ლეტალური დაავადებები
აქვს თუ არა ლეტალური გენები ადამიანს? რა თვისებები ახასიათებს ამ გენების მოქმედებას ჩვენს ორგანიზმში? როგორ ფუნქციონირებენ ისინი? ლეტალურს უწოდებენ ისეთ გენს ან გენებს, რომელთა მფლობელიც იღუპება განვითარების ანომალიათა გამო ან იმ დაავადებისგან, რომელსაც ეს გენი იწვევს. პოპულაციაში ერთხელ წარმოქმნილი ლეტალური გენი აღარ ქრება, იგი „მოგზაურობს“ ერთი ინდივიდიდან მეორეში, თაობიდან თაობაში... ხანდახან ორგანიზმი ემბრიონული განვითარების პერიოდში არ იღუპება, მაგრამ გაივლის წლები და ლეტალური გენი თავს იჩენს. ასეთი გენის მატარებელს, როგორც წესი, დარღვეული აქვს ორგანიზმის ძირითადი ფუნქციები: ზრდა, განვითარება და სიცოცხლისუნარიანობა. ლეტალური გენი ე.წ. ლეტალური მუტაციის შედეგად წარმოიქმნება. მუტაციის ლეტალურობა იმას ნიშნავს, რომ ეს გენი პასუხისმგებელია ორგანიზმის სასიცოცხლოდ აუცილებელ რომელიმე ფუნქციაზე. ლეტალური გენი შეიძლება იყოს როგორც რეცესიული, ისე დომინანტური ბუნებისა. არსებობს პირობითად ლეტალური გენებიც. ეს უკანასკნელნი თავიანთ ლეტალურ ბუნებას ხშირად ამჟღავნებენ, მაგრამ ამ ბუნების გამომჟღავნება მათთვის სავალდებულო არ არის. ეს გახლავთ შუალედური საფეხური გენის ლეტალურ ბუნებასა და მემკვიდრეობითი დაავადების გამომწვევ ბუნებას შორის. ცნობილია, რომ ლეტალურ გენთა უმრავლესობა რეცესიული ბუნებისაა. ადამიანის 46 ქრომოსომიდან 23 დედისეულია, 23 კი მამისეული. ამ ქრომოსომებში მოთავსებული გენების ნახევარიც მამისეულია, ხოლო ნახევარი - დედისეული. როდესაც მამისეული და დედისეული გენები ერთნაირია, მაშინ ინდივიდი ჰომოზიგოტურია არჩეული გენის მიმართ; თუ გენები სხვადასხვაა, მაშინ ინდივიდი ჰეტეროზიგოტურია. რეცესიული გენი ვლინდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ინდივიდს აქვს ორივე რეცესიული გენი, ანუ ორივე გენი ერთნაირი ბუნებისაა. ადამიანის რეცესიულ ლეტალურ დაავადებებს მიაკუთვნებენ მუკოვისციდოზს და ნამგლისებრუჯრედოვან ანემიას. მუკოვისციდოზი ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ლეტალური მემკვიდრეობითი დაავადებაა. ის უვლინდება 6-12 ათასი ახალშობილიდან ერთს. მისთვის დამახასიათებელია სიცოცხლის ხანგრძლივობის შემცირება, ადრეული ინვალიდობა, მედიკამენტური მკურნალობის სიძვირე და სხვა. ეს მულტისისტემური დაავადებაა, აზიანებს სასუნთქ, საჭმლის მომნელებელ, რეპროდუქციულ ორგანოებს და საბოლოოდ ნაადრევ სიკვდილს იწვევს. სასუნთქ სისტემაში ცვლილებები შეინიშნება სიცოცხლის პირველ კვირებსა და თვეებში. ბლანტი ბრონქული სეკრეტი აფერხებს ბრონქების წამწამოვანი ეპითელიუმის მუშაობას და ბრონქების თვითგასუფთავების მექანიზმს. შედეგად ჩქარდება პათოგენური ფლორის გამრავლება და ანთებითი პროცესების მიმდინარეობა. ქრონიკული რესპირატორული ინფექცია ვითრდება ძალიან ადრე და სწრაფად და განმსაზღვრელ როლს ასრულებს დაავადების განვითარებასა და ინდივიდის სიკვდილში - იღუპება პაციენტთა 90%-ზე მეტი. დაავადების მიზეზია CFTR გენის მუტაცია. ეს გენი 1989 წელს იქნა იდენტიფიცირებული. იგი ლოკალიზებულია მე-7 ქრომოსომაზე, ასინთეზებს ტრანსმემბრანულ ცილას, რომელიც ეპითელური უჯრედების ზედაპირზეა განლაგებული და უჯრედებამდე ნივთიერებათა მიტანაში მონაწილეობს. სადღეისოდ ამ გენის 1 200-მდე მუტაციაა აღმოჩენილი. დაავადების სიმძიმე დამოკიდებულია გენის მუტაციის ტიპზე.
