Каждый ген человеческого организма несёт в себе уникальную информацию , содержащуюся в ДНК. Генотип конкретной особи обеспечивает как её уникальные внешние признаки, так и во многом обуславливает состояние её здоровья.
Интерес медицины к генетике неуклонно растёт со второй половины XX века. Развитие этой области науки открывает новые методы исследования болезней, в том числе редких, которые признавались неизлечимыми. На сегодняшний день обнаружено несколько тысяч заболеваний, которые полностью зависят от генотипа человека. Рассмотрим причины возникновения этих заболеваний, их специфику, какие методы их диагностики и лечения применяет современная медицина.
Генетическими заболеваниями принято считать передающиеся по наследству болезни, которые обусловлены мутациями в генах. Важно понимать, что врожденные пороки, появившиеся как результат внутриутробных инфекций, приёма беременной запрещенных препаратов и прочих внешних факторов, которые могли повлиять на беременность – не имеют отношения к генетическим заболеваниям.
Генетические заболевания человека подразделяют на следующие виды:
Хромосомные аберрации (перестройки)
К этой группе относят патологии, связанные с изменениями структурного состава хромосом. Вызваны данные изменения разрывом хромосом, который приводит к перераспределению, удвоению или утрате генетического материала в них. Именно этот материал должен обеспечивать хранение, воспроизводство и передачу наследственной информации.
Хромосомные перестройки ведут к возникновению генетического дисбаланса, что негативно сказывается на нормальном течении развития организма. Проявляются абберации в хромосомных болезнях: cиндром кошачьего крика, синдром Дауна, синдром Эдвардса, полисомиях по Х-хромосоме или Y-хромосоме и т.д.
Самой распространенной хромосомной аномалией в мире синдром Дауна. Обусловлена эта патология наличием одной лишней хромосомы в генотипе человека, то есть у больного наблюдается 47 хромосом вместо 46. У людей с синдромом Дауна 21-ая пара (всего их 23) хромосом тремя копиями, а не положенными двумя. Существуют редкие случаи, когда данное генетическое заболевание - результат транслокации хромосомы 21-ой пары или мозаицизма. В абсолютном большинстве случаев синдром не является наследственным нарушением (91 из 100).
Моногенные болезни
Данная группа достаточно разнородна по клиническим проявлениям заболеваний, но каждое генетическое заболевание здесь обусловлено повреждениями ДНК на уровне гена. На сегодняшний день открыто и описано свыше 4000 моногенных болезней. К ним относятся и заболевания с умственной отсталостью, и наследственные болезни обмена веществ, изолированные формы микроцефалии, гидроцефалии и ряд прочих заболеваний. Некоторые из болезней заметны уже у новорожденных, другие дают о себе знать только в пубертатном периоде или по достижению человеком 30 – 50 лет.
Полигенные заболевания
Данные патологии может объяснить не только генетическая предрасположенность, но и, в значительной степени, внешние факторы (неправильное питание, плохая экология и т.д). Полигенные заболевания также принято называть мультифакториальными. Обосновано это тем, что они появляются в результате действий многих генов. К наиболее часто встречающимся мультифакториальным болезням относятся: ревматоидный артрит, гипертония, ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет, цирроз печени, псориаз, шизофрения и др.
Эти болезни составляют около 92 % от общего числа патологий, передающихся по наследству. С возрастом частота заболеваний возрастает. В детском возрасте количество больных составляет не менее 10 %, а в пожилом - 25-30 %.
