ملاحظات مقدماتی برای متخصصین سلامت ژنتیک
ملاحظات مقدماتی که متخصصین ژنتیک در حوزه بهداشت عمومی و سلامت همگانی باید در ازتباط با جامعه در نظر بگیرند:
الف. تنوع بیولوژیکی
- ژنتیک مطالعه تغییرات بیولوژیکی قابل وراثت است
- ژنتیک در مراقبت های بهداشتی به تنوع ارثی مرتبط با سلامت و بیماری مربوط می شود
- زیست شناسی مولکولی مطالعه ساختارها و عملکردهای درشت مولکول ها مانند اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها است
- ژنومیکس مطالعه ساختار کل ژنوم است – یعنی همه ژنتیک موجود در یک ارگانیسم
- پروتئومیکس مطالعه ساختار و عملکرد پروتئین حاصل از ژن ها در ژنوم است
- تنوع ژنتیکی فردی منجر به اختصاصی بودن شرایط بیوشیمیایی و مولکولی در هر فرد می شود
- جهش در ژن ها تنوع بیشتری ایجاد می‌کنند، اما همه جهش‌ها دارای اهمیت بیولوژیکی نیستند
- تنوع انسانی ناشی از تعاملات بین ژن ها و عوامل محیطی می باشد که از فردی به فرد دیگر از نظر نوع، مدت زمان اثر و شدت متفاوت می باشد
- در یک گونه هیچ موجود یکسانی وجود ندارد و ویژگی های منحصر بفرد آنها از جمله متابولیسم، پاسخ های ایمنی، مورفولوژی و رفتار، و بروز بیماری الگو های متفاوتی را ایجاد می کند
- هیچ مرز ژنتیکی واضحی بین جمعیت انسان های کره زمین وجود ندارد و تنوع های ژنتیکی در جمعیت ها نامگذاری نژادهای زیستی را از نظر علمی غیرقابل دفاع و گروه بندی افراد بر اساس فنوتیپ هایی مانند رنگ پوست را به یک اصل ضعیف تبدیل می کند
- ژنوتیپ برای یک صفت معین در واقع ژن های مرتبط با آن صفت است. فنوتیپ بیان ژنوتیپ است
- برخی از صفات انسانی، از جمله برخی بیماری ها، در درجه اول از عملکرد یک ژن ناشی می شود ولی بیشتر بیماری های رایج از بیش از یک ژن و با تأثیر محیط ایجاد می شوند
- امروزه مراقبت های بهداشتی مبتنی بر ژنتیک در درجه اول بر روی فردی متمرکز می شود که این بیماری را دارد نه بر روی خود بیماری. مراقبت های بهداشتی مبتنی بر ژنتیک در نظر می گبرد که چرا این فرد به این بیماری در این زمان از زندگی مبتلا شده است و توصیه می کند که هر فردی برای هر بیماری نسخه خاص خود را دارد
ب. زیست شناسی سلولی
- نظریه سلولی کلاسیک معتقد است که تمام زندگی از سلول ساخته شده است
- سلول ها یک سری مراحل ساختاری و عملکردی دارند که به چرخه سلولی معروف است. چرخه سلولی که شامل فرآیندهای منتهی به تقسیم سلولی است، تحت کنترل ژنتیک است. سرطان ناشی از یک یا چند اختلال در چرخه سلولی است. زیرا بیشتر این اختلالات در سلول های سوماتیک رخ می دهد (برخلاف سلول های زایا)، از اینرو همه سرطان ها ژنتیکی هستند ولی الزاما ممکن است ارثی نباشند
- تقسیم سلولی سلول های جدید تولید می کند
- سلول های سوماتیک بدنی انسان حاوی 46 عدد است. سلول های زایای انسان، اسپرم و تخمک، حاوی 23 کروموزوم شامل 22 جفت اتوزوم و یک جفت کروموزوم جنسی هستند
- سلول ها حاوی هسته ای هستند که شامل کروموزوم ها و حامل بیشتر مواد ژنتیکی (DNA) است
- سلول های انسانی حاوی میتوکندری نیز هستند. میتوکندری ها DNA خاص خود را دارند. جهش در DNA میتوکندری می تواند باعث بیماری شود
پ. اصول مربوط به ژنتیک کلاسیک (مندلی)
- توجه به رفتار کروموزوم ها در زمان فرآیند میوز به ما اجازه می دهد که یک پیش بینی واقع بینانه ای از تغییراتی که از نسلی به نسل دیگر ممکن است اتفاق بیفتد، داشته باشیم
- برخی از صفات از طریق الگوی توارث اتوزومال غالب و برخی دیگر از طریق الگوی اتوزومال مغلوب به ارث می رسند. برخی از صفات مرتبط با ژن های کروموزوم X، الگوهای انتقال تا حدودی متفاوتی را دنبال کنید زیرا مردان فقط یک کروموزوم X وزنان دو کروموزوم X دارند که در فصل های پیش به تفصیل در این مورد توضیح بیشتر ارایه گردید
- در طول سالیان گذشته، با تحقیقات ژنتیکی درک ما از وراثت غیر مندلی و قوانین حاکم بر فرآیندهای ژنتیکی و مولکولی و ارائه توضیحات برای مواردی که توسط الگوهای وراثت مندلی غیرقابل توضیح هستند گسترش فراوانی داشته است. در هر حال، درک ما از الگوهای انتقال ژن ها در جمعیت ها به ما این امکان را می دهد که حضور ژن ها در افراد و جمعیت و فنوتیپ بیماری ها و رفتارها را پیش بینی کنیم
ت. اصول مربوط به ژنتیک مولکولی
