โรคที่เกิดจากความผิดปกติของยีน

      ยีนประกอบด้วยกรดนิวคลีอีก (nucleic acid) อยู่บนโครโมโซม (chromosome) ในนิวเคลียสของเซลล์ เป็นหน่วยที่ควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทางกรรมพันธุ์ โดยควบคุมลักษณะและหน้าที่การทำงานของเซลล์ แต่ละคนจะได้รับยีนจากสเปอร์มาโตซัวของพ่อครึ่งหนึ่ง และจากไข่ของแม่ครึ่งหนึ่ง ถ้าลูกได้รับยีนที่ผิดปกติมาจากฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งหรือทั้งสองฝ่าย ก็จะทำให้การควบคุมลักษณะและหน้าที่การทำงานของเซลล์ในลูกผิดปกติไปเกิดเป็นโรคที่เราเรียกว่า โรคกรรมพันธุ์ (hereditary disease) ในรายที่พ่อและแม่มียีนเป็นปกติ ยีนก็อาจจะเกิดการผันแปร (mutation) ในระหว่างการเจริญของสเปอร์มาโตซัว หรือไข่หรือภายหลังการผสมแล้วก็ได้ ในกรณีนี้เราไม่ถือเป็น โรคกรรมพันธุ์ที่แท้จริง เพราะพ่อ แม่ ปู่ ย่า ตา ยาย ไม่ได้มีความผิดปกติของยีนมาก่อน ความผิดปกติที่เกิดขึ้นใหม่นี้อาจจะถูกถ่ายทอดต่อไปสู่ลูกหลานหรือไม่ก็ได้ สาเหตุใหญ่ๆ ที่ทำเป็นปกติ เพราะความผิดปกติอยู่ในส่วนประกอบของกรดนิวคลิอิกเซลล์ของผู้ป่วยเหล่านี้จะยังคงมี โครโมโซม ที่มีจำนวนและรูปร่างเป็นปกติ เพราะความผิดปกติอยู่ในส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิกหรือยีนบนโครโมโซมเท่านั้น แต่มีผู้ป่วยอีกกลุ่มหนึ่งซึ่งมีความผิดปกติในจำนวนและรูปร่างของโครโมโซมร่วมด้วย

      เมื่อมีความผิดปกติในยีน การควบคุมลักษณะ และหน้าที่การทำงานของเซลล์ก็เสียไป ทำให้เกิดความผิดปกตินานาประการขึ้น ยีนที่ผิดปกติอาจทำให้เซลล์ผลิตโปรตีนบางชนิดไม่ได้ หรือผลิตโปรตีนที่ผิดแบบออกมา ถ้าโปรตีนที่ผลิตไม่ได้เป็นเอนไซม์ที่มีความสำคัญต่อการทำงานของเซลล์มากก็จะแสดงลักษณะผิดปกติออกมาชัดเจน เช่น ผู้ป่วยที่ขาดเอนไซม์ไทโรซีนออกซิเดส (tyrosine oxidase) จะทำให้เซลล์ของร่างกายไม่สามารถสร้างสารที่เรียกว่า เมลานิน ซึ่งเป็นสารสีดำที่พบในชั้นผิวหนัง และชั้นสีของลูกตา ทำให้ผู้ป่วยมีผิวสีขาวมาก ที่เราเรียกว่า คนเผือก (albinism) ผมก็มีสีขาวตาดำก็จะเป็นสีขาว ทำให้เกิดอันรายจากแสงแดดต่อประสาทตาและผิวหนัง ทำให้ประสาทตาเสียหรือเกิดมะเร็งของผิวหนังได้ง่าย
      ตัวอย่างของการผลิตโปรตีนผิดแบบ แล้วทำให้เกิดอันตรายต่อร่างกาย ได้แก่ โปรตีนที่เป็นสารสีในเม็ดเลือดแดงที่เรียกว่า เฮโมโกลบิน ซึ่งทำหน้าที่สำคัญในการนำออกซิเจนจากปอดไปสู่เซลล์ต่างๆ ทั่วร่างกาย เฮโมโกลบิน ซึ่งทำหน้าที่นี้ได้ดีต้องเป็นเฮโมโกลบินปกติที่เราเรียกว่า เฮโมโกลบินเอ (A) ผู้ป่วยที่มียีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์เฮโมโกลบินผิดปกติไป อาจจะสร้างเฮโมโกลบินซึ่งมีส่วนระกอบของกรดอะมิโนในโปรตีนผิดไปจากปกติออกมาแทน เช่น เฮโมโกลบินเอส (S) หรือเฮโมโกลบินอี (E) หรือมีการสร้างโปรตีนแต่ละชนิดซึ่งเป็นส่วนประกอบของเฮโมโกลบินในปริมาณที่ผิดปกติไป เมื่อมารวมกันสังเคราะห์เป็นเฮโมโกลบินก็จะเกิดเป็นโกลบินที่ผิดปกติ เกิดเป็นโรคของเมล็ดเลือดแดงในกลุ่มที่เรียกว่า ทาลัสซีเมีย (thalassemia) เฮโมโกลบินที่ผิดปกติเหล่านี้ จะทำหน้าที่ในการจับออกซิเจนบกพร่องไป และทำให้เม็ดเลือดแดงแตกง่ายเกิดเป็นโรคโลหิตจางทางกรรมพันธุ์ชนิดหนึ่งขึ้น จากตัวอย่างเหล่านี้จะเห็นได้ว่า แม้มีความผิดปกติของยีนเพียงยีนเดียว ก็อาจเกิดโรคขึ้นได้ 

      โรคที่เกิดขึ้นเพราะความผิดปกติในจำนวน และรูปร่างของโครโมโซมก็มีมากมายหลายชนิด และมักเกิดความผิดปกติในร่างกายหลายแห่ง เพราะมีความผิดปกติยีนหลายอัน เช่น โรคมองโกลิซึม (mongolism) หรือเดาน์ซินโดรม (Down's syndrome) ผู้ป่วยที่เป็นโรคนี้จะมีความผิดปกติที่ใบหน้า คือ มีหน้าเหมือนชาวมองโกเลีย และสมองไม่เจริญ ความคิดอ่านหรือไอคิว (I.Q.) ต่ำมาก โรคนี้เกิดขึ้น เพราะมีโครโมโซมคู่ที่ ๒๑ เกินมากลายเป็น ๓ อัน แทนที่จะเป็น ๒ อัน

      โรคที่เกิดจากยีนผิดปกตินี้ มีมากมายนับเป็นร้อยๆ ชนิด เรารู้ได้จากการพบว่ามีการถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์ คือเป็นกัน หลายคนในตระกูลเดียวกันหรือตรวจพบความผิดปกติในลักษณะของโครโมโซม โรคเหล่านี้ บางโรคก็รู้ตำแหน่งและลักษณะ ของความผิดปกติได้แน่นอนว่าอยู่ที่โครโมโซมใดหรือยีนใด แต่ ก็ยังมีโรคอีกมากมายหลายชนิด ซึ่งเราทราบดีว่าถ่ายทอดทาง กรรมพันธุ์ แต่ยังไม่ทราบตำแหน่ง และลักษณะของความผิด ปกติที่แน่นอนว่าอยู่ที่ส่วนไหน เช่น โรคจิตบางชนิด คนแคระ โรคตาบอดสี เป็นต้น