Medicinsk genetik - Medical genetics

"Klinisk genetik" omdirigerar här. För tidskriften, se Clinical Genetics (journal) .
För en icke-teknisk introduktion till ämnet, se Introduktion till genetik .
Del av en serie om
Genetik
Hybridogenes i vatten grodor gametes.svg
Nyckelkomponenter
Historia och ämnen
Forskning
Personlig medicin

Medicinsk genetik är den gren av medicin som involverar diagnos och hantering av ärftliga sjukdomar . Medicinsk genetik skiljer sig från mänsklig genetik genom att mänsklig genetik är ett vetenskapligt forskningsområde som kan gälla medicin eller inte, medan medicinsk genetik avser tillämpning av genetik på medicinsk vård. Till exempel skulle forskning om orsaker och arv av genetiska störningar övervägas inom både mänsklig genetik och medicinsk genetik, medan diagnos, hantering och rådgivning av personer med genetiska störningar skulle betraktas som en del av medicinsk genetik.

Däremot skulle studien av typiskt icke-medicinska fenotyper såsom ögonfärgens genetik betraktas som en del av mänsklig genetik, men inte nödvändigtvis relevant för medicinsk genetik (utom i situationer som albinism ). Genetisk medicin är en nyare term för medicinsk genetik och innehåller områden som genterapi , personlig medicin och den snabbt växande nya medicinska specialiteten, prediktiv medicin .

Omfattning

Medicinsk genetik omfattar många olika områden, inklusive klinisk praxis från läkare, genetiska rådgivare och nutritionister, klinisk diagnostisk laboratorieaktivitet och forskning om orsaker och arv av genetiska störningar. Exempel på tillstånd som faller inom omfattningen av medicinsk genetik inkluderar fosterskador och dysmorfologi , intellektuella funktionsnedsättningar , autism , mitokondriella störningar, skelettdysplasi , bindvävssjukdomar , cancergenetik och prenatal diagnos . Medicinsk genetik blir alltmer relevant för många vanliga sjukdomar. Överlappningar med andra medicinska specialiteter börjar dyka upp, eftersom de senaste framstegen inom genetik avslöjar etiologier för morfologiska , endokrina , kardiovaskulära , lung- , ögonläkare , njur- , psykiatriska och dermatologiska tillstånd. Det medicinska genetiska samhället är alltmer involverat med individer som har genomfört valbara genetiska och genomiska tester .

Subspecialiteter

På vissa sätt är många av de enskilda fälten inom medicinsk genetik hybrider mellan klinisk vård och forskning. Detta beror delvis på de senaste framstegen inom vetenskap och teknik (se till exempel Human Genome Project ) som har möjliggjort en oöverträffad förståelse av genetiska störningar .

Klinisk genetik

Klinisk genetik är klinisk medicin med särskild uppmärksamhet på ärftliga sjukdomar . Hänvisningar görs till genetikkliniker av olika anledningar, inklusive fosterskador , utvecklingsfördröjning , autism , epilepsi , kort växtlighet och många andra. Exempel på genetiska syndrom som vanligtvis ses i genetikkliniken inkluderar kromosomala omorganisationer , Downs syndrom , DiGeorge syndrom (22q11.2 deletionssyndrom), Fragilt X -syndrom , Marfans syndrom , Neurofibromatos , Turners syndrom och Williams syndrom .

I USA är läkare som utövar klinisk genetik ackrediterade av American Board of Medical Genetics and Genomics (ABMGG). För att bli en styrelsecertifierad utövare av klinisk genetik måste en läkare genomföra minst 24 månaders utbildning i ett program som är ackrediterat av ABMGG. Personer som söker antagning till utbildningsprogram för klinisk genetik måste ha en MD- eller DO -examen (eller motsvarande) och ha genomgått minst 24 månaders utbildning i ett ACGME -ackrediterat uppehållsprogram inom internmedicin , pediatrik , obstetrik och gynekologi eller annan medicinsk medicin specialitet.

Metabolisk/biokemisk genetik

Metabolisk (eller biokemisk) genetik involverar diagnos och hantering av medfödda metaboliska fel där patienter har enzymatiska brister som stör biokemiska vägar som är involverade i metabolism av kolhydrater , aminosyror och lipider . Exempel på metaboliska störningar inkluderar galaktosemi , glykogenlagringssjukdom , lysosomala lagringsstörningar , metabolisk acidos , peroxisomala störningar , fenylketonuri och ureacykelrubbningar .

