ΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ: ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ–ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ–ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑ

Σε ορισμένα άτομα οι γενετικές μεταλλάξεις, υπόλογες για τις γενετικές διαταραχές, μπορεί να εμφανιστούν de novo κατά τη διάρκεια της ζωής, ενώ άλλες είναι κληρονομικές. Σήμερα είναι γνωστές περίπου 5.000-8.000 κληρονομικές μονογονιδιακές διαταραχές.

Γενετική διαταραχή ονομάζεται κάθε πάθηση που προκύπτει από ορισμένες μεταλλάξεις (αλλαγές στο DNA) ενός ατόμου. Οι αλλαγές αυτές αφορούν είτε την ποσότητα, είτε τη δομή του DNA και μπορεί να προκύψουν με ποικίλους τρόπους. Καθώς ξεκλειδώνουμε τα μυστικά του ανθρώπινου γονιδιώματος, μαθαίνουμε ότι σχεδόν όλες οι παθήσεις έχουν μια γενετική πτυχή, με ορισμένες από αυτές να εμφανίζονται αρκετά συχνά, όπως για παράδειγμα διαταραχές στην καρδιακή λειτουργία και στο αίμα. Περίπου 1 στα 17 άτομα έχει μία γενετική διαταραχή, ενώ οι συγγενείς ανωμαλίες, προβλήματα δηλαδή στη φυσιολογική ανάπτυξη του εμβρύου, με γενετική αιτιολογία ευθύνονται για περίπου 20% του συνολικού παγκόσμιου ετήσιου ποσοστού βρεφικής θνησιμότητας, καθιστώντας την κύρια της αιτία.

Κάποιες φορές οι μεταλλάξεις που προκαλούν τις γενετικές διαταραχές μπορεί να κληρονομηθούν από τους γονείς και να υφίστανται από τη γέννηση. Μπορεί όμως και να εμφανιστούν de novo, δηλαδή εκ νέου, κατά τη διάρκεια της ζωής λόγω παραγόντων κινδύνου, όπως είναι η περιβαλλοντική έκθεση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ονομάζονται επίκτητες μεταλλάξεις. Εάν εμπλέκεται ένας συνδυασμός πολλαπλών γονιδίων και περιβαλλοντικών παραγόντων, όπως είναι το κάπνισμα, οι κακές διατροφικές συνήθειες και η έκθεση σε διάφορες τοξικές ουσίες, τότε ονομάζεται πολυπαραγοντική διαταραχή. Ορισμένα παραδείγματα πολυπαραγοντικών διαταραχών είναι οι καρδιακές παθήσεις, η υψηλή αρτηριακή πίεση και η νόσος Αλτσχάιμερ. Οι χρωμοσωμικές και μιτοχονδριακές διαταραχές αφορούν αλλαγές στα χρωμοσώματα και το μιτοχονδριακό DNA αντίστοιχα, ενώ εάν η γενετική διαταραχή προκαλείται από μετάλλαξη σε ένα μόνο γονίδιο ονομάζεται μονογονιδιακή διαταραχή.

Υπάρχουν περίπου 5.000-8.000 γνωστές κληρονομικές μονογονιδιακές διαταραχές. Κάθε άτομο φέρει δύο αλληλόμορφα γονίδια (αντίγραφα του ίδιου γονιδίου), τα οποία είναι υπεύθυνα για συγκεκριμένες λειτουργίες ή χαρακτηριστικά. Το ένα αντίγραφο ενός γονιδίου κληρονομείται από τη μητέρα και το άλλο από τον πατέρα. Τα αλληλόμορφα γονίδια ελέγχουν εάν ένα χαρακτηριστικό ή η εκδήλωση μιας διαταραχής είναι επικρατής ή υπολειπόμενη. Μόνο ένα αντίγραφο του αλληλόμορφου γονιδίου απαιτείται για την έκφραση των επικρατών χαρακτηριστικών, ενώ απαιτούνται δύο για την έκφραση των υπολειπόμενων. Επιπλέον, η θέση των γονιδίων στα χρωμοσώματα καθορίζει αν ένα χαρακτηριστικό είναι αυτοσωμικό, όπου το γονίδιο βρίσκεται στα χρωμοσώματα 1 με 22, ή εάν είναι Χ-συνδεδεμένο όπου τα γονίδια βρίσκονται στο χρωμόσωμα Χ. Σε αντίθεση με τις αυτοσωμικές, η εκδήλωση των Χ-συνδεδεμένων χαρακτηριστικών και παθήσεων επηρεάζεται τόσο από το φύλο του γονέα που φέρει τη μετάλλαξη, όσο και από το φύλο του παιδιού.

