АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Методи генетичних досліджень. Їх застосування на сучасному етапі

У клінічній діагностиці спадкових хвороб беруть до уваги їх загальні характерні особливості:
наявність схожих випадків захворювання в родині і серед віддалених кровних родичів;
рецидивуючий, хронічний, довгостроково неподдающееся лікуванню перебіг захворювання;
наявність рідко зустрічаються специфічних симптомів або їх поєднання;
ураження багатьох систем і органів;
наявність більше 5 вроджених морфогенетичних варіантів, званих також мікроаномалій розвитку, ознаками дісембріогенеза, ознаками дисплазії розвитку, стигмами, які виходять за нормальні варіації будови органа, але на відміну від вад розвитку не порушують функцію органу;
вроджений характер захворювання.
Якщо при такому обстеженні точний діагноз не поставлений і залишається підозра на спадкове захворювання, то для діагностики використовують спеціальні генетичні методи.
Детальний клініко-генеалогічне обстеження сім'ї дозволяє іноді знайти закономірності успадкування якихось симптомів.
Цитогенетичне обстеження. Показаннями до його проведення є:
підозра на хромосомну хворобу;
множинні вроджені вади розвитку;
кілька неблагополучних наслідків вагітності (спонтанні аборти, мертвонародження, вроджені вади розвитку у дітей);
порушення репродуктивної функції;
пренатальна діагностика.
Молекулярно-генетичні методи дозволяють діагностувати спадкову хворобу на рівні ДНК (гена). Всі численні варіанти цих методів грунтуються на методах технології рекомбінантної ДНК або генної інженерії.
Біохімічні методи застосовують при підозрі на спадкову хворобу обміну речовин. Вони можуть бути багатоетапними ("просівні програми") або відразу строго спрямованими на певну патологію. У біохімічній діагностиці використовують всі методи сучасної біохімії.
Імуногенетичні обстеження хворого, його родичів дозволяє виявити спадкові імунодефіцити, використовувати дані для діагностики методом зчеплення генів, оцінити сумісність матері та плоду, визначити прогноз при хворобах з спадковою схильністю.
Цитологічні методи застосовуються в диференційній діагностиці шкірних хвороб, хвороб накопичення (мукополісахаридози, муколіпідози).
Метод зчеплення генів рекомендується в тих випадках, коли пряма діагностика неможлива. При цьому вирішується питання, успадкував чи пробанд мутантний ген, якщо в родоводі є це захворювання. В основі методу лежить генетична закономірність спільної передачі генів, локалізованих лише у хромосомі (групі зчеплення).
ПРИНЦИПИ ЛІКУВАННЯ СПАДКОВИХ ХВОРОБ. З урахуванням різноманітності типів мутацій, ланок порушеного обміну, залученості органів і систем не може бути однакових методів лікування для різних форм спадкових хвороб. В основі їх лікування лежать застосовувані і при інших хворобах напрямки - симптоматичне, патогенетичне етіологічне. Симптоматичне і патогенетичне напрямки передбачають використання всіх видів сучасного лікування: лікарський, дієтичне, хірургічне, рентгенорадіологіческіе, фізіотерапевтичне. Повне одужання при спадкових хворобах поки неможливо, але лікування їх - не така безнадійна програма з терапевтичної точки зору, як це здавалося раніше.
Симптоматичне лікування призначають практично при всіх спадкових хворобах, а для багатьох форм воно є єдиним. До того ж воно посилює позитивний ефект патогенетичного лікування. Види симптоматичного лікування різноманітні - від лікарських засобів до хірургічної корекції.
Патогенетичне лікування спрямоване на корекцію ланок порушеного обміну речовин. Якщо ген не функціонує, необхідно відшкодувати його продукт, якщо ген виробляє аномальний білок і утворюються токсичні продукти, слід видалити їх і відшкодувати основну функцію гена, якщо ген виробляє багато продукту, то надлишок його видаляють.
У клінічній практиці все ширше застосовуються такі форми патогенетичної терапії:
специфічні обмежувальні дієти, наприклад при фенілкетонурії обмежують надходження фенілаланіну з їжею (дитину переводять на штучне вигодовування); при галактоземії виключають галактозу, при хворобі Рефсума - фітановую кислоту;
виведення патологічних метаболітів з організму. Первинний гемохроматоз, наприклад, лікують повторними кровопусканнями. Накопичені проміжні продукти обміну можна видаляти за допомогою ліків, діалізу крові, гемо-та лімфосорбції;
заміщення відсутнього продукту (антигемофільних глобулін при гемофілії А, тиреоїдні гормони при гіпотиреозі, гідрокортизон при адреногенитальном синдромі);
індукція ферментів (застосування малих доз фенобарбіталу при деяких формах гіпербілірубінемії);
відшкодування кофактора (при вітамінзалежного станах);
виключення ліків, що викликають патологічний ефект у носіїв мутантних генів (наприклад, антималярійні або сульфаніламідні препарати при недостатності ферменту Г-6-ФДГ);
пересадка органів і тканин.