Cytogenetik

Cytogenetik är studien av kromosomer och kromosomavvikelser . Medan cytogenetik historiskt sett förlitade sig på mikroskopi för att analysera kromosomer, används nya molekylära tekniker som array -jämförande genomisk hybridisering nu i stor utsträckning. Exempel på kromosomavvikelser inkluderar aneuploidi , kromosomala omorganisationer och genomiska deletions-/duplikationsstörningar.

Molekylär genetik

Molekylär genetik innebär upptäckt av och laboratorietester för DNA -mutationer som ligger till grund för många enskilda genstörningar . Exempel på enskilda genstörningar inkluderar achondroplasi , cystisk fibros , Duchenne muskeldystrofi , ärftlig bröstcancer (BRCA1/2), Huntingtons sjukdom , Marfans syndrom , Noonans syndrom och Retts syndrom . Molekylära test används också vid diagnos av syndrom som involverar epigenetiska abnormiteter, såsom Angelmans syndrom , Beckwith-Wiedemann syndrom , Prader-willis syndrom och uniparental disomi .

Mitokondriell genetik

Mitokondriell genetik gäller diagnos och hantering av mitokondriella störningar, som har en molekylär grund men ofta resulterar i biokemiska avvikelser på grund av bristande energiproduktion.

Det finns en viss överlappning mellan medicinska genetiska diagnostiska laboratorier och molekylär patologi .

Genetisk rådgivning

Genetisk rådgivning är processen att tillhandahålla information om genetiska tillstånd, diagnostiska tester och risker hos andra familjemedlemmar, inom ramen för icke -direktrådgivning. Genetiska rådgivare är medlemmar som inte är läkare i teamet för medicinsk genetik som är specialiserade på familjeriskbedömning och rådgivning av patienter angående genetiska störningar. Den genetiska rådgivarens exakta roll varierar något beroende på sjukdomen. När de arbetar tillsammans med genetiker är genetiska rådgivare normalt specialiserade på pediatrisk genetik som fokuserar på utvecklingsavvikelser som finns hos nyfödda, spädbarn eller barn. Huvudmålet med pediatrisk rådgivning är att försöka förklara den genetiska grunden bakom barnets utvecklingsproblem på ett medkännande och artikulerat sätt som gör det möjligt för potentiellt nödställda eller frustrerade föräldrar att enkelt förstå informationen. Även genetiska rådgivare har normalt en släktträd, som sammanfattar patientens familjes medicinska historia. Detta hjälper sedan den kliniska genetikern i differentialdiagnosprocessen och hjälper till att avgöra vilka ytterligare steg som bör vidtas för att hjälpa patienten.

Historia

Även om genetiken har sina rötter tillbaka på 1800 -talet med den bohemiska munken Gregor Mendels arbete och andra banbrytande forskare, kom mänsklig genetik fram senare. Det började utvecklas, om än långsamt, under första halvan av 1900 -talet. Mendelskt arv (en-gen) studerades vid ett antal viktiga störningar såsom albinism, brachydactyly (korta fingrar och tår) och hemofili . Matematiska tillvägagångssätt har också utformats och tillämpats på mänsklig genetik. Befolkningsgenetik skapades.

Medicinsk genetik var en sen utvecklare, som till stor del växte fram efter slutet av andra världskriget (1945) när eugenikrörelsen hade förfallit. Det nazistiska missbruket av eugenik lät sin dödsstöt. Avskuren av eugenik kunde ett vetenskapligt tillvägagångssätt användas och tillämpades på mänsklig och medicinsk genetik. Medicinsk genetik såg en allt snabbare ökning under andra halvan av 1900 -talet och fortsätter under 2000 -talet.

