Для изучения наследственных болезней человека исследуют клетки околоплодной жидкости
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), каждый год более 270 тысяч младенцев, не достигших месячного возраста, погибают от врожденных заболеваний, обусловленных в том числе генетикой
[1]
. Такие болезни, как фенилкетонурия, галактоземия, муковисцидоз могут сказаться на состоянии ребенка сразу после рождения. Однако если вовремя выявить их и начать необходимую терапию, можно сохранять качество жизни на протяжении многих лет. Современные диагностические методы позволяют обнаруживать заболевания, вероятность развития которых у конкретного человека достаточно высока. Мы говорим о наследственных патологиях и их диагностике.
Методы диагностики наследственных заболеваний сегодня очень многообразны. В статье мы расскажем лишь об основных.
Генеалогический метод диагностики наследственных заболеваний
Это один из старейших среди существующих методов диагностики: например, в Московском НИИ педиатрии и детской хирургии соответствующая служба работает с 1970 года
[2]
. А основные его принципы были сформулированы еще в XIX веке
[3]
.
Суть генеалогического метода состоит в составлении генетических карт, которые позволяют выяснить, является ли конкретное заболевание наследственным, как именно оно наследуется и какова вероятность его проявления у пациента. Также метод применяется для прогнозирования рождения детей с различными заболеваниями.
Основной инструмент исследования в данном случае — подробный опрос пациента и получение максимально полной информации о его родственниках. Если пациентом является ребенок, то генетик собирает максимально полную информацию у матери — о протекании беременности, родах, о первых годах жизни. Если к врачу обращается взрослый человек, то сбор информации напоминает сбор анамнеза при визите к терапевту, но более детальный. По возможности врач лично опрашивает и родственников пациента.
Данный метод предполагает большую аналитическую работу, основанную на полученных данных. Таким образом, генеалогический метод — это своеобразное связующее звено между теоретической генетикой и практической медициной. Если исследование проводится с целью планирования беременности, врач указывает вероятность рождения у конкретной пары детей с теми или иными генетическими нарушениями. При обследовании семьи также может быть выявлен круг лиц, у которых высока вероятность проявления наследственных заболеваний. Этим людям рекомендуется провести более точную лабораторную диагностику.
Стоимость консультации врача-генетика в Москве начинается от 2000 рублей
[4]
.
Молекулярно-генетические методы исследования наследственных болезней
Эти методы выявления наследственных заболеваний позволяют фактически заглянуть внутрь ДНК, на которой записана наследственная информация. Они разнообразны: FISH (выявление генетических мутаций с помощью специально помеченных фрагментов ДНК-зондов), ПЦР (метод отличается высокой точностью и позволяет выявлять инфекцию в организме, даже если ее присутствие очень ограниченно), CGH (метод используется в онкологической генетике), SKY (метод, при котором используются особые красители, реагирующие на конкретные участки ДНК) и другие.
Область применения молекулярно-генетических методов широка. В частности, при перинатальной диагностике они позволяют обнаружить нарушения у ребенка еще до его рождения. В случае если женщина прибегает к ЭКО, выявить возможные генетические сбои можно еще до имплантации зародыша в матку.
Также проводится анализ на наследственные заболевания у новорожденных.
Еще несколько лет назад будущим мамам предлагалось пройти инвазивную генетическую диагностику, чтобы убедиться в наличии или отсутствии нарушений у плода. Для анализа бралась амниотическая жидкость, и манипуляция несла определенную угрозу для нормального протекания беременности. Сегодня существует неинвазивная диагностика (NIFTY), которая позволяет выявлять ДНК ребенка при анализе крови матери на наследственные заболевания
[5]
. С высокой степенью точности (более 98%
[6]
) она помогает диагностировать такие опасные патологии, как синдромы Дауна, Эдвардса, Патау.