Етіологічне лікування, спрямоване на відшкодування гена або придушення його активності, називають генотерапією. Клонований ділянка ДНК, що є геном або його активною частиною, разом з регуляторними ділянками вбудовують в вектори і вводять в клітини. Перенесення векторів або клонованих ділянок ДНК в клітини можливий шляхом прямої мікроін'єкції, електропорації, хімічно опосередкованої трансфекції, за допомогою вірусів. Така процедура називається трансгеноза. Вимкнення дії функціонуючого мутантного гена можливо через різні види супресії РНК.
Експериментально обгрунтовані два види генотерапіі - за допомогою трансгеноза зародкових і соматичних клітин.
Генно-інженерні підходи до лікування спадкових хвороб на рівні зародкових клітин грунтуються на введенні заданого гена (ділянки ДНК) в запліднену яйцеклітину. Такий трансгеноза успішно здійснений на експериментальних і сільськогосподарських тварин. Однак для людини цей підхід ще недостатньо біоетичні обгрунтований, особливо з урахуванням віддалених наслідків. Тому експерименти на людських яйцеклітинах, зиготах або ембріонах заборонені за соціально-етичних міркувань.
Генно-інженерне лікування через трансгеноза соматичних клітин. Перенесення генів у соматичні клітини може бути здійснений і колишніх природних умовах в природних умовах. Взяті з організму клітини печінки, кісткового мозку, лімфоцити можуть бути піддані трансгеноза необхідним генетичним матеріалом і повернуті в організм, де вони компенсують спадковий дефект. Таке лікування вже застосовано при комбінованому імунодефіциті, що викликається мутацією в гені аденозіндезамінази (лімфоцити), хвороби Гоше (кістковий мозок), сімейної гіперхолестеринемії (клітини печінки).
Можливий також прямий трансгеноза, тобто в в природних умовах коли вектор із заданою конструкцією гена спрямований на клітини-мішені організмі.
Такий підхід апробується вже для лікування муковісцидозу. Аденовірусні вектор з геном трансмембранного регулятора іонів натрію (мутація в цьому гені веде до муковисцидозу) вводять через верхні дихальні шляхи, де він проникає в епітеліальні клітини. Вироблюваний введеним геном білок нормалізує транспорт іонів натрію через епітелій слизової оболонки.
Можливості генотерапіі, мабуть, виходять за межі лікування тільки спадкових хвороб. В даний час ведуться численні дослідження з розробки методів лікування злоякісних новоутворень, вірусних інфекцій, особливо СНІДу, із застосуванням різних підходів генотерапії.
При розробці методів генотерапії і їх застосуванні звертають особливу увагу на забезпечення безпеки, одночасно і для хворого, і для навколишнього середовища, оскільки в лабораторних умовах створюються нові генетичні "конструкції", раніше не зустрічалися в природі. Біологічна безпека генотерапіі регулюється відповідними нормативними (законодавчими) актами та біоетичних комітетів на міжнародному і національних рівнях. Всі види генотерапіі проходять сувору перевірку на ефективність і безпеку, включаючи і ті умови, які застосовують при випробуванні ліків.
Профілактики спадкових хвороб. Первинна профілактика спадкової патології зводиться до того, щоб не допустити зачаття або народження хворої дитини. Вторинна профілактика передбачає корекцію прояви хвороби після народження (нормокопірованіе). Ступінь експресії патологічного гена можна зменшити шляхом зміни середовища (дієта, ліки). Особливо ефективний такий підхід при хворобах з спадковою схильністю.
Існують наступні напрямки профілактики спадкової патології: 1) планування сім'ї (первинна профілактика), 2) елімінація патологічних ембріонів і плодів (первинна профілактика), 3) управління пенетрантностью і експресивністю (вторинна профілактика), 4) охорона навколишнього середовища (первинна та вторинна) профілактика.
Планування сім'ї з генетичної точки зору здійснюється шляхом медико-генетичного консультування. Цей вид високоспеціалізованої медичної допомоги фактично повинен бути доступний кожній родині до народження хворої дитини (проспективне консультування) і, звичайно, обов'язковий після народження хворої дитини (ретроспективне консультування). Наявність хворих у родоводі також є прямим показанням до медико-генетичного консультування. Лікар-генетик спільно з фахівцями клінічної діагностики, враховуючи результати лабораторних генетичних досліджень (цитогенетичних, біохімічних, імунологічних, молекулярно-генетичних) уточнює генетичну ситуацію в сім'ї і дає висновок про ризик повторного народження хворої дитини і необхідності пренатальної діагностики.