Ένα άτομο είναι φορέας μιας υπολειπόμενης γενετικής διαταραχής εάν φέρει ένα μεταλλαγμένο αντίγραφο ενός γονιδίου που προκαλεί τη συγκεκριμένη διαταραχή και ένα φυσιολογικό αντίγραφο. Για να πάσχει το άτομο από αυτή τη διαταραχή, πρέπει να φέρει τη μετάλλαξη και στα δύο αντίγραφα του γονιδίου. Ένας φορέας δεν πάσχει από τη διαταραχή και συνήθως είναι φαινοτυπικά υγιής, χωρίς συμπτώματα. Δύο φορείς της ίδιας υπολειπόμενης γενετικής διαταραχής έχουν ρίσκο να αποκτήσουν ένα πάσχον παιδί. Η γενετική εξέταση ελέγχου φορέων μπορεί να προσδιορίσει αν ένα άτομο είναι φορέας μιας γενετικής διαταραχής και μπορεί να είναι επωφελής για κάθε άτομο που επιθυμεί να μάθει περισσότερα για το γενετικό του προφίλ, για ζευγάρια που σχεδιάζουν να τεκνοποιήσουν ή που ήδη περιμένουν παιδί, για υποψήφιους δότες ωαρίων ή σπέρματος όσον αφορά τη συμβατότητα μεταξύ γονέα-δότη, για ομάδες πληθυσμού που διατρέχουν υψηλό κίνδυνο για συγκεκριμένες παθήσεις και για άτομα που έχουν γνωστό οικογενειακό ιστορικό μιας γενετικής μετάλλαξης.

Οι μονογονιδιακές διαταραχές συνήθως κληρονομούνται με ένα από τα μοτίβα κληρονομικότητας, ανάλογα με τη θέση του γονιδίου και το αν απαιτούνται ένα ή δύο μη φυσιολογικά αντίγραφα του γονιδίου για την εκδήλωση της διαταραχής. Τα βασικά μοτίβα κληρονομικότητας για τις μονογονιδιακές διαταραχές αποτελούν το αυτοσωμικό επικρατές, το αυτοσωμικό υπολειπόμενο, το Χ-συνδεδεμένο και το μιτοχονδριακό. Στις διαταραχές που κληρονομούνται με αυτοσωμικό επικρατές μοτίβο συγκαταλέγονται μεταξύ άλλων η οικογενής υπερχοληστερολαιμία, η πολυκυστική νεφροπάθεια, η αχονδροπλασία, η νευροϊνωμάτωση, το σύνδρομο Μάρφαν και η νόσος του Χάντινγκτον. Σε αυτές τις περιπτώσεις το κάθε προσβεβλημένο άτομο έχει έναν προσβεβλημένο γονέα και η διαταραχή εμφανίζεται σε κάθε γενιά. Η πιθανότητα για την κληρονόμιση μιας αυτοσωματικής επικρατούσας διαταραχής ανέρχεται στο 50%.

Όσον αφορά διαταραχές οι οποίες κληρονομούνται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο μοτίβο, αυτές δεν παρατηρούνται συνήθως σε κάθε γενιά και οι δύο γονείς ενός προσβεβλημένου ατόμου είναι φορείς. Η πιθανότητα να κληρονομηθεί μια αυτοσωμική υπολειπόμενη διαταραχή ανέρχεται στο 25% και μερικά παραδείγματα υπολειπόμενων γενετικών διαταραχών αποτελούν η δρεπανοκυτταρική αναιμία, η κυστική ίνωση, η φαινυλκετονουρία, οι α- και β-θαλασσαιμίες και η γαλακτοζαιμία. Οι συνδεδεμένες με το Χ μονογονιδιακές διαταραχές έχουν ως γνώρισμα οι άντρες να προσβάλλονται συχνότερα από τις γυναίκες και αυτό οφείλεται στο γεγονός πως οι άνδρες έχουν ένα Υ και ένα Χ χρωμόσωμα, το οποίο εκδηλώνει πάντα την διαταραχή όταν είναι προσβεβλημένο, ενώ οι γυναίκες έχουν δυο Χ χρωμοσώματα. Δεν υπάρχει μετάδοση από άνδρα σε άνδρα, αφού οι άνδρες κληρονομούν στους γιούς τους το Υ χρωματόσωμα, ενώ ένας προσβεβλημένος άνδρας έχει 100% πιθανότητα να έχει θυγατέρες φορείς στις οποίες κληρονόμησε το επηρεασμένο Χ του χρωματόσωμα. Μια μητέρα προσβεβλημένη ή φορέας, έχει πιθανότητα 50% να έχει θυγατέρες φορείς. Εάν η μητέρα είναι προσβεβλημένη, τότε η πιθανότητα είναι 100% να αποκτήσει προσβεβλημένους γιούς. Εάν είναι φορέας, τότε η πιθανότητα είναι 50% να έχει πάσχοντες γιούς. Μερικά παραδείγματα αποτελούν το σύνδρομο Fragile X, η αιμορροφιλία Α και η μυϊκή δυστροφία Duchenne.