უკანასკნელ ხანს დაავადების გენეტიკურ კვლევაში მიღწეული წარმატებები გენური თერაპიისა და პირველადი პროფილაქტიკური ღონისძიებების, მათ შორის - დაბადებამდელი გენეტიკური დიაგნოსტიკის ჩატარების პერსპექტივას გვპირდება. მაგრამ ყოველთვის არასასურველია ასეთი გენის არსებობა ჩვენს გენომში? ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია ფართოდ არის გავრცელებული აზიის, აფრიკისა და ხმელთაშუაზღვისპირეთის ქვეყნებში, - იმ რეგიონებში, სადაც მალარიით ავადობა მაღალია. ეს დაავადება აღირიცხება ჩვენშიც. ამ გენის ჰომოზიგოტური მატარებლები იღუპებიან ადრეულ ასაკში ჟანგბადის ნაკლებობის გამო, რადგან ყველა ერითროციტს ფორმა აქვს ნაცვალი - ნამგლისებრია. ასეთ ერითროციტს არ შეუძლია, შეიკავშიროს და ორგანიზმში გადაიტანოს ჟანგბადი. ამ გენის მიმართ ჰეტეროზიგოტური ინდივიდები შეუვალნი არიან მალარიის მიმართ - მათ სწორედ ეს დაზიანებული გენი იცავთ. ის ადამიანები კი, რომელთაც საერთოდ არ გააჩნიათ ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის გენი, მალარიისგან იღუპებიან. ასე რომ, ლეტალური გენის მატარებლობა ხელსაყრელიც კია. რაც შეეხება დომინანტურ ლეტალურ გენებს, ისინი გამოვლინდებიან როგორც ჰომოზიგოტურ, ისე ჰეტეროზიგოტურ ინდივიდებში და, აქედან გამომდინარე, მათი გავრცელების სიხშირე პოპულაციაში ძალიან მაღალი უნდა იყოს, მაგრამ რეალურად ასე არ არის. პირიქითაც კია - დომინანტურ ლეტალურ გენს იშვიათად თუ აღმოვაჩენთ, რადგან ის ძალიან სწრაფად ელიმინირდება პოპულაციიდან. დომინანტური ლეტალური გენებით გამოწვეულ დაავადებებს მიაკუთვნებენ ჰანტინგტონის ქორეას. ეს არის ნევროლოგიური დაავადება, რომელიც სიცოცხლის ხანგრძლივობაზე ახდენს გავლენას. ამ დაავადების გავრცელება ევროპაში 100 000 კაცზე 3-7-ს აღწევს. დაავადებას სახელი იმ ამერიკელი ექიმის პატივსაცემად ეწოდა, რომელმაც იგი პირველად აღწერა. დაავადების დასაწყისისთვის დამახასიათებელია ქორეა - არაკონტროლირებადი, უწესრიგო მოძრაობები, კოორდინაციის დარღვევა და თვალის ნახტომისებური მოძრაობის შენელება. პირველი სიმპტომების გაჩენიდან გადარჩენადობა (პაციენტის სიცოცხლის ხანგრძლივობა დაავადების დადასტურების შემდეგ) 15-20 წელს შეადგენს. ავადმყოფი იღუპება არა თვით დაავადების, არამედ მისი გართულებების: პნევმონიის, გულის დაავადებების გამო. ხშირია თვითმკვლელობა. ჰანტინგტონის დაავადების დიაგნოსტიკა შესაძლებელია გენეტიკური ტესტირებით. გენი ჰანგტინგტინი Hთთ ყველა ადამიანს აქვს. იგი ლოკალიზებულია მე-4 ქრომოსომაზე და ასინთეზებს ცილა ჰანგტინგტინს. მუტაციის შედეგად გენი წარმოქმნის დაზიანებულ ცილას, რომელიც ტოქსიკურ ზემოქმედებას ახდენს უჯრედებზე. დაზიანებული ცილა უკავშირდება უჯრედის სხვა ცილებს და წარმოქმნის უჯრედშიდა ჩანართებს სხეულაკების სახით. ისინი მექანიკურად აფერხებენ ნერვულ უჯრედში ნეირომედიატორების შემცველი ვეზიკულების მოძრაობას, რაც ნეირონებში ნერვული სიგნალის გადაცემის პროცესს არღვევს. ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ ჩანართები უჯრედისთვის ტოქსიკურია. დაავადების ტესტირება შესაძლებელია აგრეთვე ექსტრაკორპორალური განაყოფიერების გზით მიღებულ ემბრიონებზე პრეიმპლანტაციური გენეტიკური დიაგნოსტიკის მეთოდების გამოყენებით. ამ დროს 4-8-უჯრედიანი ემბრიონიდან იღებენ ერთ უჯრედს და გენეტიკური პათოლოგიის არსებობაზე ამოწმებენ. პასუხზეა დამოკიდებული იმპლანტაციისთვის ჯანმრთელი ემბრიონის არჩევა. გარდა ამისა, შესაძლებელია პრენატალური დიაგნოსტიკაც - როგორც ემბრიონისთვის, ისე მუცლად მყოფი ნაყოფისთვისაც. პირობით ლეტალურ დაავადებებს კი მიაკუთვნებენ პრიმაქინულ ანემიას. იგი ვითარდება მხოლოდ განსაზღვრულ პირობებში და მხოლოდ დაზიანებული გენის მატარებელ ინდივიდებში, უმეტესად მამაკაცებში. დაზიანებულია ფერმენტ გლუკოზა-6-ფოსფატდეჰიდროგენეზის მასინთეზებელი გენი, რის გამოც იქმნება ამ ფერმენტის დეფიციტი. დაავადება გავრცელებულია მალარიის გავრცელების რეგიონებში: ხმელთაშუაზღვისპირეთში, აფრიკასა და სამხრეთ-აღმოსავლეთ აზიაში. ფერმენტი გლუკოზა-6-ფოსფატდეჰიდროგენეზა მონაწილეობს ნახშირწყლოვან ცვლაში - ნახშირწყალს ენერგიად გარდაქმნის. ამასთანავე, ეს ფერმენტი იცავს სისხლის წითელ უჯრედებს - ერითროციტებს - იმ მავნე ნივთიერებებისგანაც, რომლებიც შეიძლება დაგროვდეს ორგანიზმში, როცა ის ებრძვის ინფექციურ აგენტებს ან იღებს რომელიმე მედიკამენტს. ამ ფერმენტის დეფიციტის დროს ერითროციტი სწრაფად ზიანდება და კვდება. თუ ძვლის ტვინმა ვერ მოახერხა ერითროციტთა დანაკარგის დროულად აღდგენა, ვითარდება ჰემოლიზური ანემია. ფერმენტ გლუკოზა-6-ფოსფატდეჰიდროგენეზის გენი G6PD მოთავსებულია X ქრომოსომაზე და მემკვიდრეობს სქესთან შეჭიდულად. ცნობილია ამ გენის 400-მდე მუტაცია. პრიმაქინული ანემია ანუ ფავიამი მწვავე ჰემოლიზური მდგომარეობაა და წარმოიშობა საკვებად ზოგიერთი პარკოსნის გამოყენებისას ან პარკოსან მცენარეთა ყვავილობისას ყვავილის მტვრის ჩასუნთქვისას, ასევე - ზოგიერთი მედიკამენტის მიღებისას. ამ დროს ძლიერდება ერითროციტების დაშლა. ჩეულებრივ პირობებში კი დაავადება თავს არ იჩენს, სანამ ერითროციტებზე არ იმოქმედებს რაიმე ფაქტორი, მათ შორის - ბაქტერიული და ვირუსული დაავადებები, ზოგიერთი ტკივილგამაყუჩებელი და სიცხის დამწევი საშუალება, ზოგიერთი ანტიბიოტიკი, მალარიის საწინააღმდეგო პრეპარატი, ზოგიერთი პარკოსანი (საკვებად გამოყენებისას ან მისი ყვავილის მტვრის ჩასუნთქვისას), ნაფტალინის ტაბლეტებთან კონტაქტი. პარკოსნის საკვებად გამოყენებისას დაავადების სიმპტომები 2-3 საათის შემდეგ აღმოცენდება, მტვრის მარცვლების ჩასუნთქვისას კი სულ რამდენიმე წუთის შემდეგ. ანემიის სიმპტომებია სიფითრე, სისუსტე, გახშირებული გულისცემა და სუნთქვა, სიყვითლე, გადიდებული ელენთა და ღვიძლი, შარდის გაყვითლება. თუ დიაგნოზი დროულად არ დაისვა, განვითარდება კომა და შედეგი შესაძლოა სავალალო აღმოჩნდეს.