Nuvarande övning

Den kliniska miljö där patienter utvärderas avgör omfattningen av praktiken, diagnostiska och terapeutiska ingrepp. För allmän diskussion kan de typiska mötena mellan patienter och genetiker utföra:

  • Remiss till en poliklinisk genetikklinik (barn, vuxen eller kombinerad) eller konsultation på sjukhus, oftast för diagnostisk utvärdering.
  • Specialitetskliniker med fokus på hantering av medfödda metaboliska fel , skelettdysplasi eller lysosomala lagringssjukdomar .
  • Remiss för rådgivning på en prenatal genetisk klinik för att diskutera risker för graviditeten ( avancerad moderålder , teratogen exponering, familjehistoria av en genetisk sjukdom), testresultat (onormal moderns serumskärm, onormalt ultraljud) och/eller alternativ för prenatal diagnos ( typiskt icke-invasiv prenatal screening, diagnostisk fostervattensprov eller provtagning av korionvillus).
  • Multidisciplinära specialkliniker som inkluderar en klinisk genetiker eller genetisk rådgivare (cancergenetik, kardiovaskulär genetik, kraniofacial eller läpp-/gomspalt, hörselnedsättningskliniker, muskeldystrofi/neurodegenerativ sjukdomsklinik).

Diagnostisk utvärdering

Varje patient kommer att genomgå en diagnostisk utvärdering skräddarsydd för sina egna specifika tecken och symtom. Genetiker kommer att fastställa en differentialdiagnos och rekommendera lämplig testning. Dessa tester kan utvärdera med avseende på kromosomala störningar, medfödda metaboliska fel eller enstaka genstörningar.

Kromosomstudier

Kromosomstudier används i den allmänna genetikkliniken för att fastställa en orsak till utvecklingsfördröjning/mental retardation, fosterskador, dysmorfa egenskaper och/eller autism. Kromosomanalys utförs också i prenatal inställning för att avgöra om ett foster påverkas av aneuploidi eller andra kromosomarrangemang. Slutligen upptäcks kromosomavvikelser ofta i cancerprover. Ett stort antal olika metoder har utvecklats för kromosomanalys:

  • Kromosomanalys med hjälp av en karyotyp involverar speciella fläckar som genererar ljusa och mörka band, vilket möjliggör identifiering av varje kromosom under ett mikroskop.
  • Fluorescens in situ hybridisering (FISH) innefattar fluorescerande märkning av prober som binder till specifika DNA -sekvenser, som används för att identifiera aneuploidi, genomiska deletioner eller dubbleringar, karakterisera kromosomala translokationer och bestämma ursprunget för ringkromosomer .
  • Kromosommålning är en teknik som använder fluorescerande prober specifika för varje kromosom för att differentiellt märka varje kromosom. Denna teknik används oftare i cancercytogenetik, där komplexa kromosomarrangemang kan uppstå.
  • Array -jämförande genomisk hybridisering är en nyare molekylär teknik som involverar hybridisering av ett individuellt DNA -prov till en glasskiva eller mikroarraychip innehållande molekylära sonder (allt från stora ~ 200 kb bakteriella artificiella kromosomer till små oligonukleotider) som representerar unika regioner i genomet. Denna metod är särskilt känslig för detektering av genomiska vinster eller förluster över genomet, men detekterar inte balanserade translokationer eller skiljer platsen för duplicerat genetiskt material (till exempel en tandemduplikation kontra en insertionsduplikation).

Grundläggande metaboliska studier

Biokemiska studier utförs för att undersöka obalanser mellan metaboliter i kroppsvätskan, vanligtvis blod (plasma/serum) eller urin, men också i cerebrospinalvätska (CSF). Specifika test av enzymfunktion (antingen i leukocyter, hudfibroblaster, lever eller muskler) används också under vissa omständigheter. I USA innehåller den nyfödda skärmen biokemiska tester för screening för behandlingsbara tillstånd som galaktosemi och fenylketonuri (PKU). Patienter som misstänks ha ett metaboliskt tillstånd kan genomgå följande tester:

