هر آنچه باید درباره اختلالات ژنتیکی بدانید

ناهنجاری های کروموزومی و اختلالات ژنتیکی انواع مختلفی از جمله وارثت تک ژنی، چند عاملی و میتوکندریایی دارند.

این اختلالات معمولا در نتیجه یک جهش در DNA رخ می دهند. چندین اختلال ژنتیکی مختلف وجود دارد.

بیشتر سلولهای درون بدن حاوی مولکول DNA هستند. این مولکول به سلولهای بدن دستوراتی می دهد تا عملکرد خود را به خوبی انجام دهند. تغییر یا جهش در DNA می تواند منجر به عملکرد غیر طبیعی سلول شود.

در این مقاله به تعریف اختلالات ژنتیکی، انواع مختلف آن، علائم اصلی هر یک و نحوه شکل گیری این اختلالات می پردازیم.

تعریف

اختلالات ژنتیکی وضعیت هایی هستند که در نتیجه تغییر یا جهش DNA در سلولهای بدن اتفاق می افتند.

بیشتر سلول های بدن حاوی رشته های طولانی DNA هستند که به سلول برای اجرای نقش خود دستوراتی می دهند. هر رشته DNA به دور پروتئینی به نام هیستون (Histone) پیچیده می شود. به این ساختار پیچیده کروموزوم گفته می شود.

کروموزوم ها حاوی بخشهای کوچکی از DNA هستند که ژن نامیده می شود. این ژن ها مجموعه خاصی از دستورالعمل ها را به بدن ارائه می دهند. هر سلول انسانی معمولا حاوی 23 جفت کروموزوم است که هر جفت را از یکی از والدین می گیرد. بنابراین یک فرد از هر ژن دو نسخه دارد.

تغییر یا نقص در DNA می تواند منجر به اختلالات ژنتیکی شود. از آنجا که ژن ها از والدین به کودک منتقل می شوند این اختلالات می توانند وراثتی باشند. با این حال کسی که در خانواده خود مشکل ژنتیکی دارد لزوما به آن اختلال دچار نخواهد شد.

مشکلات ژنتیکی می توانند روی هر یک از ژن ها یا کروموزوم ها تأثیر بگذارند. این بدان معنی است که طیف گسترده ای از اختلالات ژنتیکی وجود دارند که هر کدام علائم مختلفی دارند.

ژنوم انسان چیست؟

ژنوم انسان به تمام ژن ها و DNA لازم برای ساخت و حیات انسان اشاره دارد.

پروژه ژنوم انسان (HGP) یک پروژه تحقیقاتی جهانی برای خلق نقشه ای از ژنوم انسان بود. این پروژه توالی کل ژنوم انسان و نقش ژن های مختلف را تعیین کرد.

در پروژه ژنوم انسان تخمین زده شد که حدود 20000 تا 25000 ژن در ژنوم انسان وجود دارد. DNA درون این ژن ها حاوی چهار پایه ماده شیمیایی است که به عنوان واحدهای اطلاعاتی عمل می کنند. آن ها عبارتند از:

آدنین (A)
سیتوزین (C)
گوانین (G)
تیمین (T)

هر مولکول DNA شامل دو رشته DNA پیچ خورده است. جفت بازهای مواد شیمیایی شبیه به پله های نردبان، یک رشته DNA را به رشته دیگر متصل می کنند. جفت بازهای مواد شیمیایی بین هر رشته همیشه به روشی خاص ترکیب می شوند. به عنوان مثال آدنین در یک رشته DNA همیشه با تیمین در رشته DNA مقابل جفت می شود.

ترتیب جفت بازهای شیمیایی در هر مولکول DNA بر نوع دستوراتی که DNA به بدن می دهد تأثیر می گذارد. تعیین توالی DNA شامل تشخیص و خواندن ترتیب این جفت بازهاست.

تعیین توالی ژنوم انسان گام مهمی در درک این مسئله است که چگونه ژن ها می توانند باعث بیماری شوند.

پیشروی

مشکلات ژنتیکی تمایل دارند بصورت فامیلی ادامه دار باشند. والدین ژن ها را به فرزندان خود منتقل می کنند و برخی از این ژن ها ممکن است اساس به وجود آمدن یک اختلال ژنتیکی باشند.

