دور الاختبارات الجينية في أمراض القلب عند الأطفال: علاج شخصي للمرضى الصغار

في كل عام، يتم تشخيص ملايين الأطفال حول العالم بعيوب خلقية في القلب وأمراض القلب الأخرى التي تصيب الأطفال. ويمكن علاج العديد من هذه الاضطرابات القلبية بإجراءات جراحية أو بالأدوية. ولكن في بعض الأحيان، يصبح العلاج معقدًا حيث قد تكون الأسباب وراثية وغير مفهومة تمامًا.

إن التقدم في الاختبارات الجينية لأمراض القلب يوفر رؤى غير مسبوقة حول أصول أمراض القلب الوراثية.

في هذه المدونة، سوف نستكشف كيف تساهم الاختبارات الجينية لاضطرابات القلب والأوعية الدموية في إحداث ثورة في طب قلب الأطفال.

دور الجينات في اضطرابات القلب عند الأطفال

يركز طب القلب للأطفال على أمراض القلب لدى الأطفال وهو مجال يتطور بسرعة. وفي هذا السياق، تلعب الاختبارات الجينية لأمراض القلب والأوعية الدموية دورًا مهمًا في تحديد وتشخيص وعلاج اضطرابات القلب.

السؤال الشائع الذي يخطر على البال هو: "هل أمراض القلب وراثية عند الأطفال؟"

الإجابة على هذا السؤال معقدة، وذلك لأن بعض أمراض القلب تتأثر بشدة بالعوامل الوراثية، في حين قد يكون البعض الآخر ناجمًا عن عوامل بيئية، وفي بعض الأحيان تكون مجموعات هذه العوامل هي الأسباب الرئيسية لأمراض القلب.

دعونا نناقش بعض الجينات المرتبطة بأمراض القلب عند الأطفال.

1. جين NKX2-5

يشفر هذا الجين عامل النسخ المنزلي الذي يشكل حاجز القلب (الجدران التي تقسم حجرات القلب) ونظام التوصيل (الذي ينظم إيقاعات القلب).

ترتبط أي طفرات في جين NKX2-5 بمجموعة متنوعة من أمراض القلب الخلقية (CHDs)، بما في ذلك عيب الحاجز الأذيني (ASD)، ورباعية فالو، وعدم انتظام ضربات القلب.

2. جين GATA4

جين GATA4 هو عامل نسخ إصبع الزنك الذي يشارك في تنظيم تطور جدران القلب والصمامات.

يساعد على التحكم في نمو وتمايز خلايا القلب، بما في ذلك الخلايا التي تشكل حجرات القلب وصمامات القلب.

يمكن لأي طفرة في جين GATA4 أن تعطل التطور الطبيعي للقلب وتؤدي إلى عيوب خلقية مختلفة في القلب مثل عيوب الحاجز الأذيني وعيوب الحاجز الأذيني البطيني.

3. جين TBX5

يشفر الجين TBX5 عامل النسخ الذي يشفر تكوين البطين الأيسر والحاجز البطيني.

أي طفرة في جين TBX5 هي السبب الرئيسي لمتلازمة هولت-أورام، وهو اضطراب وراثي يتميز بعيوب في القلب (مثل عيوب الحاجز الأذيني وعيوب الحاجز البطيني) وتشوهات في الأطراف العلوية.

4. جين NOTCH1

ينتج الجين NOTCH1 بروتينًا يساعد في تنشيط مسار إشارات Notch.

يلعب هذا المسار دورًا مهمًا في تطور مختلف الأعضاء والهياكل، مثل القلب والأوعية الدموية، بالإضافة إلى تكوين صمامات القلب خلال المراحل المبكرة من التطور.

تشارك الطفرة في جين NOTCH1 في 4 إلى 10 في المائة من حالات الصمام الأورطي ثنائي الشرفات، مما يؤدي إلى زيادة خطر حدوث مضاعفات مثل خلل وظيفة الصمام الأورطي، وتوسع الأبهر، وتسلخ الأبهر.

5. جين FOG2

يعمل FOG2 كعامل مساعد لعوامل النسخ GATA وهو ضروري للتطور السليم للقلب والأوعية التاجية من التامور.

ترتبط الطفرات في FOG2 بعيوب القلب الخلقية، وبشكل أكثر تحديدًا، عيوب الحاجز البطيني (VSD)، بالإضافة إلى رباعية فالو.

6. جين MYH7

يشفر جين MYH7 بروتين بيتا ميوسين ذي السلسلة الثقيلة والذي يشكل جزءًا من ألياف العضلات في القلب. وهو مكون أساسي في الساركومير القلبي المسؤول عن انقباض العضلات داخل القلب.

