Молекулярно-генетические методы

Методы ДНК-диагностики позволяют осуществлять точную и, что очень важно, доклиническую (до развития симптомов заболевания) диагностику многих заболеваний, проводить пренатальную (дородовую) диагностику наследственных болезней. Молекулярно-генетическая диагностика может быть проведена на самых ранних этапах развития эмбриона и плода независимо от биохимических или клинических проявлений болезни. Это подчас является решающим для решения вопроса о судьбе конкретной беременности.

Молекулярно-генетические методы предназначены для выявления особенностей в структуре ДНК.

У каждого человека во всех соматических клетках структура ДНК совершенно одинакова. Но чаще всего ДНК выделяют из лейкоцитов периферической крови и клеток ворсин хориона.

В 70-е годы 20 века вследствие интенсивного развития молекулярной биологии и создании совершенной методической базы генетических исследований возникло направление по определению специфических нуклеотидных последовательностей ДНК и РНК – генное зондирование (гибридизационный анализ). Регистрация последовательностей небольшой длины до 30 пар нуклеотидов осуществляется с помощью синтезированных с радиоактивным мечением участков ДНК, названных зондами. Такие зонды гибридизировались с изучаемыми образцами ДНК. Если известна первичная структура нормального и мутантного аллелей искомого гена, то для обнаружения повреждения вводят зонд, который специфически соединяется либо с нормальным, либо с мутантным геном. Патология выявляется путем обнаружения радиоактивных импульсов на рентгеновской пленке. Этот метод широко применяется в практике диагностики наследственных болезней.

Сегодня молекулярно-генетические методы используются для диагностики более 300 наследственных болезней: гемофилии, гемоглобинопатий, митохондриальных болезней, муковисцедозе и т.д.

Кроме того ДНК-технологии находят свое применение для расшифровки генома человека, в судебной медицине, для определения отцовства и степени родства, для анализа клеток красного мозга донора и реципиента при трансплантации органов.

Весь спектр методов изучения генетики человека широко используется для диагностики и профилактики наследственной патологии в медико-генетических консультациях.

Главная цель генетического консультирования – предупреждение рождения больных детей с тяжелыми и плохо поддающимися лечению заболеваниями, которые приводят к физической или психической неполноценности.

Задачами медико-генетического консультирования являются:

1) ретро- и проспективное консультирование семей и больных с наследственной и врожденной патологией;

2) пренатальная диагностика врожденных и наследственных заболеваний ультразвуковыми, цитогенетическими, биохимическими и молекулярно-генетическими методами;

3) помощь врачам различных специальностей в постановке диагноза наследственного или врожденного заболевания, если для этого требуются специальные генетические методы исследования;

4) объяснение пациенту и его семье в доступной форме о величине риска иметь больное потомство и оказание им помощи в принятии решения;

5) ведение территориального регистра семей и больных с врожденной и наследственной патологией и их диспансерное наблюдение;

6) пропаганда медико-генетических знаний среди населения.

Чаще всего за консультацией в МГЦ обращаются семьи, в которых уже есть больные дети с наследственным или врожденным заболеванием и родителей беспокоит вопрос дальнейшего деторождения. Или обращаются семьи в которых один из супругов болен и родителей интересует прогноз здоровья их будущих детей. Или обращаются пациенты у которых были больные родственники.

Кроме перечисленных случаев, необходимо направлять в медико-генетический центр семьи при следующих показаниях:

- наличие аналогичных заболеваний или симптомов у нескольких членов семьи;

- первичное бесплодие супругов;

- первичное невынашивание беременности;

- отставание в умственном и физическом развитии;

- рождение ребенка с врожденными пороками развития;

- первичная аменорея, особенно в сочетании с недоразвитием вторичных половых признаков;

- наличие кровного родства между супругами.