با این حال هر پدر و مادر فقط نیمی از ژن های خود را به فرزند منتقل می کند. نسخه هر ژنی که پدر و مادر منتقل می کنند به عنوان آلل (Allele) شناخته می شود.

اگر دو آلل والدین متفاوت باشند، ممکن است بدن تنها از یکی از آنها فرمان بگیرد. به آللی که سلول از آن دستور می گیرد، آلل غالب (dominant allele) و به دیگری آلل مغلوب (ecessive allele) گویند.

برخی اختلالات ژنتیکی به دلیل وجود یک آلل غالب ایجاد می شوند، در حالی که برخی دیگر به دلیل آلل مغلوب شکل می گیرند. به طور کلی یک فرد فقط در صورت داشتن حداقل یک آلل غالب یا دو آلل مغلوب یک اختلال ژنتیکی خاص را به ارث می برد.

انواع اختلالات ژنتیکی

وراثت تک ژنی

اختلال وراثتی تک ژنی یا تک زا، اختلالی است که در نتیجه نقص در تنها یک ژن ایجاد می شود.

در ادامه چند نمونه از بیماری ها و وضعیت های وراثت تک ژنی را ذکر خواهیم کرد.

بیماری هانتینگتون

بیماری هانتینگتون (Huntington’s disease) یک اختلال ارثی است که مغز را به تدریج تجزیه می کند. بیماری هانتینگتون منجر به عوارض زیر می شود:

حرکات غیرارادی و کنترل نشده
اختلالات خلقی
زوال شناختی

بیماری هانتینگتون به دلیل جهش در یک آلل غالب در کروموزوم 4 ایجاد می شود. افرادی که این آلل را دارند در نهایت به این بیماری دچار می شوند.

درمان

در حال حاضر راهی برای متوقف کردن یا کند کردن روند پیشرفت بیماری هانتینگتون وجود ندارد.

اما برخی داروهای خاص به کنترل علائم کمک می کنند. این داروها شامل داروهایی برای کمک به کنترل حرکات غیر ارادی و داروهایی برای درمان تغییرات خلقی، تحریک پذیری و افسردگی هستند.

بیماری سلول های داسی شکل

بیماری های سلول داسی شکل (SCDs) مجموعه بیماری هایی هستند که گلبول های قرمز را درگیر می کنند.

کم خونی سلول داسی شکل نوعی SCD است که در آن گلبول های قرمز خون که اکسیژن را به بافت های بدن منتقل می کنند، ظاهری بد شکل پیدا می کنند. شکل غیرمعمول آنها به این علت است که گلبول ها توانایی انتقال اکسیژن کمتری دارند و بیشتر به هم می چسبند.

توده های این سلول های خونی ممکن است رگ خونی را مسدود کنند و بطور بالقوه منجر به بروز علائم زیر شوند:

درد
عفونت ها
سندروم قفسه سینه حاد
سکته

بیماری سلولهای داسی شکل به علت جهش در ژن HBB رخ می دهد. این ژن دستورالعمل هایی برای تولید گلبول های قرمز خون ارائه می دهد.

بیماری های سلول داسی شکل از الگوی وراثت اتوزومی مغلوب پیروی می کنند. یعنی فرد در صورتی مبتلا به این نوع بیماری ها می شود که دو آلل مغلوب به ارث برده باشد.

درمان

درمان های SCD با هدف جلوگیری از عوارض و افزایش طول عمر صورت می گیرد.

پزشک ممکن است داروی هیدروکسی اوره را برای افزایش اندازه گلبول های قرمز خون تجویز کند که با مصرف آن مقدار اکسیژنی که هر سلول حمل می کند بیشتر می شود.

دیستروفی عضلانی

دیستروفی عضلانی به مجموعه شرایط ژنتیکی گفته می شود که به مرور زمان باعث آسیب و ضعف عضلانی می شوند. این مشکل به دلیل جهش در ژن DMD رخ می دهد.