Ризик, що не перевищує 10%, відноситься до низьких, при цьому дітонародження може не обмежуватися. Ризик від 10 до 20% вважається ризиком із середнім значенням. У цих випадках при плануванні дітонародження необхідно брати до уваги тяжкість захворювання і тривалість життя дитини. Чим важче захворювання і чим більше тривалість життя хворої дитини, тим більше обмежень для повторного дітонародження.
При високому ризику мати хворої дитини (20% і вище) рекомендується утримуватися від подальшого дітонародження. Таким чином, всі успадковані (не спорадичні) випадки народження дитини з домінантним і рецесивним захворюванням відносяться до високого ризику повторного народження хворої дитини.
Рішення про зачаття, пренатальної діагностики чи дітородінні, природно, приймає сім'я, а не лікар-генетик. Завдання лікаря-генетика - визначити ризик народження хворої дитини і роз'яснити родині суть рекомендацій, які не повинні бути директивними, і допомогти прийняти рішення.
Показаннями до медико-генетичного консультування є:
підозра на спадкову або вроджену патологію (діагностика або диференційована діагностика);
наявність спадкової хвороби у пацієнта (прогноз перебігу захворювання);
зміни репродуктивної функції у жінок і чоловіків (безпліддя, первинні порушення оваріального циклу, аномалії розвитку статевих органів, повторні мимовільні викидні, мертвонародження);
народження дитини з вродженою вадою розвитку або спадковим захворюванням (прогнозування спадкової патології у майбутніх дітей)
наявність в сім'ї спадкового захворювання (прогнозування хвороби у здорових родичів або майбутніх дітей);
вік подружжя (жінки після 35 років, чоловіки після 45 років) при плануванні дітонародження;
кровноспоріднених шлюби (до троюрідних братів і сестер);
хімічні і радіаційні мутагенні впливи.
Медико-генетичні консультації в Росії проводяться у медико-генетичних консультаціях, організованих, як правило, в обласних та міських лікарнях. Такі консультації є і при вузівських клініках, а також при науково-дослідних інститутах. Крім лікарів-генетиків та середнього медичного персоналу, в штат кабінету входять лаборанти-генетики, які здійснюють цитогенетичну і біохімічну діагностику спадкових хвороб.
Елімінація патологічних ембріонів і плодів (переривання вагітності) проводиться після пренатальної діагностики, яка є в даний час найбільш поширеним методом первинної профілактики. Пренатальну діагностику проводять після медико-генетичного консультування. Методи пренатальної діагностики ділять на неінвазивні та інвазивні.
До неінвазивним методам належить ультразвукове дослідження. Затримка розвитку ембріона і плода можлива при спадкової патології, виявити яку можна з 8-10-го тижня вагітності. На 18-24-му тижні вагітності ультразвукове дослідження виявляє багато вроджені і спадкові вади розвитку - редукцію кінцівок, аненцефалію, спинномозкову грижу.
До неінвазивним методам належить також дослідження альфа-фетопротеїну, хоріонічного гонадотропіну, некон'югованого естріолу в сироватці вагітної. При наявності у плода спинномозкової кили, аненцефалії або синдрому Дауна концентрація цих речовин змінюється (одних - підвищується, інших - знижується). Ці методи є орієнтовними, іноді їх називають просіюють (скринінговими).
Інвазивні методи дозволяють діагностувати хворобу точно. Суть їх зводиться до узяття кліток (або тканин) плода для цитогенетичного, біохімічного, молекулярно-генетичного, морфологічного дослідження, за допомогою яких діагностуються всі хромосомні хвороби і близько 400 генних хвороб.
Клітини (або тканини) плода беруть різними способами і в різні терміни вагітності:
біопсія (або аспірація) хоріона або плаценти - 7-11-й тиждень;
амніоцентез і паркан амніотичної рідини із клітинами - 15-16-й тиждень,
кордоцентез та забір крові плода - 18-22-й тиждень;
біопсія шкіри, м'язів - 16-22-й тиждень.
Успіхи молекулярної генетики дозволили розпочати розробку методів преімплантаціонной діагностики. Від заплідненої в пробірці яйцеклітини на ранніх стадіях дроблення (8-18 клітин) відокремлюють 1-2 клітини, за якими можна поставити діагноз.
