Vad vet du om ditt släktträd? Har någon av dina släktingar haft hälsoproblem som tenderar att gå i släkten? Vilka av dessa problem drabbade dina föräldrar eller farföräldrar? Vilka av dem påverkar dig eller dina syskon nu? Vilka problem kan du föra vidare till dina barn?
Tack vare framstegen inom medicinsk forskning har läkarna nu verktyg för att förstå mycket om hur vissa sjukdomar, eller ökade risker för vissa sjukdomar, förs vidare från generation till generation. Här är några grundläggande uppgifter om genetik.
Gener och kromosomer
Var och en av oss har en unik uppsättning kemiska blåkopior som påverkar hur vår kropp ser ut och fungerar. Dessa ritningar finns i vårt DNA (desoxyribonukleinsyra), långa, spiralformade molekyler som finns inuti varje cell. DNA bär koderna för genetisk information och består av sammanlänkade delar (eller underenheter) som kallas nukleotider. Varje nukleotid innehåller en fosfatmolekyl, en sockermolekyl (deoxyribose) och en av fyra så kallade ”kodande” molekyler som kallas baser (adenin, guanin, cytosin eller tymidin). Ordningen (eller sekvensen) av dessa fyra baser bestämmer varje genetisk kod.
De segment av DNA som innehåller instruktionerna för att göra specifika kroppsproteiner kallas gener. Forskare tror att människans DNA innehåller cirka 25 000 proteinkodande gener. Varje gen kan ses som ett ”recept” som du hittar i en kokbok. Vissa är recept för att skapa fysiska egenskaper, som bruna ögon eller lockigt hår. Andra är recept som talar om för kroppen hur den ska producera viktiga kemikalier som kallas enzymer (som hjälper till att styra de kemiska reaktionerna i kroppen).
Längs segmenten av vårt DNA är generna prydligt förpackade i strukturer som kallas kromosomer. Varje mänsklig cell innehåller 46 kromosomer, ordnade i 23 par (så kallade autosomer), där en medlem av varje par ärvs från varje förälder vid befruktningen. Efter befruktningen (när en spermie och ett ägg möts för att skapa ett barn) dupliceras kromosomerna om och om igen för att överföra samma genetiska information till varje ny cell i det växande barnet. Tjugotvå autosomer är desamma hos män och kvinnor. Dessutom har kvinnor två X-kromosomer och män en X- och en Y-kromosom. X och Y kallas könskromosomer.
Mänskliga kromosomer är tillräckligt stora för att kunna ses med ett starkt mikroskop, och de 23 paren kan identifieras utifrån skillnader i storlek, form och hur de tar upp speciella laboratoriefärgämnen.
Geniska problem
Fel i den genetiska koden eller ”genreceptet” kan uppstå på en mängd olika sätt. Ibland saknas information i koden, andra gånger har koder för mycket information eller har information i fel ordning.
Dessa fel kan vara stora (t.ex. om ett recept saknar många ingredienser – eller alla) eller små (om bara en ingrediens saknas). Men oavsett om felet är stort eller litet kan resultatet vara betydande och leda till att en person får ett funktionshinder eller riskerar att få en förkortad livslängd.
Abnormalt antal kromosomer
När ett fel inträffar när en cell delar sig kan det leda till ett fel i antalet kromosomer som en person har. Det embryo som utvecklas växer då från celler som antingen har för många kromosomer eller för få.
I trisomi finns det till exempel tre kopior av en viss kromosom i stället för de normala två (en från varje förälder). Trisomi 21 (Downs syndrom), trisomi 18 (Edwards syndrom) och trisomi 13 (Patau syndrom) är exempel på denna typ av genetiska problem.
Trisomi 18 drabbar 1 av 7 500 födda. Barn med detta syndrom har en låg födelsevikt och ett litet huvud, mun och käke. Deras händer bildar vanligtvis knutna nävar med fingrar som överlappar varandra. De kan också ha fosterskador som involverar höfter och fötter, hjärt- och njurproblem och intellektuell funktionsnedsättning. Endast cirka 5 % av dessa barn förväntas leva längre än ett år.
Trisomi 13 drabbar 1 av 15 000 till 25 000 födslar. Barn med detta tillstånd har ofta läpp- och gomspalt, extra fingrar eller tår, fotmissbildningar och många olika strukturella missbildningar i skalle och ansikte. Detta tillstånd kan också orsaka fosterskador i revbenen, hjärtat, bukorganen och könsorganen. Långsiktig överlevnad är osannolik men möjlig.
I monosomi, en annan form av numeriskt fel, saknas en medlem av ett kromosompar. Det finns alltså för få kromosomer snarare än för många. Ett barn med en saknad autosom har liten chans att överleva. Ett barn med en saknad könskromosom kan dock överleva i vissa fall. Flickor med Turners syndrom – som föds med bara en X-kromosom – kan till exempel leva normala, produktiva liv så länge de får medicinsk vård för eventuella hälsoproblem som är förknippade med deras tillstånd.
Deletioner, translokationer och inversioner
I vissa fall är det inte antalet kromosomer som är problemet, utan att kromosomerna har något som inte stämmer, till exempel en extra del eller en del som saknas. När en del saknas kallas det för en deletion (om den är synlig i ett mikroskop) och en mikrodeletion (om den är för liten för att synas). Mikrodeletioner är så små att de kanske bara berör några få gener på en kromosom.