دیستروفی های عضلانی اختلالات مربوط به کروموزم X هستند به این معنی که روی ژن کروموزوم X تأثیر می گذارند. این مشکل در مردان بیشتر دیده می شود. علت آن هم این است که مردان یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y دارند در حالی که زنان دو کروموزوم X دارند. در زنان کروموزوم X آسیب ندیده می تواند کرموزوم آسیب دیده را خنثی کند اما در مردان کروموزوم X دیگری وجود ندارد که این کار را انجام دهد.

درمان

در حال حاضر هیچ علاجی برای توقف یا وارونگی دیستروفی عضلانی در دسترس نیست.

روش های درمانی به جهت جلوگیری از عوارض و بهبود کیفیت زندگی فرد به کار گرفته می شوند. نمونه هایی از این روش های درمانی عبارتند از:

فیزیوتراپی برای کمک به حفظ قدرت و انعطاف پذیری عضلات
تنفس درمانی برای کمک به حفظ قدرت عضلات تنفسی
گفتار درمانی برای افرادی که ضعف گلو یا عضلات صورت روی تکلم آنها اثر منفی گذاشته است
کاردرمانی برای کمک به فرد در استفاده از وسایل کمکی مانند صندلی چرخدار

یک یا چند داروی زیر به کند شدن یا کنترل علائم کمک می کنند:

گلوکوکورتیکوئیدها برای افزایش قدرت عضلات و کاهش سرعت ضعف عضلانی
داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی که آسیب دیدگی سلول های عضلانی را به تعویق می اندازند
داروهای ضدتشنج برای کمک به کنترل اسپاسم عضلانی و تشنج
آنتی بیوتیک برای درمان عفونت های تنفسی

وراثت چند عاملی

اختلالات وراثت چند عاملی (MID) اختلالاتی هستند که به دلیل ترکیبی از عوامل ژنتیکی و عوامل محیطی یا سبک زندگی ایجاد می شوند.

برخی از عوامل غیر ژنتیکی که احتمالا در ایجاد این اختلال نقش دارند عبارتند از:

سیگار کشیدن
نوشیدن الکل
رژیم غذایی ناسالم
نداشتن خواب کافی
زندگی در منطقه ای که آلودگی هوا زیاد است

همچنین بخوانید:

عوارض آلودگی هوا بر سلامت افراد

برخی بیماری هایی که ممکن است در گروه MID قرار گیرند عبارتند از:

آسم
بیماری قلبی
دیابت
برخی سرطان های خاص
اسکیزوفرنی
بیماری آلزایمر
اسکلروز چندگانه

جهش های ژنتیکی خاص خطر ابتلا به این اختلال را افزایش می دهند. با این حال هیچ الگوی مشخصی از وراثت وجود ندارد.

ناهنجاری های کروموزومی

ناهنجاری های کروموزومی مشکلاتی هستند که روی یک کروموزوم اثر منفی می گذارند. ناهنجاری های کروموزومی می توانند شامل موارد زیر باشند:

کمبود یک کروموزوم
داشتن یک کروموزوم اضافی
داشتن کروموزومی که نوعی ناهنجاری ساختاری دارد

ناهنجاری های کروموزومی معمولاً زمانی اتفاق می افتد که در تقسیم سلولی خطایی رخ دهد. این خطاها معمولاً درون تخمک یا اسپرم رخ می دهند اما ممکن است بعد از بارداری نیز اتفاق بیفتند.

به ارث بردن ناهنجاری کروموزومی از والدین ممکن است. با این حال برخی از این ناهنجاری ها برای اولین بار در شخص اتفاق می افتند.

در ادامه چند نمونه از ناهنجاریهای کروموزومی را شرح می دهیم.

سندروم داون

سندروم داون (down syndrome) نوعی ناهنجاری کروموزومی است که روی رشد فکری و جسمی فرد اثر منفی می گذارد.

سندروم داون زمانی اتفاق می افتد که فرد یک نسخه اضافی از کروموزوم 21 داشته باشد. در سندروم داون هر سلول در داخل بدن به جای دو نسخه، سه نسخه کروموزوم 21 دارد.

درمان

سندروم داون یک بیماری مادام العمر است. با این حال انواع درمان های مختلف می توانند به رشد فکری و جسمی فرد کمک کنند. برخی این روش های درمانی عبارتند از:

کمک یا توجه بیشتر به کودک در مدرسه
گفتار درمانی
فیزیوتراپی
کار درمانی

سندروم ولف-هیرشورن

سندروم ولف-هیرشورن (Wolf-Hirschhorn syndrome) یک ناهنجاری کروموزومی است که می تواند کل بدن را درگیر کند.