К настоящему времени описано несколько тысяч генетических заболеваний, вот лишь краткий список некоторых из них:
| Наиболее часто встречающиеся генетические заболевания | Самые редкие генетические заболевания |
|---|---|
|
Гемофилия (нарушение свертываемости крови) |
Заблуждение Капграса (человек полагает, что кто-то из близких заменен клоном). |
|
Дальтонизм (неспособность различать цвета) |
Синдром Клейна-Левина (чрезмерная сонливость, нарушения поведения) |
|
Муковисцидоз (нарушение функций органов дыхания) |
Слоновья болезнь (болезненные разрастания кожи) |
|
Расщепление позвоночника (позвонки не смыкаются вокруг спинного мозга) |
Цицеро (психологическое расстройство, желание есть несъедобные вещи) |
|
Болезнь Тея-Сакса (поражение ЦНС) |
Синдром Стендаля (учащенное сердцебиение, галлюцинации, потеря сознания при виде произведений искусства) |
|
Синдром Клайнфельтера (андрогенная недостаточность у мужчин) |
Синдром Робена (порок челюстно-лицевой области) |
|
Синдром Прадера-Вилли (задержка физического и интеллектуального развития, дефекты внешности) |
Гипертрихоз (избыточный рост волос) |
|
Фенилкетонурия (нарушение метаболизма аминокислот) |
Синдром голубой кожи (голубой цвет кожных покровов) |
Некоторые генетические заболевания могут проявляться буквально в каждом поколении. Как правило, они появляются не у детей, а с возрастом. Факторы риска (плохая экология, стресс, нарушения гормонального фона, неправильное питание) способствуют проявлению генетической ошибки. К таким заболеваниям относят диабет, псориаз, ожирение, гипертонию, эпилепсию, шизофрению, болезнь Альцгеймера и др.
Не каждое генетическое заболевание обнаруживается с первого дня жизни человека, некоторые из них проявляют себя лишь по прошествии нескольких лет. В связи с этим очень важно проходить своевременные исследования на наличие генных патологий. Реализовать такую диагностику можно и на этапе планирования беременности, и в период вынашивания ребенка.
Существует несколько методов диагностики:
Позволяет устанавливать заболевания, связанные с наследственным нарушением обмена веществ. Метод подразумевает под собой анализ крови человека, качественное и количественное исследование прочих биологических жидкостей организма;
Цитогенетический метод
Выявляет причины генетических заболеваний, кроющиеся в нарушениях в организации клеточных хромосом;
Молекулярно-цитогенетический метод
Усовершенствованный вариант цитогенетического метода, позволяющий обнаружить даже микроизменения и мельчайшие поломки хромосом;
Синдромологический метод
Генетическое заболевание во многих случаях может иметь те же симптомы, которые будут совпадать с проявлениями других, непатологических болезней. Метод заключается в том, что с помощью обследования генетика и специальных компьютерных программ из всего спектра симптомов выделяют только те, которые конкретно указывают на генетическое заболевание.
Молекулярно-генетический метод
На данный момент является самым достоверным и точным. Даёт возможность изучать ДНК и РНК человека, обнаруживать даже незначительные изменения, в том числе и в последовательности нуклеотидов. Используется с целью диагностирования моногенных болезней и мутаций.
Ультразвуковое исследование (УЗИ)
Для выявления заболеваний женской репродуктивной системы используют УЗИ органов малого таза. Для диагностики врожденных патологий и некоторых хромосомных заболеваний плода также используют УЗИ.
Известно, что около 60% самопроизвольных выкидышей в первом триместре беременности, обусловлены тем, что у плода было генетическое заболевание. Организм матери, таким образом, избавляется от нежизнеспособного эмбриона. Наследственные генетические заболевания могут также спровоцировать бесплодие, либо повторяющиеся выкидыши. Зачастую женщине приходится пройти множество безрезультатных обследований, пока она не обратится к врачу-генетику.
Лучшей профилактикой возникновения генетического заболевания у плода является генетическое обследование родителей во время планирования беременности. Даже будучи здоровыми, мужчина или женщина могут носить в своем генотипе поврежденные участки генов. Универсальный генетический тест способен выявить более ста заболеваний, которые основаны на генных мутациях. Зная о том, что хотя бы один из будущих родителей является носителем нарушений, врач поможет подобрать адекватную тактику подготовки к беременности и её ведения. Дело в том, что генные изменения, сопровождающие беременность, могут нанести непоправимый вред плоду и даже стать угрозой для жизни матери.