- DNA و RNA در واقع مولکول های اطلاعاتی هستند. آنها اطلاعات بیولوژیکی را به صورت دیجیتال و کدگذاری ذخیره می کنند
- DNA مولکول اطلاعات اولیه برای تقریبا کل حیات روی زمین است. این نقطه اشتراک ارتباطی همه حیات در مسیر تکامل است
- DNA به خودی خود کار بسیار کمی انجام می دهد و صرفا یک مخزن پایدار از اطلاعات ژنتیکی است اما تمام فعالیت ها، عملکرد اندام ها و بدن توسط مجموعه ای از پروتئین ها انجام می شود که در ارتباط با اطلاعات DNA تولید و وارد وارد فرآیند می شود
- ساختار DNA خود را به همانندسازی وامی دارد. DNA با دقت زیادی همانند سازی می کند که برای انتقال صحیح اطلاعات ژنتیکی در سطح سلولی و نیز از یک نسل از موجودات به نسل دیگر حیاتی است
- گاهی اوقات خطاهای متفاوتی در فرآیند همانندسازی DNA رخ می دهد که تنوع حیات و همینطور بقا و اضمحلال گونه ها در مسیر تکامل داروینی بر همین مبنا توضیح داده می شود
- در اکثر فرآیندهای سیستم های بیولوژیکی، مسیر جریان اطلاعات عبارت است از: DNA به RNA و از RNA به پروتئین
- DNA مستعد آسیب پذیری توسط عوامل محیطی مانند تشعشعات و برخی مواد شیمیایی است. تکامل داروینی هم نتیجه احتمالی آسیبی است که به سلول های جنسی – اسپرم و تخمک – وارد می شود و در نتیجه تغییرات جدید ژن ها در سلول های جنسی به نسل های بعدی منتقل می شود
- ژن ها بخشی از DNA هستند و مکان خاصی را در کروموزوم اشغال می کنند. از آنجا که درواقع پروتئین ها نهایتا عملکرد سلول ها را هدایت می کنند، کاربرد جملاتی مانند “تعامل ژن-محیط” شاید نادرست باشد. تعامل در واقع بین محیط (به عنوان مثال: اکسیژن، غذا، دارو یا آنتی ژن و غیره) و محصولات پروتئینی ژن ها وجود دارد
ث. اصول مربوط به رشد
- طول عمر انسان شامل چند مرحله عمده است: رشد و نمو جنینی، رشد پس از تولد، بلوغ و سالمندی. تمام این مراحل پیوسته است و تشخیص اینکه کدام مرحله چه زمانی شروع و ختم می شود دشوار است
- اگرچه عملاً همه انسانها مراحل رشد یکسانی را طی می کنند، تفاوت های فردی در سرعت رشد بسیار قابل توجه است. و همینطور هر مرحله از فرآیند رشد در کل طول زندگی بستری برای رویدادهای مراحل بعدی رشد می باشد از اینرو برخی از بیماری ها که در میانسالی یا سالمندی شروع می شوند ممکن است منشأ آنها خیلی زودتر در مراحل قبلی رشد فرد بوده باشد
- رشد جنینی با ادغام اسپرم و تخمک آغاز می شود. این رخداد عدد دیپلوئید کروموزومی را تکمیل می کند و مجموعه‌ای از رویدادها را آغاز می‌کند که شامل افزایش تعداد سلول ها؛ تمایز زیگوت به سلول های تخصصی بافت ها و اندام هایی که یک ارگانیسم جدید و منحصر بفرد را می سازند می باشد
- رشد جنین تحت کنترل ژن هاست است یعنی ژن های خاص برای رشد مناسب باید در زمان درست روشن و خاموش شوند. با این حال، موضوع رشد جنین یک برنامه ژنتیکی ساده نیست و ضمنا از ژن های میتوکندری و سایر تعاملات مادری، عوامل غیر ژنتیکی مانند ارتباط بین سلول ها، مهاجرت سلول ها به داخل جنین در حال رشد، جهت گیری فضایی مناسب جنین، عوامل محیطی (مانند تشعشعات یا داروها که می توانند منجر اختلال رشد و انواع نقایص مادرزادی و حتی مرگ جنین شوند) تاثیر می پذیرد
- امروزه پروژه ژنوم انسان توالی های کامل DNA را فراهم کرده است. و همینطور توانایی مطالعه محصولات پروتئین های ژن های درگیر در رشد درک ما را از مراحلی که باعث ایجاد یک فرد جدید می شود بهبود می بخشد
ج. فناوری های نوین ژنتیک
- پیشرفت در فناوری نوین به ما امکان می دهد مواد ژنتیکی را به روش هایی دستکاری کنیم که تا چند سال پیش امکان پذیر نبود
- این فناوری ها به ما اجازه می دهند که ژن های مرتبط با بیماری (و در آینده نیز شاید حتی برای صفاتی که اهمیت بالینی ندارند) را شناسایی، جداسازی و برطرف کنیم
- مانند همه فناوری ها، فناوری های ژنتیکی هم خطاپذیر هستند و می توانند دارای عواقب ناخواسته باشند و گاهی حتی ممکن است در خدمت منافع نهادهایی خارج از موضوع بیماری قرار بگیرند. بنابراین رشد فناوری های ژنتیکی و گسترش دانش ژنتیک برای مراقبت های بهداشتی یک موهبت بزرگی است، اما ضمنا نگرانی هایی را در مورد استفاده از اطلاعات و فناوری های ژنتیکی در این خصوص ایجاد می کند که باید مورد توجه جدی از نظر ملاحظات اخلاقی و حقوقی قرار گیرد