يمكن أن تؤدي الطفرات في هذا الجين إلى حالات مثل اعتلال عضلة القلب الضخامي واعتلال عضلة القلب المتوسع.

7. جينات KCNQ1 وKCNH2 (أمراض القناة الأيونية)

تشارك الجينات KCNQ1 وKCNH2 في تنظيم النشاط الكهربائي في القلب من خلال التحكم في القنوات الأيونية.

ترتبط الجينات KCNQ1 وKCNH2 بأمراض القلب، وخاصة متلازمة QT الطويلة (LQTS)، حيث تقوم بتشفير وحدات فرعية من قنوات أيونات البوتاسيوم الضرورية للإشارات الكهربائية السليمة في القلب.

الأمراض الوراثية الشائعة في أمراض القلب عند الأطفال

أمراض القلب الخلقية (CHD)

تعد هذه العيوب الخلقية من أكثر العيوب الخلقية شيوعًا في العالم. وغالبًا ما تكون العوامل الوراثية مسؤولة عن حالات مثل الصمام الأورطي ثنائي الشرفات، ومتلازمة نقص تنسج القلب الأيسر، ورباعية فالو. وقد تحسنت القدرة على تحديد الطفرات التي قد تكون سببًا في هذا العيب من خلال تحسين القدرة التشخيصية ووسائل العلاج.

أكثر من تكلفة أمراض القلب الخلقية في الهند يعتمد ذلك على طريقة العلاج ومدى تعقيد الحالة.

اعتلال عضلة القلب

إنها حالة تصبح فيها عضلة القلب ضعيفة أو متضخمة. وقد تكون هذه الحالة موروثة وقد تؤدي إلى فشل القلب أو عدم انتظام ضربات القلب. يعد الاختبار الجيني ضروريًا للكشف عن الطفرات التي تسبب الأنواع المختلفة من اعتلال عضلة القلب، بما في ذلك اعتلال عضلة القلب المتوسع واعتلال عضلة القلب الضخامي، ويتم علاج النوعين الأخيرين إذا تم اكتشافهما مبكرًا.

عدم انتظام ضربات القلب

يمكن للاختبارات الجينية للقلب والأوعية الدموية تحديد الطفرات المسؤولة عن اضطرابات نظم القلب الوراثية، مثل متلازمة كيو تي الطويلة أو متلازمة بروجادا، والتي تؤدي إلى عدم انتظام ضربات القلب بشكل خطير. سيمكن التشخيص المبكر من خلال الاختبارات الجينية الأطباء من مراقبة هذه الحالات وإدارتها، مما يقلل من خطر حدوث مضاعفات تهدد الحياة مثل السكتة القلبية المفاجئة.

ارتفاع الكولسترول العائلي

ارتفاع الكوليسترول العائلي هو شكل وراثي من ارتفاع الكوليسترول حيث يكون لدى الأطفال احتمالية الإصابة بأمراض القلب إذا لم يتم اكتشاف مثل هذا الاضطراب أو تشخيصه مبكرًا. مع العلاج وتغيير نمط الحياة، أصبح من الممكن الآن الوقاية من أمراض القلب المبكرة عند الأطفال.

كيف يكشف الاختبار الجيني عن أمراض القلب عند الأطفال؟

عندما نناقش الأساليب التشخيصية الحالية لأمراض القلب عند الأطفال، فإننا نأخذ في الاعتبار الفحوصات الجسدية وتخطيط صدى القلب وفحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي. ولا شك أن هذه الأساليب توفر معلومات قيمة؛ إلا أنها قد لا تكتشف في بعض الأحيان العوامل الوراثية التي قد تكون السبب الرئيسي وراء مشاكل القلب عند الأطفال. 

وهنا تبرز أهمية الاختبارات الجينية لأمراض القلب كأداة مبتكرة في طب قلب الأطفال والتي توجه التدخلات المنقذة للحياة وتساعد في وضع خطط صحية مستقبلية للأطفال.

أكثر من أفضل جراحي القلب للأطفال في الهند هناك عدة طرق للاختبار الجيني حسب الحالة، وهي:

اختبار الوراثة الخلوية

تركز الاختبارات الخلوية الوراثية على تحليل التغيرات الجينية واسعة النطاق، مثل التشوهات الكروموسومية. وغالبًا ما تكون هذه التغيرات سببًا في حدوث حالات متلازمة مرتبطة باضطرابات القلب عند الأطفال.

مذكور أدناه بعض أنواع الاختبارات الخلوية الوراثية.