Ο μιτοχονδριακός τύπος κληρονομικότητας μπορεί να επηρεάσει τόσο τους άνδρες όσο και τις γυναίκες. Το μιτοχονδριακό DNA κληρονομείται πάντα από τη μητέρα, καθώς τα ωάρια και όχι το σπέρμα, διατηρούν τα μιτοχόνδριά τους κατά τη διάρκεια της γονιμοποίησης. Παραδείγματα αυτού του τύπου είναι η κληρονομική οπτική νευροπάθεια του Leber και το σύνδρομο Kearns-Sayre.

Εξαιτίας της ποικιλομορφίας των γενετικών διαταραχών που αφορούν τη συμπτωματολογία και αιτιολογία, η ανίχνευση και αναγνώρισή τους γίνεται κατά κύριο λόγο μέσω εξειδικευμένων γενετικών ελέγχων. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται μέσω αυτών μπορούν να προσφέρουν στους ενδιαφερόμενους αλλά και στους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης χρήσιμες γενετικές πληροφορίες, επιβεβαιώνοντας ή αποκλείοντας μια υποπτευόμενη γενετική πάθηση, ενημερώνοντας σχετικά με την κατάσταση φορέα, βοηθώντας στον προσδιορισμό της πιθανότητας ενός ατόμου να αναπτύξει ή να κληροδοτήσει μια γενετική πάθηση. Ακολούθως, η γενετική συμβουλευτική προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για τη συγκεκριμένη διαταραχή και τη σοβαρότητά της, το ρίσκο απόκτησης πασχόντων παιδιών, καθώς και τις διαθέσιμες επιλογές και συμβουλές που υπάρχουν για την αντιμετώπισή της. Με αυτό τον τρόπο μπορούν να ληφθούν τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με την πρόληψη και τη θεραπεία γενετικών διαταραχών, οι οποίες μπορεί να καταστούν διαχειρίσιμες μέσω έγκαιρων παρεμβάσεων.

Ο έλεγχος φορέων Adventia που προσφέρεται από την NIPD Genetics μπορεί να ανιχνεύσει μεταλλάξεις που προκαλούν έως και 229 γενετικές διαταραχές. Για να μάθετε περισσότερα, επισκεφθείτε την ιστοσελίδα www.nipd.com/adventia

Οι πληροφορίες του παρόντος άρθρου βασίζονται στις πιο πρόσφατες διαθέσιμες επιστημονικές έρευνες και γνωστοποιήσεις κατά τη διάρκεια της δημοσίευσής του. Το περιεχόμενο του άρθρου προορίζεται μόνο για εκπαιδευτικούς σκοπούς και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο για τη λήψη ιατρικής συμβουλής.

Παραπομπές και βιβλιογραφικές αναφορές:

-National Human Genome Research Institute, Genetic Disorders.

[https://www.genome.gov/For-Patients-and-Families/Genetic-Disorders]

-Genetic Alliance; District of Columbia Department of Health. Understanding Genetics: A District of Columbia Guide for Patients and Health Professionals. Washington (DC): Genetic Alliance; 2010 Feb 17. Appendix B, Classic Mendelian Genetics (Patterns of Inheritance) [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK132145/]

-Wojcik MH, Stadelmaier R, Heinke D, Holm IA, Tan WH, Agrawal PB. The Unrecognized Mortality Burden of Genetic Disorders in Infancy. Am J Public Health. 2021 Jul;111(S2):S156-S162. doi: 10.2105/AJPH.2021.306275. PMID: 34314210; PMCID: PMC8495634.

-Statista, Distribution of the 10 leading causes of infant death in the United States in 2020*, [https://www.statista.com/statistics/946675/leading-causes-of-infant-death-in-the-us/]

-World Health Organization, Congenital anomalies.

[https://www.who.int/health-topics/congenital-anomalies#tab=tab_1]

-Jackson M, Marks L, May GHW, Wilson JB. The genetic basis of disease. Essays Biochem. 2018 Dec 2;62(5):643-723. doi: 10.1042/EBC20170053. Erratum in: Essays Biochem. 2020 Oct 8;64(4):681. PMID: 30509934; PMCID: PMC6279436.

-Prakash V, Moore M, Yáñez-Muñoz RJ. Current Progress in Therapeutic Gene Editing for Monogenic Diseases. Mol Ther. 2016 Mar;24(3):465-74. doi: 10.1038/mt.2016.5. Epub 2016 Jan 14. PMID: 26765770; PMCID: PMC4786935.