Консультации по поводу прогноза здоровья потомства можно разделить на две группы: 1) проспективное консультирование; 2) ретроспективное консультирование. Наиболее эффективный вид профилактики наследственных болезней – это проспективное консультирование, т.е. консультирование супружеских пар до рождения ребенка или молодых людей до вступления в брак. Такие консультации проводятся при наличии кровного родства между супругами, при неблагоприятном семейном анамнезе, при воздействии вредных средовых факторов на кого-либо из супругов (профессиональные вредности, лечебное облучение, тяжелые инфекции и др.). Ретроспективное консультирование – это консультирование семей, в которых уже имеется больной ребенок.

Медико-генетическое консультирование можно разделить на три этапа.

Первый этап – это уточнение диагноза заболевания. Для этого тщательно обследуют пациента и его родственников, применения цитогенетические, биохимические и другие специальные методы исследования.

Второй этап – определение генетического прогноза для потомства. Установив диагноз наследственного заболевания, закономерности его передачи в семье и определив, является ли данная патология следствием новой мутации или возникла как результат скрытого носительства патологической мутации на генном или хромосомном уровне, производится расчет повторного риска рождения больного ребенка в семье.

На третьем, заключительном этапе консультирования обратившихся за консультацией в медико-генетический центр знакомят с генетическим прогнозом для потомства, т.е. с величиной риска рождения больного ребенка, и дают им соответствующие рекомендации.

Генетический риск до 5% расценивается как низкий и не является противопоказанием к продолжению деторождения. Риск от 6 до 20% принято считать средним. В этом случае рекомендации относительно планирования дальнейших беременностей зависят от тяжести наследственного или врожденного заболевания и возможности его пренатальной диагностики. Генетический риск свыше 20% относится к категории высокого риска, и при отсутствии методов пренатальной диагностики соответствующей патологии дальнейшее деторождение в данной семье не рекомендуется.

Таким образом, давая заключение, необходимо учитывать не только величину риска рождения больного ребенка, но и тяжесть заболевания, эффективность его лечения, возможности пренатальной диагностики. Учитывая комбинацию этих признаков, в каждом конкретном случае дается оптимальный совет. Необходимо объяснить родителям случайность распределения генов и отсутствие их вины в рождении больного ребенка, а также сообщить им, что вероятность появления аномалии во время каждой беременности составляет 4-6% (общепопуляционный риск). Давая свои рекомендации семье, врач не имеет права настаивать на воздержании от деторождения, прерывании беременности или необходимости супругам расстаться. Все решения дальнейшему планированию семьи принимаются только супругами.

Пренатальная диагностика –это дородовое определение врожденной или наследственной патологии у плода. С организационной точки зрения, все беременные без специальных показаний должны обследоваться для исключения наследственной патологии просеивающими методами (ультразвуковое обследование, биохимические исследования).

Ультразвуковое исследование плода (эхография) основано на способности ультразвуковой волны отражаться от поверхности раздела двух сред, отличающихся различной плотностью, что позволяет получить их изображение на экране электронно-лучевой трубки. Это исследование проводится всем беременным женщинам трехкратно на 14-16-й, 20-21-й и 26-27-й неделях беременности. Женщин из группы риска по рождению детей с пороками развития осматривают в более ранние сроки.

С помощью ультразвукового исследования можно диагностировать грубые пороки мозга (анэнцефалию, гидроцефалию, черепно- и спинномозговые грыжи, микроцефалии); пороки конечностей (отсутствие конечности или ее части, системные скелетные дисплазии); пороки почек (агенезию или гипоплазию почек, гидронефроз, поликистоз), атрезии желудочно-кишечного тракта, пуповинные и диафрагмальные грыжи, некоторые врожденные пороки сердца.

Следует отметить, что разные формы пороков диагностируют в разные сроки беременности. Если анэнцефалия может быть распознана уже на 14-16-й неделе, то для диагностики гидронефроза необходимо исследование в значительно более поздние сроки беременности. Одни пороки развития (черепно-мозговые грыжи) могут быть выявлены уже при однократном исследовании, другие (микроцефалия, некоторые формы скелетных дисплазий) диагностируются лишь при динамическом наблюдении.