1. تحليل ميكروأري الكروموسومات (CMA)

يكتشف التغيرات الجينية الكبيرة مثل الحذف أو التكرار التي قد تؤدي إلى عيوب خلقية معقدة في القلب مثل متلازمة حذف 22q11.2.

يتم تحديد التشوهات الكروموسومية عندما يكون لدى الطفل تشوهات خلقية متعددة مرتبطة بالقلب بالإضافة إلى التأخيرات التنموية المرتبطة بها.

بعض الحالات التي يمكن تشخيصها من خلال CMA هي:

• 22q11.2 متلازمة الحذف (متلازمة دي جورج): ترتبط بعيوب القلب الخلقية مثل رباعية فالو وانقطاع قوس الأبهر.
• متلازمة تيرنر: يعاني حوالي 50% من الأطفال الذين يولدون بمتلازمة تيرنر من عيوب في القلب في الجانب الأيسر من القلب والشريان الأورطي.
• متلازمة ويليامز: ترتبط بتضيق الأبهر فوق الصمامي.

ومن خلال اكتشاف هذه المتلازمات، يمكن أيضًا تحليل حالات القلب لدى الأطفال.

2. التنميط النووي

إنها طريقة شائعة لالتقاط الصور على مستوى الجينوم والتي تحدد التغيرات البنيوية في الكروموسومات، مثل الانتقالات أو اختلال الصيغة الصبغية، مثل متلازمة داون ثلاثية الصبغي 21.

يتم استخدامه غالبًا لتشخيص الحالات المتلازمية المرتبطة بالتشوهات القلبية.

بعض الحالات الشائعة التي تم تشخيصها باستخدام النمط النووي:

• متلازمة داون (ثلاثية الصبغي 21): ترتبط بعيوب الحاجز الأذيني البطيني وعيوب الحاجز البطيني.
• متلازمة باتاو (ثلاثي الصبغي 13): تسبب تغيرات بنيوية في القلب، مثل عيوب الحاجز الأذيني.
• متلازمة إدواردز (ثلاثية الصبغي 18): تؤدي إلى عيوب الحاجز البطيني وتشوهات هيكلية أخرى في القلب.

الاختبارات الجينية الجزيئية

وباستخدام هذا النهج، يتم فحص الاختلافات الجينية الأصغر حجمًا، مثل الطفرات في الجينات الفردية. ويمكن أن تساهم هذه الجينات بشكل مباشر في حالات القلب المحددة.

أنواع مهمة من الاختبارات الجينية الجزيئية هي:

1. تسلسل الإكسوم الكامل (WES)

ويقوم هذا الاختبار بتحليل جميع الجينات المشفرة للبروتين في الجينوم للكشف عن أنواع نادرة أو جديدة من الطفرات المرتبطة بأمراض القلب غير المبررة.

من المفيد إجراء هذا الاختبار عندما تفشل الاختبارات السابقة في تحديد السبب أو عندما يشتبه في أن جينات متعددة تساهم في الحالة.

يساعد WES في تشخيص الحالات التالية:

• متلازمة نونان: ترتبط بجينات متعددة (PTPN11، RAF1، SOS1) وترتبط بتضيق الصمام الرئوي أو اعتلال عضلة القلب الضخامي.
• متلازمة بارث: هي حالة مرتبطة بالكروموسوم X تسبب اعتلال عضلة القلب المتوسع وترتبط بجين TAZ.
• مرض بومبي الرضيعي: هو اضطراب أيضي يسبب اعتلال عضلة القلب الضخامي ويرتبط بطفرات في جين GAA الذي يكسر الجليكوجين إلى جلوكوز في الليزوزومات.

2. تسلسل الجينوم الكامل (WGS)

ويقوم هذا الكتاب بدراسة المناطق المشفرة وغير المشفرة في الجينات، ويوفر فهماً كاملاً للاختلافات الجينية.

ورغم أنها لا تزال في طور الظهور من حيث الممارسات السريرية المتكررة، فإنها تتمتع بإمكانات هائلة لتحديد الأسباب الجينية للحالات التي ظلت دون تشخيص من خلال طرق الاختبار الجيني الأخرى.

يتم استخدام WGS عندما لا يوفر النمط النووي أو WES إجابات، حيث يفحص المناطق غير المشفرة التي قد تنظم نمو القلب.

3. الاختبار الجيني قبل الزرع (PGT)

يتم استخدامه أثناء عملية التلقيح الصناعي (IVF) لفحص الأجنة بحثًا عن طفرات جينية محددة أو تشوهات كروموسومية قبل الزرع.

ويساعد الأسر التي لديها خطر معروف لنقل الحالات الوراثية المرتبطة بالقلب على ضمان نتائج أكثر صحة للطفل.

