Choroby dziedziczne

U osób zdrowych istnieje duża zmienność różnych cech, ale w granicach normy. Wiele zmian w genach powoduje jednak zaburzenia, które nie są już stanem normalnym, lecz chorobą. Pewne choroby powodują upośledzenie umysłowe- różne w rozmaitych chorobach. Istnieją dziedziczne nowotwory, zaburzenia przemiany materii itp.
Wiele chorób ludzkich ( a znanych jest kilka tysięcy) jest wynikiem zmian w naszych genach i to zmian związanych z tylko jednym konkretnym genem. W zasadzie choroby klasyfikuje się na różne sposoby. Istotne jest,czy warunkiem zaistnienia choroby jest wystąpienie defektu w jednym genie czy też w obu obecnych kopiach. Jeśli muszą być dwie uszkodzone kopie genu, mówimy, że mutacja jest recesywna. Jeśli wystarcza jedna kopia- że mutacja jest dominująca.
CHOROBY SPRZĘŻONE Z PŁCIĄ
Za hemofilię i daltonizm odpowiedzialne są zmutowane recesywne geny sprzężone z płcią. Geny te znajdują się w chromosomie X i nie występują w chromosomie Y. Oznacza to, że każdy mężczyzna ma tylko jedną kopię tych genów. Jeśli będzie to akurat gen zmutowany, taki mężczyzna zachoruje(np. na hemofilię). Kobieta chorowałaby wtedy, gdyby miała oba geny zmutowane, a takie sytuacje są bardzo rzadkie.
HEMOFILIA jest zaburzeniem krzepliwości krwi. Jeśli się zranimy, to na ogół bardzo szybko ranka przestaje krwawić. Jest to wynikiem złożonego procesu, w którym biorą udział płytki krwi i liczne czynniki krzepliwości krwi, niezbędne do powstania skrzepu. U osób chorych na hemofilię zmutowany jest gen kodujący jeden z czynników krzepliwości krwi, tak więc krew nie krzepnie. Osoby chore miewają też krwotoki wewnętrzne. Częstość występowania choroby wynosi 1/ 5000 chłopców. Obecnie możliwe jest skuteczne, choć kosztowne leczenie tej choroby przez podawanie w zastrzykach brakującego białka- czynnika krzepliwości krwi uzyskanego technikami inżynierii genetycznej. W przyszłości być może będzie można leczyć chorych przez podawanie im tak zwanego zdrowego genu- jest to tak zwana terapia genowa.
DALTONIZM to nieprawidłowe rozróżnianie barw. Zaburzenie to ma różne warianty, ale jest związane z mutacją genu związanego z wrażliwością czopków na fale światła różnej długości. 8/100 chłopców jest chorych.
Daltonizm nie wpływa na długość życia, nie jest leczony.