Молекулярно-генетические методы применяются не только для перинатальной диагностики, но и для выявления других заболеваний: ВИЧ, туберкулез, энцефалит, гепатит и другие. Материал для изучения получается из разных тканей: это может быть кровь, слюна, мокрота. Генетические исследования не только позволяют провести точную диагностику, но и подобрать оптимальное лечение. В частности, они помогают определить чувствительность возбудителя заболевания к препаратам и выбрать тот, который даст наиболее выраженный эффект при лечении.
Стоимость диагностики зависит от объема исследования и может начинаться от 1000 рублей (ПЦР)
[7]
.
Биохимические методы
Выявить многие наследственные болезни обмена веществ (НБО), такие как фенилкетонурия, болезни пуринового обмена, гликогеновую болезнь, позволяют биохимические методы. При НБО в организме накапливаются продукты несовершенного метаболизма, и их обнаружение помогает установить диагноз.
Как правило, предположить наличие НБО можно в самом раннем возрасте: у детей отмечают задержку развития, различные нарушения пищеварения, пигментацию кожи, аллергии и т.д. Для анализа берутся кровь или моча.
Обычно биохимическая диагностика проводится в два этапа. Сначала проводят общий анализ, например, у всех новорожденных на наличие фенилкетонурии. Общие обследования также могут проходить все воспитанники специальных учебных заведений. Детей с отклонениями биохимических показателей направляют на более детальное и сложное обследование, которое проводят в генетических лабораториях.
На заметку
С помощью биохимических методов можно выявлять болезни обмена, но не только их. Например, американские ученые разрабатывают специальный тест для определения в крови метаболитов, говорящих о наличии у детей аутизма
[8]
. Сегодня это заболевание диагностируется при помощи многоступенчатых психометрических тестов, а наличие количественного показателя могло бы помочь врачам в более ранней и точной диагностике.
Стоимость биохимического анализа крови по одному параметру в Москве составляет порядка 200 рублей
[9]
.
Цитогенетический метод
Цитогенетика, наряду с генеалогическим методом, один из самых старых типов диагностики наследственных заболеваний. Еще в XIX веке ученые могли наблюдать хромосомы клеток под микроскопом
[10]
. С того времени задачи цитогенетики практически не изменились: она изучает состояние хромосом и выявляет патологии в них. Метод входит в перечень обследований для беременных женщин, утвержденный Министерством здравоохранения Российской Федерации
[11]
. Цитогенетическое обследование проходят будущие мамы в возрасте старше 35 лет, носители семейных заболеваний. Оно проводится, если у плода обнаружены настораживающие врача отклонения.
Для исследования берут кровь, клетки которой проходят специальную подготовку. В обычном состоянии хромосомы как бы скручены в плотную спираль, поэтому оценить наличие в них повреждений нельзя. Для изучения клетки искусственно вводят в состояние деления, и когда нить хромосомы раскручивается, из нее делают препарат.
Цитогенетические методы применяется в ранней диагностике патологий детей, а также помогают выявлять причины нарушения репродуктивной функции, особенно неясного генеза, у мужчин и женщин.
Стоимость цитогенетического исследования кариотипа в Москве составляет порядка 6700 рублей
[12]
.
Дерматоглифика
С этим методом хорошо знакомы все: дактилоскопия, или изучение рисунка кожи пальцев, относится к дерматоглифике. Существуют и другие методы — пальмоскопия (изучение рисунка на ладонях) и плантоскопия (изучение рисунка кожи на подошвах). Особенности кожного рисунка изучал чешский ученый Ян Пуркинье, который воздал фундаментальную классификацию пальцевых узоров
[13]
. Его последователи выяснили, что некоторые изменения рисунка кожи по сравнению с нормой свидетельствует о генетических заболеваниях
[14]
. Например, по расположению гребней и борозд на коже можно предположить такие патологии, как синдром Клайнфельтера, синдром кошачьего крика, синдром Тернера и даже мультифакторные заболевания — диабет, рак и другие.
Дерматоглифический анализ является частью осмотра пациента в генетической клинике.