En del genetiska sjukdomar som orsakas av deletioner och mikrodeletioner är bland annat Wolf-Hirschhorns syndrom (drabbar kromosom 4), Cri-du-chat-syndromet (kromosom 5), DiGeorges syndrom (kromosom 22) och Williams syndrom (kromosom 7).
I translokationer (som drabbar ungefär 1 av 400 nyfödda) flyttas bitar av kromosomer från en kromosom till en annan. De flesta translokationer är ”balanserade”, vilket innebär att det inte sker någon ökning eller förlust av genetiskt material. Men vissa är ”obalanserade”, vilket innebär att det kan finnas för mycket genetiskt material på vissa ställen och för lite på andra. Vid inversioner (som drabbar ungefär 1 av 100 nyfödda barn) verkar det som om små delar av DNA-koden klipps ut, vänds om och sätts in igen. Translokationer kan antingen ärvas från en förälder eller uppstå spontant i barnets egna kromosomer.
Både balanserade translokationer och inversioner orsakar vanligtvis inga missbildningar eller utvecklingsproblem hos de barn som har dem. De med antingen translokationer eller inversioner som vill bli föräldrar kan dock ha en ökad risk för missfall eller kromosomavvikelser hos sina egna barn. Obalanserade translokationer eller inversioner är förknippade med utvecklingsstörningar och/eller fysiska avvikelser.
Könskromosomer
Genetiska problem uppstår också när avvikelser påverkar könskromosomerna. Normalt sett blir ett barn manligt om det ärver en X-kromosom från sin mor och en Y-kromosom från sin far. Ett barn kommer att vara en kvinna om hon ärver en dubbel dos X (en från varje förälder) och ingen Y.
Ibland föds dock barn med endast en könskromosom (vanligtvis en enda X) eller med en extra X- eller Y-kromosom. Flickor med Turners syndrom föds med endast en X-kromosom, medan pojkar med Klinefelters syndrom föds med en eller flera extra X-kromosomer ( XXY eller XXXY).
Ibland är också ett genetiskt problem X-bundet, vilket innebär att det är förknippat med en abnormitet som bärs på X-kromosomen. Fragilt X-syndrom, som orsakar intellektuell funktionsnedsättning hos pojkar, är en sådan sjukdom. Andra sjukdomar som orsakas av avvikelser på X-kromosomen är bl.a. hemofili och Duchennes muskeldystrofi.
Kvinnor kan vara bärare av dessa sjukdomar, men eftersom de också ärver en normal X-kromosom minimeras effekterna av genförändringen. Män däremot har bara en X-kromosom och är nästan alltid de som uppvisar de fulla effekterna av den X-bundna sjukdomen.
Genmutationer
Vissa genetiska problem orsakas av en enda gen som finns men är förändrad på något sätt. Sådana förändringar i generna kallas mutationer. När det finns en mutation i en gen är kromosomernas antal och utseende vanligtvis fortfarande normalt.
För att lokalisera den defekta genen använder forskarna sofistikerade DNA-testmetoder. Genetiska sjukdomar som orsakas av en enda problemgen är bland annat fenylketonuri (PKU), cystisk fibros, sicklecellanemi, Tay-Sachs sjukdom och akondroplasi (en typ av dvärgväxt).
Och även om experterna förr trodde att högst 3 % av alla mänskliga sjukdomar orsakades av fel i en enskild gen, visar ny forskning att detta är en underskattning. Under de senaste åren har forskare upptäckt genetiska kopplingar till många olika sjukdomar som man ursprungligen inte trodde var genetiska, däribland Parkinsons sjukdom, Alzheimers sjukdom, hjärtsjukdomar, diabetes och flera olika typer av cancer. Förändringar i dessa gener anses öka risken för att utveckla dessa sjukdomar.
Onkogener (cancerframkallande gener)
Forskare har identifierat cirka 50 cancerframkallande gener som kraftigt ökar risken för att en person ska utveckla cancer. Med hjälp av sofistikerade tester kan läkare kanske identifiera vem som har dessa genetiska mutationer och avgöra vem som är i riskzonen.
Forskare har till exempel fastställt att kolorektalcancer ibland är förknippad med mutationer i en gen som kallas APC. De har också upptäckt att avvikelser i BRCA1- och BRCA2-genen ger kvinnor en 50-procentig risk att utveckla bröstcancer och en ökad risk för äggstockstumörer.
Personer som man vet har dessa genmutationer kan nu övervakas noggrant av sina läkare. Om problem uppstår är det troligare att de behandlas för cancer tidigare än om de inte hade känt till sin risk, vilket kan öka deras chanser att överleva.
Nya upptäckter, bättre vård
Vetenskapsmännen har gjort stora framsteg inom genetikområdet under de senaste två decennierna. Kartläggningen av det mänskliga genomet och upptäckten av många sjukdomsframkallande gener har lett till en bättre förståelse av människokroppen. Detta har gjort det möjligt för läkare att ge bättre vård till sina patienter och öka livskvaliteten för människor (och deras familjer) som lever med genetiska sjukdomar.