Во время беременности женщины, с помощью специальных исследований, иногда бывают диагностированы генетические заболевания плода, которые могут поставить вопрос о том, стоит ли вообще сохранять беременность. Наиболее ранний срок диагностики данных патологий – 9-ая неделя. Осуществляется эта диагностика с помощью безопасного неинвазивного ДНК теста Panorama. Тест заключается в том, что у будущей матери берут кровь из вены, с помощью метода секвенирования выделяют из неё генетический материал плода и изучают его на наличие хромосомных аномалий. Исследование способно выявить такие отклонения, как синдром Дауна, синдром Эдвардса, синдром Патау, микроделеционные синдромы, патологии половых хромосом и ряд других аномалий.
Взрослый же человек, пройдя генетические тесты, может узнать о своей предрасположенности к генетическим заболеваниям. В таком случае у него будет шанс прибегнуть к эффективным профилактическим мерам и предотвратить возникновение патологического состояния, наблюдаясь у специалиста.
Любое генетическое заболевание представляет для медицины трудности, тем более что некоторые из них достаточно сложно диагностировать. Огромное количество болезней нельзя излечить в принципе: синдром Дауна, синдром Клайнфельтера, муковсицидоз и т.д. Некоторые из них серьезно сокращают продолжительность жизни человека.
Основные методы лечения:
Снимает причиняющие боль и дискомфорт симптомы, препятствует прогрессу болезни, но не устраняет её причину.
врач-генетик
Киевская Юлия Кирилловна
Если у Вас:
*консультация проводится для жителей любого региона России через Интернет. Для жителей Москвы и Подмосковья возможна личная консультация (при себе иметь паспорт и действующий полис ОМС)
Развитие человека обусловлено генетическими факторами и фактором внешних условий. Генетическая информация содержится в ДНК хромосом и митохондрии.
Генотип - это генетическое строение человека; данный термин может относиться к генетическому составу человека во всей его полноте или только в одной области (положении) хромосомы. Кариотипом называется полный набор хромосом в клетках человека.
Понятия «генотип» и «фенотип» тесно связаны между собой, однако не тождественны. Фенотип представляет собой выражение или проявление генотипа, обнаруживающее себя по прошествии времени наряду с воздействием внешних условий. Фенотип находит выражение в чертах человека. Черта может быть простой (цвет глаз) или сложной (предрасположенность к диабету). Если черта является доминирующей, то для ее проявления необходима только одна копия доминирующего гена. Проявление рецессивной черты требует двух копий рецессивного гена.
Проявление черты может затронуть только один ген в одном положении хромосомы. Черты такого рода («менделевские черты») наследуются в виде легко узнаваемых моделей. В проявлении других черт принимает участие более одного гена - это придает им более сложный характер. У третьих черт проявление требует более одного гена и взаимодействия с фактором внешних условий. Результатом такого взаимодействия не всегда являются легко узнаваемые модели выражения или наследования. Выражение генов, отвечающих за узнаваемые черты, еще более усложняется за счет митохондриальных и нетрадиционных моделей наследования.
Гены (у человека - от 20 000 до 30 000) содержатся в хромосомах и митохондрии. Нормой содержания хромосом в соматических (неэмбриональных) клетках человека являются 46 хромосом, организованных в 23 пары. Каждая пара состоит из одной хромосомы матери и одной хромосомы отца. Двадцать две пары из 23 - аутосомы - обычно являются гомологическими (идентичными по размеру, форме, расположению и количеству генов). Одна пара - половые хромосомы (X- и Y-) - определяет пол человека. В ядре каждой соматической клетки женщины располагаются две Х-хромосомы (гомологические), клетки мужчин содержат одну X- и одну Y-хромосому (гетерологические). Х-хромосома содержит гены, отвечающие за многие наследственные черты. Маленькая, отличная от нее по форме Y-хромосома содержит гены, отвечающие за половую дифференциацию наряду с другими генами. Эмбриональные клетки (яйцеклетка и сперматозоиды) подвергаются мейозу, который сокращает количество хромосом до 23 - это половина от общего числа соматических клеток (46). Таким образом, когда яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом при зачатии, нормальное количество в 46 хромосом восстанавливается. При мейозе генетическая информация, унаследованная человеком от матери и отца, воссоединяется посредством кроссинговера (обмена между гомологическими хромосомами).