Показаннями до пренатальної діагностики є:
вік жінки старше 35 років, чоловіки старше 45 років;
народження дитини з хромосомною чи генної хворобою;
наявність збалансованої транслокації у когось із батьків;
гетерозиготність обох батьків за генним хворобам.
Пренатальна діагностика в Росії здійснюється лише в кількох великих містах (Москва, Санкт-Петербург, Томськ, Воронеж).
Управління пенетрантностью і експресивністю грунтується на знанні патогенезу захворювання і застосуванні методів так званого профілактичного лікування. Суть такого управління зводиться до доклінічного виявлення пацієнтів і профілактичному їх лікуванню.
Просівні (скрінірующіе) програми виявлення спадкової патології у новонароджених застосовують в даний час для діагностики фенілкетонурії, гіпотиреозу і адреногенітальному синдрому. У деяких країнах діагностується також галактоземія. При фенілкетонурії та галактоземії дитину переводять відповідно на бесфенілаланіновую або безгалактозную дієту. При гіпотиреозі або адреногенитальном синдромі призначають замещающую гормональну терапію.
Розробляються методи преконцепційної профілактики. Відповідна підготовка організму матері (наприклад, вітамінізація) до зачаття і в ранні терміни вагітності зменшує ймовірність народження дитини з вродженою вадою розвитку.
Доклінічне виявлення носіїв "мовчазних" алелей, що проявляють своє патологічне дію тільки під впливом певного фактора, дає можливість попереджати патологію шляхом виключення "дозволяють" факторів (найчастіше ліків).
Охорона навколишнього середовища сприяє як первинної, так і вторинної профілактики. Виняток мутагенів (часто вони є і канцерогенами, і тератогенної) з середовища перебування людини зменшить мутаційний процес, а отже, і частоту спадкової патології за рахунок нових випадків. Розроблено методи перевірки факторів навколишнього середовища на мутагенність. Їх застосування має бути обов'язковим для ліків, харчових добавок, пестицидів та інших хімічних засобів, широко використовуваних в системі гігієнічної регламентації факторів навколишнього середовища.

Генетику людини вивчають такими методами:генеалогічним, близнюковим, цитологічним.

Генеалогічний метод полягає у складанні родоводу. Цим методом встановлено, наприклад, що карий колір очей домінує над блакитним, наявність ластовиння - над його відсутністю, здатність краще володіти правою рукою над здатністю краще володіти лівою рукою тощо. Цим методом встановлено також здатність передавати у спадок деякі хвороби.

Близнюковий метод полягає у вивченні розвитку ознак у близнят. Відомо, що у людини близнята бувають двох категорій: різнояйцеві та однояйцеві. Різнояйцеві розвиваються з різних яйцеклітинах, кожна з яких запліднена „своїм" сперматозоїдом. Такі близнята можуть бути як однієї, так і різних статей. Вони схожі між собою не більше, ніж звичайні брати й сестри. Оскільки вони розвиваються в однакових умовах, то всі відмінності між ними зумовлені генотипом. Однояйцеві близнята розвиваються з однієї зиготи, яка розділилась на два фрагменти на певних етапах розвитку зародка.

Вони обов'язково однієї статі і настільки подібні один до одного, що їх важко розпізнають навіть батьки. Всі відмінності між ними зумовлені факторами середовища, а подібність - генотипом. Цей метод часто дає змогу встановити, яка роль спадковості і середовища у розвитку різних ознак, а також захворювань. Наприклад, на кір хворіють як однояйцеві, так і різнояйцеві близнята, отже, ця хвороба цілком умовлена факторами середовища, тобто залежить від потрапляння в організм збудника хвороби. На туберкульоз і дифтерію можна захворіти в разі потрапляння в організм збудника, але в ризику захворіти відіграє велику роль і генотип. Зазвичай, якщо на таку хворобу захворів один із однояйцевих близнят, то часто захворює і другий. У різнояйцевих такої закономірності немає. Групи крові цілком зумовлені спадковістю, вони завжди однакові в однояйцевих близнят.

Цитологічний метод полягає у вивченні хромосомних комплексів. З цією метою зазвичай використовують лейкоцити у мазках крові. Цим методом встановлено низку мутацій, які призводять до тяжких захворювань. Наприклад, коли в диплоїдному наборі хромосом виявиться одна зайва хромосома із 21 - ї пари (47 замість 46), то це призведе до розвитку хвороби Дауна. Такі хворі мають малий розмір голови, вузький розріз очей, плоске обличчя і різко знижений інтелект. Виявлено і багато інших хвороб, пов'язаних з порушенням кількості і структури хромосом.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 938 | Нарушение авторских прав