  • Kvantitativ aminosyraanalys utförs vanligtvis med användning av ninhydrinreaktionen, följt av vätskekromatografi för att mäta mängden aminosyra i provet (antingen urin, plasma/serum eller CSF). Mätning av aminosyror i plasma eller serum används vid utvärdering av störningar i aminosyrametabolism, såsom ureacykelrubbningar , lönnsirapurinsjukdom och PKU . Mätning av aminosyror i urinen kan vara användbar vid diagnos av cystinuri eller renalt Fanconis syndrom, vilket kan ses vid cystinos .
  • Organisk urinsyraanalys kan antingen utföras med kvantitativa eller kvalitativa metoder, men i båda fallen används testet för att detektera utsöndring av onormala organiska syror . Dessa föreningar produceras normalt under kroppslig metabolism av aminosyror och udda kedjor, men ackumuleras hos patienter med vissa metaboliska tillstånd .
  • Acylkarnitinkombinationsprofilen detekterar föreningar såsom organiska syror och fettsyror konjugerade till karnitin. Testet används för att upptäcka störningar som involverar fettsyraomsättning, inklusive MCAD .
  • Pyruvat och laktat är biprodukter av normal metabolism, särskilt under anaerob metabolism . Dessa föreningar ackumuleras normalt under träning eller ischemi, men är också förhöjda hos patienter med störningar i pyruvatmetabolismen eller mitokondriella störningar.
  • Ammoniak är en slutprodukt av aminosyrametabolismen och omvandlas i levern till urea genom en rad enzymatiska reaktioner som kallas ureacykel . Förhöjd ammoniak kan därför detekteras hos patienter med ureacykelbesvär , liksom andra tillstånd som involverar leversvikt .
  • Enzymtest utförs för ett brett spektrum av metaboliska störningar för att bekräfta en misstänkt diagnos baserad på screeningtest.

Molekylära studier

Behandlingar

Varje cell i kroppen innehåller ärftlig information ( DNA ) insvept i strukturer som kallas kromosomer . Eftersom genetiska syndrom typiskt är resultatet av förändringar av kromosomerna eller generna, finns det för närvarande ingen behandling som kan korrigera de genetiska förändringarna i varje cell i kroppen. Därför finns det för närvarande inget "botemedel" för genetiska störningar. Men för många genetiska syndrom finns behandling tillgänglig för att hantera symptomen. I vissa fall, särskilt medfödda metabolismfel , är sjukdomsmekanismen väl förstådd och erbjuder möjligheter för kost och medicinsk behandling att förebygga eller minska de långsiktiga komplikationerna. I andra fall används infusionsterapi för att ersätta det saknade enzymet. Aktuell forskning söker aktivt att använda genterapi eller andra nya mediciner för att behandla specifika genetiska störningar.

Hantering av metaboliska störningar

I allmänhet uppstår metaboliska störningar från enzymbrister som stör normala metaboliska vägar. Till exempel i det hypotetiska exemplet: 

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

Förening "A" metaboliseras till "B" av enzym "X", förening "B" metaboliseras till "C" av enzym "Y", och förening "C" metaboliseras till "D" av enzym "Z". Om enzym "Z" saknas saknas förening "D", medan föreningar "A", "B" och "C" kommer att byggas upp. Patogenesen för detta speciella tillstånd kan bero på brist på förening "D", om det är kritiskt för någon cellfunktion, eller från toxicitet på grund av överskott "A", "B" och/eller "C", eller från toxicitet pga. till överskottet av "E" som normalt bara finns i små mängder och bara ackumuleras när "C" är i överskott. Behandling av metabolisk störning kan uppnås genom kosttillskott av förening "D" och kostbegränsning av föreningar "A", "B" och/eller "C" eller genom behandling med ett läkemedel som främjar bortskaffande av överskott av "A", "B", "C" eller "E". Ett annat tillvägagångssätt som kan vidtas är enzymersättningsterapi, där en patient ges en infusion av det saknade enzymet "Z" eller kofaktorterapi för att öka effekten av eventuell kvarvarande "Z" -aktivitet.

  • Diet

Kostbegränsning och tillskott är viktiga åtgärder vidtagna vid flera välkända metaboliska störningar, inklusive galaktosemi , fenylketonuri (PKU), lönnsirapurinsjukdom , organiska acidurier och ureacykelrubbningar . Sådana restriktiva dieter kan vara svåra för patienten och familjen att underhålla och kräver noggrant samråd med en nutritionist som har särskild erfarenhet av metaboliska störningar. Kostens sammansättning kommer att förändras beroende på kaloribehovet hos det växande barnet och särskild uppmärksamhet krävs under en graviditet om en kvinna drabbas av någon av dessa störningar.