Если у плода при ультразвуковом исследовании выявляется несовместимый с жизнью порок развития, то беременность прерывают. Этот метод пренатальной диагностики практически безопасен как для матери, так и для плода.

Другим неинвазивным методом является определение биохимическим методом уровня альфа-фетопротеина, хорионического гонадотропина, несвязанного эстрадиола в сыворотке крови беременных. Эти методы используются для выявления врожденных пороков развития (дефекты невральной трубки, дефект передней брюшной стенки).

К инвазивным методам относятся: амниоцентез, хорионбиопсия, кордоцентез, плацентоцентез и фетоскопия.

Амниоцентез с цитогенетическим или биохимическим исследованием амниотической жидкости имеет важное значение в диагностике наследственных заболеваний обмена веществ, хромосомной патологии и определение пола плода при гетерозиготном носительстве матери Х-сцепленного рецессивного гена. Амниоцентез проводят под контролем ультразвукового исследования, с помощью которого точно определяют локализацию плаценты. Пункцию амниона производят трансабдоминально, реже трансвагинально извлекают шприцом около 10-15 мл жидкости. Оптимальный срок для проведения амниоцентеза – 14-16-я неделя беременности, когда накапливается достаточное количество амниотической жидкости и в ней увеличивается количество клеток. Необходимо помнить, что при проведении амниоцентеза возможны осложнения со стороны плода или матери. Наиболее серьезное – гибель плода вследствие разрыва плодного пузыря с последующим спонтанным абортом. Очень редкое – инфицирование полости матки, приводящее к амниониту и выкидышу. Поскольку амниоцентез представляет хотя и небольшую, но все-таки операцию, для его проведения необходимо получить согласие женщины.

Хорионбиопсия проводится на 7-11-й неделях беременности с целью получения клеток для пренатальной диагностики. Клетки ворсин хориона несут такую же генетическую информацию, как и клетки плода. Анализ этих клеток цитогенетическими, биохимическими или молекулярно-генетическими методами используется для дородовой диагностики многих наследственных болезней.

Кордоцентез – взятие крови из пупочной вены плода проводится на 15-22-й неделях беременности, некоторые специалисты проводят эту процедуру на более ранних сроках. Культивирование лейкоцитов дает возможность провести цитогенетический анализ. Кроме того, по образцам крови возможна биохимическая и молекулярно-генетическая диагностика наследственных болезней без культивирования.

Фетоскопия (амниоскопия) – это метод визуального наблюдения плода в полости матки через эластический зонд, оснащенный оптической системой. Оптимальный срок исследования – 18-22-я неделя беременности. Этот метод применяется для диагностики видимых врожденных пороков конечностей, лица (расщелины), ахондроплазий, а также для выявления ихтиоза, буллезного эпидермолиза путем биопсии кожи плода.

В настоящее время пренатальная диагностика при медико-генетическом консультировании семей нашла широкое применение, постоянно увеличивается число распознаваемых наследственных болезней и врожденных пороков развития. Таким образом, выполняется одна из главных задач современной медицинской генетики – предупреждение рождения детей с тяжелой наследственной или врожденной патологией.

Особенно перспективна пренатальная диагностика в группах повышенного риска. Так, проведение пренатальной диагностики среди женщин старше 35 лет может обеспечить снижение частоты рождения детей с болезнью Дауна на 50%.

Огромный вклад в диагностику хромосомных болезней внесли генетики, внедрив в практику медицины метод дифференциальной окраски хромосом. С помощью этого метода можно определить количественные и структурные перестройки хромосом, которые невозможно выявить при рутинной окраске, и точно поставить диагноз.

Большое теоретическое и практическое значение имеет изучение групп сцепления у человека и построение карт хромосом. В настоящее время у человека относительно изучены все 24 группы сцепления, установление новых локусов генов продолжается.

Поиск по сайту: