mellom disse variantene kan også påvirke fordelingen av sykdommer blant grupper. Vanskeligheten med å finne medvirkende alleler for komplekse sykdommer og å replikere positive assosiasjoner tyder på at mange komplekse sykdommer involverer mange varianter i stedet for et moderat antall alleler, og påvirkningen av en gitt variant kan på kritiske måter avhenge av den genetiske og miljøbakgrunn. Hvis det kreves mange alleler for å øke mottakeligheten for en sykdom, er sjansen liten for at den nødvendige kombinasjonen av alleler vil bli konsentrert i en bestemt gruppe rent gjennom drift.

Befolkningens understruktur i genetisk forskning

Ytterligere informasjon: Befolkningsstruktur (genetikk)

Et område der befolkningskategorier kan være viktige hensyn i genetisk forskning, er kontroll for å forveksle befolkningens understruktur , miljøeksponering og helseutfall. Foreningsstudier kan gi falske resultater hvis tilfeller og kontroller har forskjellige allelfrekvenser for gener som ikke er relatert til sykdommen som studeres, selv om størrelsen på dette problemet i genetiske assosiasjonsstudier kan diskuteres. Ulike metoder er utviklet for å oppdage og redegjøre for befolkningsunderstruktur, men disse metodene kan være vanskelige å anvende i praksis.

Befolkningens understruktur kan også med fordel brukes i genetiske assosiasjonsstudier. For eksempel kan populasjoner som representerer nylige blandinger av geografisk adskilte forfedre grupper vise ulikheter i lengre rekkevidde mellom følsomhetsalleler og genetiske markører enn tilfellet er for andre populasjoner. Genetiske studier kan bruke denne ulikheten i blandingsforbindelsen til å søke etter sykdomsalleler med færre markører enn det som ellers ville være nødvendig. Foreningsstudier kan også dra fordel av de kontrasterende opplevelsene til rasemessige eller etniske grupper, inkludert migrantgrupper, for å søke interaksjoner mellom bestemte alleler og miljøfaktorer som kan påvirke helsen.

Se også

Referanser

Videre lesning

Eksterne linker