  • Medicin

Medicinska tillvägagångssätt inkluderar förstärkning av kvarvarande enzymaktivitet (i de fall enzymet tillverkas men inte fungerar korrekt), hämning av andra enzymer i den biokemiska vägen för att förhindra uppbyggnad av en giftig förening eller avledning av en giftig förening till en annan form som kan utsöndras. Exempel inkluderar användning av höga doser pyridoxin (vitamin B6) hos vissa patienter med homocystinuri för att öka aktiviteten hos det kvarvarande cystation -syntasenzymet, administrering av biotin för att återställa aktiviteten hos flera enzymer som påverkas av brist på biotinidas , behandling med NTBC vid tyrosinemi till hämmar produktionen av succinylaceton som orsakar levertoxicitet och användning av natriumbensoat för att minska ammoniakuppbyggnad vid ureacykelrubbningar .

Vissa lysosomala lagringssjukdomar behandlas med infusioner av ett rekombinant enzym (producerat i ett laboratorium), vilket kan minska ackumuleringen av föreningarna i olika vävnader. Exempel inkluderar Gauchers sjukdom , Fabrys sjukdom , Mukopolysackaridoser och Glykogenlagringssjukdom typ II . Sådana behandlingar begränsas av enzymets förmåga att nå de drabbade områdena ( blod -hjärnbarriären förhindrar till exempel att enzym når hjärnan) och kan ibland vara associerade med allergiska reaktioner. Den långsiktiga kliniska effekten av enzymersättningsterapier varierar mycket mellan olika sjukdomar.

Andra exempel

  • Angiotensinreceptorblockerare vid Marfans syndrom & Loeys-Dietz
  • Benmärgstransplantation
  • Genterapi

Karriärvägar och utbildning

Genetiker som arbetar med en stamtavla

Det finns en mängd olika karriärvägar inom medicinsk genetik, och naturligtvis skiljer sig den utbildning som krävs för varje område avsevärt. Informationen i detta avsnitt gäller de typiska vägarna i USA och det kan finnas skillnader i andra länder. Amerikanska läkare inom kliniska, rådgivande eller diagnostiska underspecialiteter erhåller i allmänhet styrelsecertifiering genom American Board of Medical Genetics .