Метод выявления гетерозиготного носительства
Ряд наследственных заболеваний определяется повреждением только одного гена (так называемые моногенные заболевания). К ним относятся некоторые эндокринные нарушения, иммунные расстройства, болезни центральной нервной системы и т.д. Так как ребенок получает генетическую информацию от двух родителей, может сложиться ситуация, когда и мать, и отец здоровы, но у них рождается больной ребенок, так как оба родителя передали ему мутированные гены. Чтобы установить, не является ли один из родителей (или оба) носителями наследственных заболеваний, и какова вероятность проявления их у ребенка, проводится анализ на гетерозиготное носительство.
Некоторые болезни, в том числе синдром Марфана или несовершенный остеогенез, передаются детям, даже если только один родитель является их носителем. В этом случае во время планирования беременности нужно обязательно пройти консультацию у генетика: он назовет вероятность рождения ребенка с генетической патологией.
Заболевания могут быть сцеплены с полом, то есть ген, кодирующий их, содержится только в половой хромосоме (гемофилия, мышечная дистрофия). По этим патологиям также рассчитывается риск проявления их у детей. Гетерозиготное носительство выявляется в ходе различных видов генетической диагностики.
Генетическое прогнозирование
Около 90% всех заболеваний человека являются многофакторными
[15]
. Генетические особенности определяют предрасположенность человека к патологии, а при действии определенных факторов среды заболевание может развиться либо нет. Факторы среды тоже отличаются разнообразием: это может быть и экология, и особенности питания как самого человека, так и его матери во время беременности, и регион проживания, и т.д.
Предположить, какова вероятность заболевания, можно в ходе медико-генетического консультирования и по итогам генетических анализов. Сегодня их делают самой разной степени сложности и по многим параметрам. Например, можно изучить генетическое здоровье супружеской пары, установить вероятность развития рака при курении, определить, насколько высока необходимость защищать кожу от действия УФ-лучей.
Пренатальная диагностика наследственных заболеваний
Ввиду актуальности проблемы данное направление генетической диагностики заслуживает особого внимания. Речь идет не об одном методе исследования, а о совокупности. Обследование проводят в период внутриутробного развития ребенка, чтобы выявить врожденные нарушения. По оценке ВОЗ, именно они становятся причиной примерно 7% случаев неонатальной смерти
[16]
. Раннее, еще до рождения, выявление этих нарушений позволяет быстро начать необходимое лечение, а в некоторых случаях даже провести внутриутробную операцию.
Показаниями к проведению пренатальной диагностики являются:
- генетические заболевания, встречавшиеся у членов семьи;
- возраст женщины (старше 35–37 лет);
- выявленное генетическое носительство патологии, сцепленной с полом;
- гетерозиготность родителей по ряду генетических патологий;
- неудачные беременности в анамнезе, прерывавшиеся по неясным причинам.
Методы дородовой диагностики очень разнообразны: УЗИ плода, генетический анализ амниотической жидкости или пуповинной крови, изучение сыворотки крови матери, биопсия ворсин хориона и другие. Целесообразность применения каждого из этих методов определяет врач.
Благодаря достижениям медицины сегодня мы имеем возможность проходить подробную диагностику в области развития наследственных заболеваний. Будущие родители могут узнать о вероятности рождения ребенка с той или иной патологией. Наличие этой информации помогает принять правильное решение, вовремя начать лечение, скорректировать образ жизни, заняться профилактикой развития генетических болезней.
Источник
МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ
Выделяют следующие методы выявления наследственных бо лезней.
