Geneetiline häire

Geneetiline häire on haigus, mida põhjustavad muutused indiviidi DNA-s. Mutatsiooni tulemusena toimuvad muutused geeni moodustavas DNA järjestuses ning vastav geen ei suuda enam kodeerida normaalselt töötavat valku. Valgu funktsioonid organismi normaalseks elutegevuseks muutuvad ning tagajärjeks on haigus. DNA järjestuse viga ehk mutatsioon võib varieeruda laias ulatuses – üksiknukleotiidsest muutusest kuni ulatuslikuma kromosoomistiku muutuseni. Enamik geneetilisi haigusi on küllaltki haruldased ning mõjutavad vaid ühte inimest mitmest tuhandest või isegi miljonist. Geneetilised haigused võivad olla päranduvad, mis on saadud vanemate geneetilisest materjalist, või ka mittepäranduvad. Päranduvate haiguste puhul on tegemist mutatsioonidega iduteeliinis (sugurakke moodustatakse sugurakkude eellasrakkudest sugurakke moodustavas koes või elundis), mis võtab osa geneetilise informatsiooni ülekandmisest vanematelt järglastele. Mittepäranduvate haiguste põhjustajateks võivad olla uued mutatsioonid või muutused somaatiliste rakkude DNAs. Sama haigus, näiteks mõni vähi vorm, võib olla põhjustatud nii päritavate tegurite, uute mutatsioonide kui ka keskkonnategurite poolt. Kas, millal ja millise tõsiduseni geneetilise defektiga inimesel haigus esineb, sõltub peaaegu alati keskkonnateguritest ja individuaalsest arengust. On kolme tüüpi geneetilisi haigusi: monogeensed haigused, kus mutatsioon mõjutab ühte geeni; kromosomaalsed haigused, kus kromosoomid (päriliku informatsiooni kandjad rakutuumas) või nende osad on puudu või muudetud; polügeensed haigused, kus mutatsioone esineb kahes või rohkemates geenides ning olulist rolli mängivad ka elustiil ja keskkond. Paljud pärilikud haigused (teada üle 5000) on ühe geeni määratud ehk monogeensed haigused. Ühe geeni punktmutatsiooniga seostuvad haigused on siiski võrdlemisi haruldased. Näiteks on selliseks harvaesinevaks juhtumiks sirprakuline aneemia (inglise Sicle-cell anemia), kusjuures kõigil haigusega isenditel on sama mutatsioon, mis on seega levinud evolutsiooniliselt. Erinevad mutatsioonid geeni samas alleelis või erinevates alleelides võivad põhjustada haiguse erinevat avaldumistugevust. Nendest mutatsioonidest võivad mõned kõrvalekalded olla evolutsiooniliselt teistest rohkem levinud. Nii näiteks on tsüstilise fibroosi käes kannatavatel Põhja-Euroopa elanikel 80% haigusjuhtudest sama deletsioon. Kui paar, kus üks või mõlemad partneritest on monogeense haiguse kandjad või selle all kannatajad, soovib saada last, on neil võimalus kasutada in vitro viljastamist. Nii on võimalik teha preimplantatsiooniline diagnostika, et selgitada välja embrüo võimalik haigestumine. Autosoomdominantse haiguse käes kannataval indiviidil piisab haiguse esinemiseks ühest muteerunud geenikoopiast. Igal haigel isikul on tavaliselt üks haige vanem, seega esineb 50% võimalus, et lapsele pärandub muudetud geen. Autosoomsed ehk mittesugukromosoomsed tunnused on autosoomides, kus geeni alleelid esinevad mõlemas homoloogses kromosoomis. Selliste tunnuste pärandumist on lihtne jälgida, kuna tunnused avalduvad põlvkonnast põlvkonda ning esinevad meestel ja naistel sama sagedusega. Dominantse tunnuse avaldumine võib sõltuda ka keskkonnast. On ka võimalus, et dominantne tunnus ei ilmne, sel juhul on tegemist tunnuse mittetäieliku avaldumise ehk mittetäieliku penetrantsusega. Monogeensed haigused on näiteks Huntingtoni tõbi, familiaalne hüperkolesteroleemia ja pärilik kolorektaalvähk. Autosomaalretsessiivse haiguse esinemiseks peavad indiviidil olema muteerunud kaks geenikoopiat. Sel juhul on indiviidi vanemad üldjuhul mõlemad üksiku geenikoopia kandjad, kuid neil ei avaldu haigus. Autosoomretsessiivsed tunnused ei avaldu igas põlvkonnas. Avaldumiseks on vajalik mutatsiooni homosügootsus. Sellised haigused on näiteks tsüstiline fibroos ja sirprakuline aneemia. Osad teised fenotüübid, nagu kuiv või märg kõrvavaik, on samuti määratud autosoom retsessiivsel moel. X-liitelisi haigusi põhjustavad X-kromosoomi geenimutatsioonid. Naistel on kaks X-kromosoomi, seega võib ühe kromosoomi muutused kompenseerida teine X-kromosoom. Sel juhul on naine väliselt terve X-liitelise haiguse kandja. Kuigi naisel endal haigus ei avaldu, võib ta seda siiski järglastele edasi kanda. Naissoost kandjatel on 50% risk pärandada edasi muutusega geen. Kui ema pärandab pojale mutatsiooniga geeni, siis on poeg haige, kui aga haigust põhjustav muutustega geen kantakse edasi tütrele, siis tütar on kandja nagu tema emagi. Meestel on vaid üks X-kromosoom (XY), ning kui X-kromosoomis on toimunud muutused, avaldub