از مشخصه های اصلی این سندروم می توان به موارد زیر اشاره کرد:

به تاخیر افتادن رشد و بلوغ
کاهش حجم و قدرت عضلانی
ناتوانی های فکری
تشنج

سندروم ولف-هیرشورن به دلیل حذف بخشی از کروموزوم 4 ایجاد می شود. بیشتر موارد برای اولین بار در شخصی که مبتلا به این اختلال است رخ می دهند.

با این حال برخی، این بیماری را از والدین خود که ناهنجاری کروموزومی دارند به ارث می برند.

درمان

در حال حاضر هیچ درمانی برای سندروم ولف-هیرشورن وجود ندارد.

اما درمان های زیر ممکن است به افراد بیمار در کنترل علائم کمک کرده و کیفیت زندگی آن ها را بهبود بخشند:

فیزیوتراپی یا کاردرمانی
مشاوره
مصرف داروهایی که می توانند به کنترل علائم خاص مانند تشنج کمک کنند

وارثت میتوکندریایی

میتوکندری ساختارهای بیولوژیکی است که در سلولهای بدن وجود دارد. آنها بیشتر انرژی مورد نیاز سلول ها برای انجام واکنش های بیوشیمیایی خود را تولید می کنند.

اختلالات میتوکندری به مجموعه وضعیت های ژنتیکی گفته می شود که به DNA درون خود میتوکندری آسیب می رساند. جهش های DNA منجر به عدم توانایی میتوکندری در تولید انرژی کافی برای حفظ سلول های بدن می شود.

اختلالات میتوکندری می تواند روی هر عضو یا بخشی از بدن اثر منفی بگذارد. علائمی که فرد تجربه می کند بستگی به این دارد که آسیب دیدگی در کدام بخش بدن رخ داده است.

برخی از علائم احتمالی اختلالات میتوکندری عبارتند از:

رشد ضعیف بدن
ضعف عضلانی
کاهش هماهنگی عضلات
مشکلات بینایی
مشکلات شنوایی
تشنج
تاخیر در رشد
ناتوانی های فکری
اختلال طیف اوتیسم (ASD)
دیابت
بیماری های قلبی، کبدی یا کلیوی
اختلالات تنفسی

جهش در DNA میتوکندری از مادر به ارث می رسد. در واقع باید گفت که فقط یک مادر می تواند اختلالات میتوکندری را به فرزند خود منتقل کند.

درمان

در حال حاضر هیچ علاج یا درمان موثری برای اختلالات میتوکندری وجود ندارد.

درمان های زیر در کنترل علائم موثر هستند:

مدیریت رژیم غذایی
مصرف مکمل های مولتی ویتامین
مکمل های اسید آمینه
داروهایی که به درمان مسائل خاص مانند ضعف عضلانی یا تشنج کمک می کنند

جمع بندی

اختلالات ژنتیکی در نتیجه جهش DNA رخ می دهند. این جهش ممکن است بر روی کل کروموزوم ها یا ژن های خاص درون کروموزوم ها تأثیر بگذارد. جهش DNA ممکن است درون DNA میتوکندری که سلولهای فرد را تغذیه می کند اتفاق بیفتد.

بیشتر ناهنجاری های کروموزومی و بیماری های ژنتیکی ارثی هستند اما برخی از آنها ممکن است برای اولین بار در شخصی که این اختلال را تجربه می کند رخ دهند.

ناهنجاری های کروموزومی و اختلالات ژنتیکی مادام العمر هستند. به همین دلیل در روند درمان بیش از هر چیزی به کنترل علائم، جلوگیری از عوارض و بهبود کیفیت زندگی توجه می شود.

در بعضی موارد ممکن است داروهایی برای کند شدن پیشرفت بیماری وجود داشته باشد.

آسم آلزایمر / زوال عقل الکل / اعتیاد / مواد مخدر اوتیسم بیماری نادر / اختلال مادرزادی خون / هماتولوژی ژنتیک سرطان / انکولوژی