الحالات التي يتم تشخيصها بـ PGT-

• متلازمة مارفان: في اختبار PGT، يتم إجراء اختبار الطفرات في جين FBN1.
• عدم انتظام ضربات القلب البطيني المتعدد الأشكال الكاتيكولاميني (CPVT): نظرًا لأن الحالة مرتبطة بطفرات RYR2 أو CASQ2، فإن PGT يحدد الطفرة.

فوائد الاختبارات الجينية

تسمح الاختبارات الجينية للأطباء بتحديد الحالات الوراثية مثل اعتلال عضلة القلب الضخامي أو عيوب القلب الخلقية، غالبًا قبل ظهور أي أعراض ملحوظة. بعد الاختبارات، يتم التخطيط للتدخلات وفقًا لذلك. دعونا نفهم الجوانب بإيجاز.

• وبمجرد تحديد السبب بشكل نهائي، فإنه يعطي إشارة إضافية بشأن تعديل جرعات الدواء أو حتى النظر في التدخلات الجراحية المبكرة.
• يقوم الاختبار الجيني بتقييم المخاطر العائلية ويسمح بالمراقبة المبكرة للأطفال المعرضين لخطر كبير بسبب الحالات الوراثية مثل متلازمة QT الطويلة أو ارتفاع الكوليسترول العائلي.
• يساعد فحص الأطفال حديثي الولادة بحثًا عن علامات وراثية محددة الأطباء على اكتشاف عيوب القلب الخلقية التي قد لا يتم اكتشافها في فحوصات الولادة الروتينية، كما يساعد أيضًا في التنبؤ بتطور الاضطرابات الوراثية.
• لقد أتاح التقدم الأخير في تسلسل الإكسوم الكامل اكتشاف الطفرات الجينية النادرة المرتبطة بأمراض القلب عند الأطفال وتحقيق دقة تشخيصية أفضل وبالتالي الحصول على نتائج أسرع.

لا شك أن التطورات في الاختبارات الجينية تفتح فرصًا لخيارات علاجية جديدة لأمراض القلب المعقدة. أفضل مستشفيات أمراض القلب للأطفال في الهندكما أنه يطور إمكانيات جديدة حيث لا يتم علاج أمراض القلب عند الأطفال فحسب، بل يتم استكشافها أيضًا داخل جوهرها.

التغلب على تحديات الاختبارات الجينية

من المؤكد أن الاختبار الجيني يعد أداة قوية لفهم سبب المرض، ولكنه يواجه أيضًا بعض التحديات التي يجب أخذها في الاعتبار. 

• إن إحدى القضايا الأكثر شيوعاً هي تفسير المتغيرات ذات الأهمية غير المؤكدة. والمتغيرات ذات الأهمية غير المؤكدة هي عبارة عن تغيرات جينية لا يُفهَم تأثيرها جيداً. وهذا يترك الأسر في منطقة رمادية ويجعلها غير متأكدة من كيفية المضي قدماً في العلاج.
• إنه اختبار باهظ التكلفة للغاية، وأحيانًا لا تستطيع أغلب الأسر تحمل تكلفته. ولكن هذه الاختبارات أصبحت أكثر تكلفة تدريجيًا بفضل التطورات.
• "متى يمكن للوالدين اختبار أطفالهم الذين لا تظهر عليهم أعراض؟" يجب أن يتم اتخاذ مثل هذه القرارات في أذهان الأفراد، إلى جانب الاستشارة الوراثية المناسبة.

مستقبل الاختبارات الجينية في طب القلب عند الأطفال

إن سيناريو الاختبارات الجينية يتطور بسرعة مع التقنيات المتقدمة مثل تسلسل الجينوم الكامل. وهي توفر رؤى أعمق في الأساس الجيني لأمراض القلب لدى الأطفال. بالإضافة إلى ذلك، فإن الذكاء الاصطناعي، الذي يحدث الآن تحولاً كبيراً في العلاج الطبي، يؤثر أيضًا على كيفية تحليل البيانات الجينية وبالتالي تمكين التشخيصات الأسرع والأكثر دقة.

إن التقدم نحو أكثر التقنيات إثارة للاهتمام في مجال تحرير الجينات مثل تقنية كريسبر (CRISPR). فهي تمتلك القدرة على تصحيح الطفرات الجينية حتى قبل أن تؤدي إلى المرض وأعراضه. ولا تزال هذه التقنيات في مراحلها التجريبية، ولكن من دون أدنى شك، فإن هذه التطورات تعد بمستقبل حيث يمكن علاج أمراض القلب الوراثية على المستوى الجيني.