Karriär Grad Beskrivning Träning
Klinisk genetiker MD , DO , MD-PhD eller MBBS En klinisk genetiker är vanligtvis en läkare som utvärderar patienter på kontoret eller som ett sjukhuskonsultation. Denna process inkluderar en medicinsk historia, familjehistoria ( stamtavla ), en detaljerad fysisk undersökning, granskning av objektiva data såsom bildbehandling och testresultat, upprättande av en differentialdiagnos och rekommendation av lämpliga diagnostiska tester. College (4 år) → Medicinsk skola (4 år) → Primär residens (2-3 år) → Residency in Clinical genetics (2 år). Vissa kliniska genetiker har också en doktorsexamen (4-7 år). Ett nytt residensspår erbjuder ett 4 -årigt primärt residens inom klinisk genetik omedelbart efter avslutad medicinsk skola.
Genetisk rådgivare FRÖKEN En genetisk rådgivare specialiserar sig på kommunikation av genetisk information till patienter och familjer. Genetiska rådgivare arbetar ofta nära med kliniska genetiker eller andra läkare (som obstetrikare eller onkologer ) och förmedlar ofta resultaten av de rekommenderade testerna. College (4 år) → Graduate program i genetisk rådgivning (2 år).
Metabolsk sjuksköterska och/eller nutritionist BA/BS, MS, RN En av de kritiska aspekterna vid hantering av patienter med metaboliska störningar är lämplig näringsintervention (antingen begränsa föreningen som inte kan metaboliseras, eller komplettera föreningar som är bristfälliga som ett resultat av en enzymbrist). Metabolsk sjuksköterska och nutritionist spelar viktiga roller för att samordna kosthanteringen. Högskola (4 år) → Omvårdnadsskola eller forskarutbildning i näring.
Biokemisk diagnostik BS, MS, Ph.D. , MD, DO, MD-PhD Individer som specialiserat sig på biokemisk genetik arbetar vanligtvis i diagnostiklaboratoriet och analyserar och tolkar specialiserade biokemiska tester som mäter aminosyror , organiska syror och enzymaktivitet . Vissa kliniska genetiker är också styrelsecertifierade i biokemisk genetik. College (4 år) → Graduate school (PhD, vanligtvis 4-7 år) och/eller Medicinsk skola (4 år)
Cytogenetisk diagnostik BS, MS, PhD, MD, DO, MD-PhD Individer som är specialiserade på cytogenetik arbetar vanligtvis i diagnostiklaboratoriet, analyserar och tolkar karyotyper , FISH och jämförande genomiska hybridiseringstester . Vissa kliniska genetiker är också styrelsecertifierade i cytogenetik. College (4 år) → Graduate school (PhD, vanligtvis 4-7 år) och/eller Medicinsk skola (4 år)
Molekylär genetik BS, MS, PhD, MD, DO, MD-PhD Individer som är specialiserade på molekylär genetik arbetar vanligtvis i det diagnostiska laboratoriet, analyserar och tolkar specialiserade genetiska tester som letar efter sjukdomstillstånd ( mutationer ) i DNA . Några exempel på molekylära diagnostiska tester inkluderar DNA -sekvensering och Southern blotting . College (4 år) → Graduate school (PhD, vanligtvis 4-7 år) och/eller Medicinsk skola (4 år)
Forskningsgenetiker BS, MS, PhD, MD, DO, MD-PhD Varje forskare som studerar den genetiska grunden för mänsklig sjukdom eller använder modellorganismer för att studera sjukdomsmekanismer kan betraktas som en forskningsgenetiker. Många av de kliniska karriärvägarna inkluderar också grundläggande eller translationell forskning, och därför deltar individer inom medicinsk genetik ofta i någon form av forskning. Högskola (4 år) → forskarskola (doktorsexamen, vanligtvis 4-7 år) och/eller medicinsk skola (4 år) → Postdoktoral forskarutbildning (vanligtvis 3+ år)
Laboratorietekniker AS, BS, MS Tekniker i diagnostik- eller forskningslaboratorierna hanterar prover och kör analyserna vid bänken. College (4 år), kan ha högre examen (MS, 2+ år)

Etiska, juridiska och sociala konsekvenser

Genetisk information ger en unik typ av kunskap om en individ och hans/hennes familj, väsentligt annorlunda än ett typiskt laboratorietest som ger en "ögonblicksbild" av individens hälsotillstånd. Den unika statusen för genetisk information och ärftlig sjukdom har ett antal konsekvenser när det gäller etiska, juridiska och samhälleliga problem.

Den 19 mars 2015 uppmanade forskare ett globalt förbud mot klinisk användning av metoder, särskilt användningen av CRISPR och zinkfinger , för att redigera det mänskliga genomet på ett sätt som kan ärvas. I april 2015 och april 2016 rapporterade kinesiska forskare resultat av grundforskning för att redigera DNA från icke-livskraftiga mänskliga embryon med CRISPR. I februari 2016 fick brittiska forskare tillstånd av tillsynsmyndigheter att genetiskt modifiera mänskliga embryon genom att använda CRISPR och relaterade tekniker under förutsättning att embryona förstördes inom sju dagar. I juni 2016 rapporterades att den nederländska regeringen planerade att följa efter med liknande regler som skulle ange en 14-dagarsgräns.

Samhällen

Det mer empiriska tillvägagångssättet för mänsklig och medicinsk genetik formaliserades genom att American Society of Human Genetics grundades 1948 . Sällskapet började första årliga möten det året (1948) och dess internationella motsvarighet, International Congress of Human Genetics , har träffats vart femte år sedan starten 1956. Sällskapet publicerar American Journal of Human Genetics varje månad.

Medicinsk genetik erkänns som en distinkt medicinsk specialitet. I USA har medicinsk genetik en egen godkänd styrelse (American Board of Medical Genetics) och college för klinisk specialitet ( American College of Medical Genetics ). Kollegiet håller ett årligt vetenskapligt möte, publicerar en månatlig tidskrift, Genetics in Medicine , och utfärdar positionspapper och kliniska riktlinjer om olika ämnen som är relevanta för mänsklig genetik. I Australien och Nya Zeeland är medicinska genetiker utbildade och certifierade i regi av Royal Australasian College of Physicians , men tillhör professionellt Australasian Association of Clinical Geneticists för fortlöpande utbildning, nätverk och påverkansarbete.

