Hugh Rienhoff jest naukowcem - pracuje w Instytucie Medyczno-Badawczym Szpitala Dziecięcego w San Francisco, gdzie jest genetykiem. Prowadzi także przedsiębiorstwo w branży biotechnologicznej. Kiedy po raz pierwszy zobaczył swoją córkę Beę, urodzoną w grudniu 2003 r., wiedział, że coś było nie tak. Jej długie stopy, zaciśnięte palce, obniżone napięcie mięśniowe, nadmiernie szeroko rozstawione oczy oraz znamię na twarzy mogły wydawać się mało znaczącymi szczegółami dla kogoś, kto nie jest jednocześnie lekarzem.
Beatrice Rienhoff w wieku siedmiu lat
Kiedy dziewczynka zaczęła dorastać, powolne przybieranie na wadze, nadmiernie wydłużone i chude nogi oraz wąskie stopy przypominały jej ojcu o
zespole Marfana. Nieco później objaw rozdwojenie języczka (zwisająca część podniebienia w okolicach migdałków) przywiódł mu na myśl zespół Loeysa-Dietza, także chorobę tkanki łącznej.
Pierwsze wizyty u specjalistów nie rozwiały wątpliwości. Sugerowano, że dziewczynka wykazuje objawy
amioplazji - rzadkiej wady wrodzonej objawiającej się spowolnionym rozwojem tkanki mięśniowej i zaburzeniami wzrostu. Dla Rienhoffa diagnoza ta brzmiała zbyt ogólnie. -
Czułem, że w ten sposób tak naprawdę oddalamy się od leczenia Bei – mówi. Uważał, że wszystkie dostrzeżone u swojej córki symptomy były ściśle ze sobą powiązane i prawdopodobnie wywołane przez właściwą tylko jej zmianę w genach.
Podczas gdy proces diagnozowania przypadłości Bei pozostawał problematyczny i przedłużał się, Rienhoff odbył liczne konsultacje z lekarzami swojej specjalności, kupił używaną aparaturę sekwencjonującą DNA, a następnie zlecił laboratorium przygotowanie próbek krwi córki i przystąpił do badania w domu.
Badanie DNA było czymś niesamowitym. Przy pomocy potężnego mikroskopu przyglądałem się głęboko skrywanej tajemnicy córki, a ona spokojnie "leżała" pod obiektywem i oczekiwała rozwiązania zagadki - opowiada. W międzyczasie stworzył stronę internetową, na której opisywał swoje zmagania, a także przybliżał rodzicom wiedzę z zakresu genetyki
Fragment notatek, jakie sporządzał Hugh Rienhoffa na potrzeby badań
Najpierw zostały zbane odmiany genów wykluczające podejrzenie zespołu Marfana i i zespołu Loeysa-Dietza, a także kilku innych chorób. Bea nie posiadała nietypowej reprezentacji zestawu genów charakterystycznych dla tych zaburzeń, więc jej ojciec zaczął badać geny właściwe dla niej, lecz obce pozostałym członkom rodziny. Kilka tropów jednak nie zdołało złożyć się w logiczną całość.
Po porównaniu transkryptomów (genów wyrażonych*), które nie ujawniło różnicy między Beą a jej rodzicami, dr Rienhoff zajął się sekwencjonowaniem eksonów - fragmentów DNA kodujących aminokwasy w białku. Zaczynając od przypadku młodego Nicholasa Volkera z 2008 r. i jego choroby jelit, która okazała się zaburzeniem układu odpornościowego, sekwencjonowanie eksonów umożliwiło postawienie diagnozy wielu dzieciom, których objawy nie pasowały do obrazu klinicznego poznanych chorób genetycznych, a których rodzice nie posiadali znanego obciążenia genetycznego.
Okazało się, że choroba dziecka ma faktycznie podłoże genetyczne, lecz nie była odziedziczona. Została wywołana przez zmianę genetyczną de novo - mutację, która być może powstała w trakcie formowania się komórki jajowej matki, plemnika ojca lub pierwszych podziałów zygoty.
Wariant genu niedziedziczonego od rodziców, pojawiający się w trakcie formowania gamet (plemnika lub komórki jajowej) lub tuż po zapłodnieniu powoduje powstanie wady
Przewlekłe schorzenie Bei jest jak dotąd jedynym znanym tego typu przypadkiem, więc nie powinno nazywać się go jeszcze chorobą sensu stricto**. Cechami charakterystycznymi są: mała masa mięśniowa, zaburzenia wzrostu oraz wygięte ręce i stopy. Największym zmartwieniem Rienhoffa jest możliwość pogorszenia się stanu córki w postaci osłabienia ścian naczyń krwionośnych, w tym wieńcowych i otaczających serce, utworzenie się tętniaka i jego pęknięcia (podobnie dzieje się w zespole Marfana) – szczęśliwie, jak do tej pory, nic takiego nie nastąpiło i nie wskazuje, by tak miało się stać. Bea jest pod wieloma względami normalną i szczęśliwą dziewczynką, nawet jeśli napotyka na ograniczenia. Jest również symbolem nowej, zindywidualizowanej medycyny genomicznej.