1. Генеалогический метод — один из важнейших методов в ге нетике, он представляет собой систему изучения заболеваемо сти в роду с составлением соответствующей родословной. Правильно построенная родословная дает возможность про следить семейные связи, соотношение между лицами женско го и мужского пола, заболеваемость и причины смерти отдель ных членов семьи в разных поколениях. При генеалогическом исследовании родословная строится не только на основании расспроса, но и на непосредственном обследовании макси мально возможного числа родственников. С помощью гене алогического метода можно установить доминантный тип на следования заболевания (у кого он чаще всего проявляется — в некоторых случаях и рецессивный тоже). В этом случае один из родителей также будет страдать данным заболеванием, и будет отмечаться, что это же заболевание имелось у его более отдаленных предков. Если один из родителей при доминантном типе наследования является гомозиготным по данному призна ку, то все его дети бывают больными; если родитель является ге терозиготным, что наблюдается чаще всего, то риск рождения больного ребенка снижается в 2 раза. У различных родственни ков выраженность признаков болезни может быть разной. У от дельных лиц при наличии доминантного измененного гена за болевание может вовсе не проявиться. Такие носители гена остаются практически здоровыми, что связано с неполной рас пространенностью гена. Выраженность и частота проявлений гена зависят от влияния других генов, перекрывающих неполно ценную информацию измененного участка. При рецессивном типе наследования болезни на родословной можно видеть, что одно и то же заболевание обнаруживается только у братьев и се стер больного. У других представителей родословной такого за болевания не отмечается. Родители, как правило, здоровы, но они являются носителями измененного гена, т.е. гетерозигот ными. Иногда в таких случаях при составлении родословной удается установить кровное родство родителей. При браках между близкими родственниками (родные брат, сестра) особен но часто встречаются скрытые измененные гены, совмещение которых у ребенка обусловливает развитие наследственного за болевания. При рецессивном наследовании заболеванием в се мье может страдать один ребенок из четырех. При исследовании родословных можно заметить, что заболевание, которым стра дает ребенок мужского пола, обнаруживается в различных поко лениях и только у мужчин, т.е. четко выступает явная передача болезни по наследству у лиц мужского пола. Такое наследование характерно для гемофилии (заболевание крови, при котором на рушается ее свертываемость), цветовой слепоты (дальтонизма) и др. В настоящее время известно более 50 наследственных забо леваний, связанных с полом. Пол определяется половыми хро мосомами: женский — хромосомами ХХ, мужской — ХY. Если из мененный ген локализуется на Ххромосоме, то другой, нормальный ген, отвечающий за этот же признак, — на такой же Ххромосоме у женщины, компенсирует отсутствие или низкую активность фермента, образующегося при считывании инфор мации с измененного участка. Поэтому у лиц женского пола за болевание не проявляется, но 50% женщин такой семьи будут носителями патологического гена, который передадут половине своих сыновей. У лиц мужского пола, получивших от матери Ххромосому с измененным геном, дефект не возмещается, и у них развивается заболевание.
2. Биохимикогенетические методы исследования широко применяются в диагностике наследственных заболеваний обме на веществ и других форм. Биохимические методы исследова ния заболеваний обмена веществ применяются по двум про граммам. Первая программа называется просеивающей (сканирующей), когда путем простых и быстро выполнимых те стов сортируют всех обследуемых детей на здоровых и, вероят но, больных. Эти программы применяют как для массовых ис следований, например, для обследования всех новорожденных на такие наследственные заболевания обмена веществ, как га лактоземию, фенилкетонурию, так и для обследования спе циальных групп детей, занимающихся во вспомогательных шко лах. На втором этапе у детей, подозреваемых на наследственное заболевание, проводят более целенаправленные исследования, при которых определяют качественно и количественно содер жание аномального белка или промежуточных продуктов обме на в крови и моче. На основании результатов второго этапа ис следований и ставят окончательный диагноз. Биохимические анализы второго этапа часто отличаются большой сложностью, их выполняют в специальных генетических лабораториях. Био химическим методам принадлежит главная роль в диагностике наследственных болезней.