Forskning

Det breda utbudet av forskning inom medicinsk genetik speglar det övergripande området för detta område, inklusive grundläggande forskning om genetiskt arv och det mänskliga genomet, mekanismer för genetiska och metaboliska störningar, translationell forskning om nya behandlingsmetoder och effekterna av genetisk testning

Grundläggande genetisk forskning

Grundforskningsgenetiker forskar vanligtvis vid universitet, bioteknikföretag och forskningsinstitut.

Allelisk arkitektur för sjukdom

Huvudartikel: Befolkningsgrupper inom biomedicin

Ibland är kopplingen mellan en sjukdom och en ovanlig genvariant mer subtil. Den genetiska arkitekturen för vanliga sjukdomar är en viktig faktor för att bestämma i vilken utsträckning mönster av genetisk variation påverkar gruppskillnader i hälsoutfall. Enligt den vanliga sjukdomen/vanliga varianthypotesen spelar vanliga varianter som finns i förfädernas befolkning före spridningen av moderna människor från Afrika en viktig roll vid mänskliga sjukdomar. Genetiska varianter associerade med Alzheimers sjukdom, djup venös trombos, Crohns sjukdom och typ 2 -diabetes verkar följa denna modell. Men modellens allmänhet har ännu inte fastställts och är i vissa fall tveksam. Vissa sjukdomar, till exempel många vanliga cancerformer, verkar inte vara väl beskrivna av den vanliga modellen för sjukdom/vanlig variant.

En annan möjlighet är att vanliga sjukdomar uppstår delvis genom verkan av kombinationer av varianter som är individuellt sällsynta. De flesta av de sjukdomsassocierade allelerna som hittats hittills har varit sällsynta och sällsynta varianter är mer sannolika än vanliga varianter att vara differentiellt fördelade mellan grupper som skiljer sig från anor. Grupper kan dock innehålla olika, men kanske överlappande, uppsättningar av sällsynta varianter, vilket skulle minska kontraster mellan grupper i förekomsten av sjukdomen.

Antalet varianter som bidrar till en sjukdom och interaktionerna mellan dessa varianter kan också påverka fördelningen av sjukdomar mellan grupper. Svårigheten som har stött på att hitta bidragande alleler för komplexa sjukdomar och att replikera positiva associationer tyder på att många komplexa sjukdomar involverar många varianter snarare än ett måttligt antal alleler, och påverkan av en given variant kan på kritiska sätt bero på den genetiska och miljöbakgrund. Om det krävs många alleler för att öka mottagligheten för en sjukdom är oddsen låga att den nödvändiga kombinationen av alleler skulle koncentreras till en viss grupp rent genom drift.

Befolkningens understruktur inom genetisk forskning

Ytterligare information: Befolkningsstruktur (genetik)

Ett område där befolkningskategorier kan vara viktiga överväganden inom genetisk forskning är att kontrollera förvirring mellan befolkningens understruktur , miljöexponeringar och hälsoutfall. Associationsstudier kan ge falska resultat om fall och kontroller har olika allelfrekvenser för gener som inte är relaterade till sjukdomen som studeras, även om omfattningen av detta problem i genetiska associeringsstudier kan diskuteras. Olika metoder har utvecklats för att upptäcka och redogöra för befolkningsunderstruktur, men dessa metoder kan vara svåra att tillämpa i praktiken.

Befolkningens understruktur kan också med fördel användas i genetiska associeringsstudier. Till exempel kan populationer som representerar de senaste blandningarna av geografiskt separerade förfädergrupper uppvisa långsiktiga kopplingsobalanser mellan känslighetsalleler och genetiska markörer än vad som är fallet för andra populationer. Genetiska studier kan använda denna blandningslänkningsobalans för att söka efter sjukdomsalleler med färre markörer än vad som annars skulle behövas. Föreningsstudier kan också dra nytta av de kontrasterande erfarenheterna från ras- eller etniska grupper, inklusive migrantgrupper, för att söka efter interaktioner mellan särskilda alleler och miljöfaktorer som kan påverka hälsan.

Se även

Referenser

Vidare läsning

externa länkar