2022/10/17
(一) 遺傳訊息
遺傳學是探索生物遺傳和基因變異的學科,以往可以用來選擇培育的品種,提高谷麥和牧畜的質素。 現代的遺傳學更應用於檢測,預防和治療多種的遺傳疾病。
遺傳基因儲藏在細胞核內的 DNA,DNA 是由 4 種不同的核苷酸 ATGC 組成的鏈狀分子,通常是以雙鏈式配對。 4 種核苷酸的序列形成不同的基因遺傳訊息。 當細胞內的基因被觸發時,核苷酸序列就會被翻譯將氨基酸合成蛋白質。 蛋白質的結構和功能維持所有器官的運作,若果出現變更或錯漏,可能會造成重大的影響。
人體細胞含有數千個基因,並不是所有基因都處於激活狀態。 不同的細胞組織會按照需要作出調控,當基因被激活時,DNA 的訊息就會轉錄成 mRNA,再經傳遞製成蛋白質。 轉錄因子幫助控制基因的開關。
基因須然儲藏了支持生物運作的所有訊息,但仍然會受到後天的影響。 同卵雙胞胎若果被分隔在截然不同的環境之下成長,體態和性格都可能會出現顯著的差異。 乳糖不耐症是因為乳糖酶素基因功能減弱, 不能夠生產足夠消化乳糖的酶素,但若果減少進食奶類產品,或補添乳糖酶,就不會出現脹氣和腹瀉的症狀。
(二) 基因變化
人類細胞內的 DNA 是以雙鏈式配對,在複製配對過程中,第二條鏈的排序可能出現錯誤,若果錯誤影響到生產蛋白質的基因編碼,就可能影響形態和功能。 正常情況下,DNA 聚合酶有自我校對的能力,出錯的機會只有千萬份之一。 外來因素可能誘發和增加 DNA 出現變化的機會,在 DNA 複製過程中擾亂核苷酸的正確配對。 一些致癌化學物質,例如煙草、酒精、甲醛、石棉、與及放射性原素,都會增加 DNA 配對錯誤的機會。 氧化過程產生的自由基,紫外線輻射都會對 DNA 的結構造成損害,所以要避免暴露和接觸。
少量的基因變化可能不會做成重大的影響,因為細胞有自我修復的功能,人體的免疫系統亦有監察的作用,幫助去除出現病變的細胞組織。
許多基因變化都有害處,但在特殊情況下可能有益處。 地中海貧血是一種遺傳性血液疾病,若果一對基因都出現病變,貧血情況非常嚴重。 在地中海、太平洋海岸、和東南亞瘧疾肆虐的地區,較為脆弱的紅血球反而對瘧疾提供了不同程度的抵抗力和保護。 通過自然的篩選,能夠幫助適應環境和生存的基因變化便能夠保存和延續。 在陽光猛烈的熱帶地區,皮膚色素基因較為深色的人亦比較容易適應。
(三) 醫療相關的遺傳學
醫療遺傳學是要瞭解基因變異對健康和疾病的影響。 較常應用的檢測是高齡和高危產婦的產前篩檢,或較詳盡的血液基因測試。
若果近親患有遺傳性病症,亦可能建議直系親屬接受篩檢。 許多疾病都不是單一個基因決定,還要加上後天環境因素和生活習慣的影響。 遺傳病症的咨詢通常可以從家庭醫生開始。
例如腦部退化症狀、帕金森症、風濕關節炎、糖尿病、心臟血管疾病、甲狀腺病變和部份癌症都有遺傳的傾向。 若果父或母單一邊的近親超過 3 個患有同樣的疾病,遺傳的因素較高,就要安排及早篩檢和跟進,改善飲食,生活習慣和環境的影響,減少發病的機會。
醫生亦可能轉介給專業的遺傳病學研究人員,更加深入瞭解和評估患上遺傳病的風險。 例如若果直系親屬父親、母親或兄弟姐妹在 45 歲前出現冠心病或心臟病猝發,除卻高血脂導致粥狀硬化和血管栓塞,亦需要排除冠狀血管狹窄和血液凝結導致血栓等病變。 減少發病的機會,醫生會建議健康飲食、定期運動、開始服用降膽固醇和抗凝血的藥物。 少部份基於心瓣病變導致的症狀,可能需要手術治療改善結構。 醫生可能會建議做特定評估風險的測試。
(四) 產前基因篩檢
許多孕婦在懷孕期間都擔心嬰兒會有健康問題。 若果年齡、家族遺傳和病歷會增加胎兒出現遺傳缺陷的風險,醫生可以安排做產前的基因篩檢,評估胎兒患有染色體過多或遺缺,和神經管缺陷的風險。 較為常見的染色體變化是唐氏綜合症,第 18 對染色體多出一份,和神經管不能閉合,以致脊椎神經和脊柱開放暴露。 以往的篩檢方法是在 15 週後抽取羊水,或在 10 至 13 週從胎盤邊抽取細胞檢查,診斷的準確度高,但都有出血和導致流產的風險。 近年已經改用血液篩檢和超聲波素描來厘定基因異常的風險,在 12 週時抽取血液和做超聲波素描,再在 16 週時重覆血液測試,準確率約為 88%。 孕婦亦可以選擇自費做較詳盡的游離 DNA 篩檢,檢測母親血液中含有的胎兒 DNA。 除卻可以評估染色體病變的可能性,更可以檢測到胎兒的性別和 Rh 血型,與及一些基因微細遺缺的病變。
在進行產前基因篩檢之前,父母先要作出考慮,因為一些基因病變並沒有妥善的治療方法。 若果測試顯示有基因缺陷,能夠改善的病變可以及早開始或安排治療,不能夠改變的嚴重缺陷,父母就要面臨抉擇,是否繼續懷孕和為胎兒出生後的護理作出安排,或中止懷孕。
(五) 基因組檢測
須然單一個顯性基因突變可以導致疾病,例如鐮刀狀細胞貧血症,肺部囊腫纖維化;但通常是多個基因變化的影響,再加上後天因素,才會引發病症。 研究顯示引發病症的因素當中,基因變化僅佔 20%,醫療體系佔 10%。 環境因素佔 20%,而生活習慣是最主要的原因,佔 50%。 即使母親、姊妹都患有乳癌,檢測發現有乳癌基因的異變 BRCA 1/2,但若果能夠維持標準體重、健康飲食、戒除煙酒、早點懷孕,就可以減低觸發基因致病的風險。
近年開始流行做基因組測試,上網亦可以自己安排測試。 檢測包括影響健康狀況的基因變異,和家族血統,但準確度有參差,例如一對同卵雙胞胎的檢測結果可能並不一致相同。
在特別情況下若果經可靠的實驗室做檢測,基因組檢測可以及早發現疾病或疾病的發展趨勢,開始預防措施和治療,與及建議直系親屬接受檢測。
產前基因檢測,可以及早發現胎兒的基因異變,安排治療和日後的護理,或讓父母作出抉擇。 若果直系親屬多人有癌症病歷,基因檢測可以及早厘定出現癌症的風險,安排定期的癌病篩檢和跟進。
不瞭解家族病歷的人,例如嬰兒時期被收養,基因組檢測可以衡量患上心臟病、直腸癌、乳癌和卵巢癌的風險會否增加。