3. Цитогенетический метод позволяет установить количе ственный состав хромосом в ядре клетки и некоторые их морфо логические особенности (внешние формы), что имеет решаю щее значение в диагностике хромосомных болезней. Метод основан на том, что каждая пара хромосом имеет свои особен ности, обнаруживаемые при микроскопическом исследовании клетки в стадию деления. Культуру защитных клеток крови и клеток кожи фиксируют в период наибольшей активности, ког да происходит размножение клеток. Их окрашивают, исследуют под микроскопом с большим увеличением, фотографируют хро мосомы клеток, ядра которых находятся в стадии деления, выре зают и классифицируют. Дальнейшим анализом устанавливают возможные отклонения в структуре и количестве хромосом.
Хромосомный анализ необходим:
- для уточнения диагноза при наличии у ребенка нечетких клинических признаков, характерных для хромосомного заболевания (болезни Дауна, синдрома Шерешевского—Тернера, Клайнфельтера и др.);
- при врожденных заболеваниях неясной причины с про явлениями, не вписывающимися в известные синдромы;
- при повторных спонтанных абортах (выкидышах) в ран ние сроки, мертворождениях и если в семье уже есть дети с врожденными пороками развития.
К цитологическому методу исследования относится и ис следование полового хроматина, вещества из которого образу ются хромосомы. Для этого используется мазок из снятого шпателем верхнего слоя клеток слизистой полости рта (щеки), который окрашивают ацетоорсеином. У нормальных жен щин при наличии двух Ххромосом одна из них во многих клетках принимает функционально пассивное состояние и обнаруживается в отдалении от клеточного ядра в виде ин тенсивного окрашивающегося основными красителями пятна (тельца Бара), называемого половым хроматином.
У мальчиков половой хроматин в норме встречается не бо лее чем в 5% клеток, тогда как у девочек он содержится в 20— 70% клеток.
4. Дерматоглифика — метод исследования отпечатков паль цев, ладоней и стоп или непосредственного осмотра кожных складок. При этом в период новорожденности легко могут быть замечены поперечная складка ладони, одна сгибательная складка на мизинце, наличие которых характерно для некото рых хромосомных заболеваний.
5. Микробиологические методы экспрессдиагностики вне дряются для профилактического обследования детей, а также для выявления наследственных болезней новорожденных. Удобство микробиологических экспрессметодов в том, что они могут быть внедрены в работу обычных микробиологиче ских лабораторий и позволяют быстро обследовать большие группы здоровых и больных. Исследование новорожденных с их помощью дает возможность рано диагностировать многие заболевания обмена веществ, распространение которых соста вляет 1 : 20 000 родов и чаще.
6. Метод сцепления генов основан на том, что гены, которые близко расположены в одной хромосоме, во время деления половых клеток не разделяются, а передаются из поколения в поколение в сцепленном состоянии (группы сцепления). В таком случае при стертых формах наследственных заболева ний неизмененный ген может свидетельствовать о большой вероятности наличия мутантного гена. Исследование у детей групповой принадлежности крови может явиться важным до полнительным диагностическим фактором. Метод сцепления генов может быть использован также при диагностике гемофи лии, миопатии Дюшенна (поражение мышц) и других заболе ваний.
7. Пренатальную диагностику проводят во время беремен ности, при высокой вероятности рождения ребенка с наслед ственным заболеванием обмена веществ или обусловленного хромосомными изменениями. В таких случаях в первые 20 не дель беременности проводят исследования плода на наличие у него наследственного заболевания. Для этого могут быть ис пользованы ультразвуковое сканирование (ультрасоногра фия), контрастная рентгенография и др. В последнее время ак тивно внедряется в практику метод амниоцентеза. Для этого на 13—20й неделе беременности после установления с помощью ультразвука расположения плаценты делают амниоцентез — извлечение порции околоплодной жидкости с содержащимися в ней клетками кожи плода. В клеточном материале после его выращивания определяются кариотип половой хроматин. Установление диагноза наследственного заболевания является основанием для прерывания беременности.
09.03.2013 
4306 Показ
Автор. Ю.Ю. Елисеева
Источник. Детские болезни. Полный справочник, Издательство: ЭКСМО Год: 2008 г
Администрация сайта med-practic.com не несет ответственности за содержание информации
Источник