neil haigus kindlasti. Nii päranduvaid seisundeid kutsutakse X-liitelisteks retsessiivseteks haigusteks. Inimesel on X-liitelistest retsessiivsetest geenidest põhjustatud haigustest tuntud veritsustõbi ehk klassikaline hemofiilia. See on haigus, mille puhul organism pole võimeline sünteesima vere hüübimist määravat faktorit. X-liiteline hemofiilia esineb praktiliselt ainult meestel, kes saavad hemofiiliaalleeli emalt, kes on geeni kandja. Y-liitelisi haigusi põhjustavad mutatsioonid Y-kromosoomis. Kuna Y-kromosoom esineb vaid meestel, on nemad ainukesed haiguste kandjad ning haigus pärandub edasi vaid isalt pojale. Y-liitelised haigused on harvad ning põhjustavad üldiselt viljatust, sest Y-kromosoomi geenid on paljud seotud meeste viljakuse ja gonaadide (sugunääre) arenguga. Tuntuimaks Y-liiteliseks geeniks on SRY-geen, mis määrab embrüonaalse arengu käigus meessugupoole kujunemist. Mitokondriaalne või emapoolne pärandumine rakendub mitokondriaalse DNA geenidele. Kuna arenevale embrüole annavad mitokondreid vaid munarakud, saavad selliseid haigusi edasi pärandada vaid emad. Haiguse raskusaste sõltub sellest, kui suur osa mitokondreid on kahjustunud. Mitokondriaalse haiguse näide on Leberi pärilik optiline neuropaatia ehk silma võrkkesta ganglionirakkude degeneratsioon, mis viib nägemise järsule halvenemisele. Ühe geeni põhjustatud haigused on erandlikud. Tavaliselt kujunevad haigused paljude geenide koostoimes. Polügeensed haigused on need, mille avaldumiseks on vajalik mitme erineva geeni samaaegne toime. Näiteks põhjustavad perekondliku päriliku rinnavähi soodumust mitmed geenid. Geneetilised haigused võivad olla polügeensed ja multifaktoriaalsed. See tähendab, et haigus on seotud mitme geeni ning eluviisi ja keskkonna koostoimega. Kuigi komplekssed haigused avalduvad tihti perekonniti, ei ole neil siiski kindlat pärandumismustrit. Seega on raske määrata, kas indiviidile võib haigus päranduda. Multifaktoriaalsed haigused on näiteks: astma, vähk, diabeet, südame- ja veresoonkonnahaigused, rasvtõbi, viljatus, meeleoluhäired. Suuremat osa geneetilisi haigusi ei ole aga võimalik täielikult terveks ravida. Olemasolevad ravimeetodid aitavad tulla toime defektse geenide põhjustatud haigustega, kuid ravi tõhusus sõltub haigusest endast. Geneetikaalased uurimused ja kliinilised katsetused annavad lootust geeniteraapia laialdasemaks kasutamiseks tulevikus, kuid esialgu jääb see laiemale elanikkonnale kättesamatuks. Uute geenide sisestamisega kaasneb ka tüsistusoht. Terved geenid viiakse organismi viiruste abiga, sest neil on võime anda edasi geneetilist materjali rakkudele, kus paikneb defektiga geen. Selline meetod ei pruugi esmapilgul problemaatiline tunduda, kuid võib põhjustada tõsiseid tüsistusi. Geeniteraapia eesmärk on viia organismi terve alleel, mis asendaks defektse geeni ja taastaks sellega geeni esialgse funktsiooni. Gaucheri haigus, mis mõjutab metabolismi, on paremini ravitav kui paljud teised geneetilised haigused ning selleks kasutatakse ensüümide asendamist, ravimeid ja luuüdi siirdamist. Ain Heinaru. Geneetika, Tartu Ülikooli Kirjastus, 2012, lk 667. "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 8. mai 2021. Vaadatud 27. oktoobril 2014.{{netiviide}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link) WGBH Educational Foundation http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/geneticdisorders.html Walker FO (2007). "Huntington's disease". Lancet 369 (9557): 218–28 [221]. Ain Heinaru. Geneetika, Tartu Ülikooli Kirjastus, 2012, lk 668. Kuliev A, Verlinsky Y (2005). "Preimplantation diagnosis: A realistic option for assisted reproduction and genetic practice". Curr. Opin. Obstet. Gynecol. 17 (2): 179–83. doi:10.1097/01.gco.0000162189.76349.c5. PMID 15758612. Retrieved 2009-04-01. Griffiths, Anthony J.F.; Wessler, Susan R.; Carroll, Sean B.; Doebley, John (2012). "2: Single-Gene Inheritance". Introduction to Genetic Analysis (10 ed.). New York: W.H. Freeman and Company. p. 57. ISBN 978-1-4292-2943-2. Ain Heinaru. Geneetika, Tartu Ülikooli Kirjastus, 2012, lk 674. Wade, Nicholas (January 29, 2006). "Japanese Scientists Identify Ear Wax Gene". New York Times. http://www.kliinikum.ee/medgen/images/stories/voldikud/07_x-liiteline_parilikkus.pdf Ain Heinaru. Geneetika, Tartu Ülikooli Kirjastus, 2012, lk 675. Ain Heinaru. Geneetika, Tartu Ülikooli Kirjastus, 2012, lk 677. Leberi pärilik optiline neuropaatia Genetic Disease (cont.) Frequently Asked Questions About Genetic Disorders Treatment of Genetic Disorders Gaucher's disease:Treatments and drugs, eMedicine WebMD, 2009-07-11.