*) Ekspresja genu - proces polegający na przepisaniu informacji z DNA tak, żeby była możliwa synteza kodowanego białka.
**) W literaturze przedmiotu figuruje po prostu jako "Bea's syndrome".
PS Nie wszyscy lekarze pochwalali wybór Rienhoffa. Wielu z nich obawiało się, że jego przykład może zwrócić rodziców na złą drogę, jeśli ci zaczną szukać odpowiedzi ukrytej w genach i spowodują odwrót od typowej ścieżki badań, aby upewnić się, że ich dzieci otrzymują właściwą opiekę. Rienhoff, zdając sobie sprawę z zaistniałych kontrowersji, usunął ze swojej strony folder zatytułowany „Jak sekwencjonować DNA” - nie wypełnił go zresztą danymi. Wierzy jednak, że jego przykład będzie w stanie wprowadzić badania genetyczne w erę rozkwitu.Należy pamiętać, że nie wszystkim chętnym będzie to dane. Analiza, jakiej podjął się doktor była powolna i metodyczna, a jednak wciąż nie przyniosła jasnej odpowiedzi, mimo że zbliżyła się do niej w satysfakcjonującym stopniu. Hugh Rienhoff nie żałuje swojej decyzji: „Złożyłem nie tylko przysięgę Hipokratesa, lecz mam także zobowiązania rodzicielskie. I w jednym, i w drugim przypadku oznacza to >>nie szkodzić<<”.
Przetłumaczone i opracowane na podstawie:
//blogs.plos.org/dnascience/2013/07/04/when-a-disease-is-genetic-but-not-inherited-bea-rienhoffs-story/
//www.nature.com/news/father-s-genetic-quest-pays-off-1.13269
//www.nature.com/news/2007/071017/full/449773a.html
Kopia strony mydaughtersdna.org (witryna nie jest aktualizowana od 2009 r.)
//webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:L3VnhK2ptVMJ:www.mydaughtersdna.org/+&cd=1&hl=pl&ct=clnk&gl=pl
Komentarze (44)
najlepsze
PS Nie wszyscy lekarze pochwalali wybór Rienhoffa. Wielu z nich obawiało się, że jego przykład może zwrócić rodziców na złą drogę, jeśli ci zaczną szukać odpowiedzi ukrytej w genach i spowodują odwrót od typowej ścieżki badań, aby upewnić się, że ich dzieci otrzymują właściwą opiekę. Rienhoff, zdając sobie sprawę z zaistniałych kontrowersji, usunął ze swojej strony folder zatytułowany „Jak sekwencjonować DNA”
..."
A
Mały błąd - powinno być "Badanie DNA było czymś niesamowitym. Tak jakbym przy pomocy potężnego mikroskopu przyglądałem się głęboko skrywanej tajemnicy córki, a ona spokojnie "leżała" pod obiektywem i oczekiwała rozwiązania zagadki". Sekwenatory DNA (właściwie powinno się mówić "analizatory genetyczne") funkcjonują na innej zasadzie niż mikroskopy (niektóre sekwenatory najnowszej generacji zakładają użycie mikroskopu fluorescencyjnego, ale to tylko system detekcji fluorescencji kropek zawierających ten sam odcinek DNA i generujących jednolity, mocny sygnał).
i transkryptom - to tak naprawdę pośrednik pomiędzy genami (instrukcją) a białkami (biorobotami, które wykonują określone czynności w organiźmie). Jeśli sekwencja DNA charakterystyczna dla danego genu pojawia się w transkryptomie to istnieje duże prawdopodobieństwo, że ten gen "działa" w danym organiźmie i wpływa na jego funkcjonowanie. Co więcej, teraz potrafimy już określać ilość traksryptów pojedyncych genów, a więc powiedzieć czy gen jest mniej lub bardziej aktywny. Dzięki temu możemy też testować aktywność genów w różnych warunkach.
eksony-egzony
Co dalszych zastrzeżeń, jakie wysunąłeś, polecam Ci lekturę tego artykułu nt. mikroskopii fluorescencyjnej i jej zastosowań.
Co dokładnie autor miał na myśli, ciężko jest stwierdzić.
Czy jest możliwe umieszczenie jakiegoś nowego genu w każdej komórce ciała dorosłego człowieka?
Czy on jest poważny czy sobie jaja robi?