CHOROBY AUTOSOMALNE
Większość chorób dziedzicznych powodowanych jest przez mutacje w genach położonych w autosomach( są ich 22 pary, a chromosom X jest jeden). Większość chorób jest wywoływanych przez mutacje autosomalne recesywne, to znaczy że muszą być zmutowane oba geny, by wystąpiły objawy choroby.
Niektóre choroby autosomalne recesywne to:
FENYLOKETONURIA spowodowana jest brakiem enzymu rozkładającego fenyloalaninę, prowadzi to do upośledzenia umysłowego. Choruje 1/10000 osób. Dieta z bardzo małą ilością fenyloalaniny zapobiega objawom choroby u niemowląt i dzieci.
ALKAPTONURIA to problem z rozkładaniem tyrozyny
( aminokwasu). Powoduje to odkładanie się ciemnego barwnika w chrząstkach i stawach.
GALAKTOZEMIA spowodowana jest brakiem enzymu rozkładającego galaktozę ( cukier). Leczenie polega na zastosowaniu diety bez mleka i produktów mlecznych przez całe życie. Jeśli diagnoza zostaje postawiona przed pierwszym miesiącem życia, to wprowadzenie diety zapobiega upośledzeniu umysłowemu.
ANEMIA SIERPOWATA to choroba wywołana przez mutacje w genie kodującym jeden z łańcuchów hemoglobiny( są dwa łańcuchy  i dwa  mutacja dotyczy łańcucha ). 1/625 osób jest chora w Afryce (mutacja rzadka u rasy białej).Osoby mające jeden gen normalny i jeden zmutowany (heterozygoty) są oporne na panującą w Afryce malarię.
ALBINIZM to zaburzenia w wytwarzaniu barwnika skóry, oczu, itd.
Sprawia to, że skóra jest biała i bardzo wrażliwa na słońce.
MUKOWISCYDOZA spowodowana jest przez mutacje w genie, którego produkt związany jest z transportem jonów chlorkowych. Powoduje to zmiany w śluzie w płucach i częste zakażenia. Mogą też wystąpić zaburzenia w działaniu trzustki. W Europie co 25 osoba jest nosicielem jednego defektywnego genu wywołującego tę chorobę.
Leczenie polega na podawaniu antybiotyków, preparatów z enzymami trzustkowymi (gdy są potrzebne) oraz związków upłynniających śluz w płucach. Jest to choroba nieuleczalna.
Choroby autosomalne, dziedziczące się w sposób dominujący, są wynikiem zmiany w tylko jednym z pary genów. Na ogół produkt zmutowanego genu jest wadliwy i coś psuje. Istnieje bardzo wiele zaburzeń układu nerwowego i mięśniowego wynikających z nagromadzania się różnych( w zależności od konkretnej choroby) wadliwych produktów białkowych, na przykład w mózgu. Przykładem takiej choroby jest CHOROBA HUNTINGTONA (dawniej zwana pląsawicą Huntingtona ze względu na niekontrolowane ruchy chorych). Występuje na ogół u osób dorosłych (35-45 lat). Od momentu rozpoznania średni czas przeżycia wynosi 16 lat. Nie ma leczenia.
Chorobami autosomalnymi dominującymi są też nowotwory występujące w niektórych rodzinach. W sumie stanowią 5-10 % przypadków wszystkich chorób nowotworowych. Osoba z takiej rodziny może odziedziczyć zmutowany jeden z genów kontrolujących prawidłowe podziały komórki. W ten sposób bardzo się zwiększa ryzyko zachorowania na dany typ nowotworu ( różny w zależności od odziedziczonego zmutowanego genu).
Nieco inne choroby to zespół Downa i zespół Turnera. Obie są spowodowane nie przez zmiany w jednym genie, lecz przez zmianę liczby chromosomów.
ZESPÓŁ DOWNA- potrójny chromosom 21(trisomia chromosomu 21) pojawia się raz na 700 noworodków, a częstość wystąpienia zależy od wieku matki( od jednego na 1350 porodów u kobiet dwudziestopięcioletnich, do jednego na 28 porodów u kobiet czterdziestopięcioletnich). A zatem dodatkowy chromosom pochodzi na ogół z komórki jajowej. Zespół Downa powoduje upośledzenie umysłowe( średni iloraz inteligencji wynosi 50, podczas gdy u osób niecierpiących na tę chorobę wynosi on 100). Dość często występują wrodzone wady serca, które u części dzieci mogą doprowadzić do przedwczesnej śmierci. Poza tym choroba nie wpływa na długość życia.
ZESPÓŁ TURNERA polega na obecności tylko jednego chromosomu X i występuje u jednej na 5 tysięcy nowo narodzonych dziewczynek. Oprócz bezpłodności występują u nich różne dodatkowe objawy, jednak są to wady strukturalne. Nie występuje natomiast upośledzenie umysłowe. Charakterystyczny jest niski wzrost i dość częste są wrodzone wady serca. Choroba nie wpływa też na długość życia.

Na zakończenie warto dodać, że wielu chorób trapiących ludzkość nie powoduje jeden gen, ale oddziaływania kilku genów i środowiska. Część przypadków cukrzycy jest wynikiem mutacji w kilku różnych genach. Istotne znaczenie ma też tryb życia i sposób odżywiania. Geny powodujące tę chorobę niestety nie są jeszcze do końca poznane. Podobnie jest z chorobami układu krążenia, podatnością na nowotwory( z wyjątkiem wspomnianych około 5-10 %, za które odpowiedzialne są pojedyncze mutacje). Jednym z wielkich zadań genetyki XXI wieku jest poznanie genów związanych z powstawaniem tak zwanych chorób wielogenowych, ponieważ to one wywołują dolegliwości u bardzo wielu ludzi.