Гены - фундаментальные единицы наследственности - расположены в линейной последовательности вдоль ДНК хромосом; каждый ген имеет свое собственное расположение в хромосомах. Число и размещение таких участков в гомологических хромосомах обычно идентичны.
Однако специфические гены могут задавать незначительные структурные изменения - полиморфизмы. Гены, занимающие одно и то же положение в каждой хромосоме пары (один из них наследуется от матери, второй - от отца), называются аллелями. Каждый ген состоит из определенной последовательности нуклеотидов. Два аллельных гена могут иметь либо одинаковые последовательности нуклеотидов, либо слегка различные. Человек, обладающий парой идентичных аллелей для определенного гена, является гомозиготным, носитель же пары неидентичных аллельных генов является гетерозиготным.
Генная структура - лишь часть комплекса биологических взаимодействий, имеющих своим конечным результатом выражение гена. Среди других факторов различают контрольные элементы (промоторы и гены-усилители), кодирующие последовательности (экзоны), промежуточные последовательности, расположенные между экзонами и не несущие информации о белках (интроны), а также сигналы завершения.
На фенотипическое выражение гена (его выразительность) могут оказывать влияние как внешние условия, так и другие гены, в результате чего люди, обладающие одинаковым геном, отличаются фенотипом. Пенетрантность - это степень проявления гена в той или иной черте. У некоторых черт невозможно обнаружить клиническую аномалию в ряде носителей (явление получило название «непенетрантности»). Однако здоровый носитель аномальной аллели может передать ее своим детям, у которых все аномалии способны проявиться в полной мере. В таком случае тип пропускает одно поколение. Однако некоторые случаи очевидной непенетрантносги являются следствием незнания исследователем незначительных проявлений расстройства или результатом диагностической ошибки. Случаи минимального выражения иногда называются неманифестной формой (formes frustes) расстройства.
Плейотропия
Дефект одного гена может породить аномалии в системах многочисленных органов. К примеру, остеогенезис имперфекта (патология соединительной ткани, часто вызываемое аномалиями в генах, кодирующих синтез коллагена) может вызвать слабость кости, глухоту, синеватость глазных белков, дисплазию зубов, сверхподвижность суставов и аномалии сердечных клапанов.
Черта, проявляющаяся только у одного пола, называется ограниченной полом. Ограниченная полом наследственность отличается от наследственности сцепленного с Х-хромосомой гена, которая отсылает к чертам, переносимым Х-хромосомой. Ограниченная полом наследственность, или, точнее, обусловленная полом наследственность, относится к особым случаям, при которых половые гормоны и другие физиологические различия между полами вносят изменения в выразительность и пенетрантность гена. Например, раннее облысение является аутосомной доминантной чертой, но, вероятно, из-за характера женских половых гормонов облысение редко проявляется у женщин, но и тогда обычно после менопаузы.
Мутации
Мутации - это спонтанные изменения в генетической информации (ДНК), новые мутации, таким образом, порождают новую черту в семейном типе. Так, около 80 % людей с ахондропластической микросомией (аутосомной доминантной чертой) не имеют истории микросомии в семье, а значит, представляют новые мутации. В случае ахондроплазии мутации происходят в очень специфическом месте в гене. Что касается многих других черт, новые мутации могут происходить в разных областях гена (или даже в разных генах). В целом, у здоровых родителей не повышается риск впоследствии родить детей с аномалией, но у некоторого числа казавшихся здоровыми родителей действительно появились 2 или даже 3 ребенка с типичной доминантной ахондропластической микросомией. Объяснением может служить эмбриональная мутация, которая происходит рано в эмбриональной жизни кажущегося здоровым родителя, когда есть только небольшое количество зародышевых клеток. Клетка, в которой заключена новая мутация, может затем порождать большое количество клеток для развития половых желез. Существование эмбриональных мутаций было доказано в ходе молекулярных исследований генной мутации у родителей и детей.
Терапия генных расстройств часто похожа на терапию других болезней. Так, комбинаций продуктов, опасных для пациента (например, при фенилкетонурии, гомоцистинурии), можно избежать при помощи специальных диет. Витамины и другие агенты могут улучшить биохимический метаболический путь и, таким образом, сократить уровень токсичности комбинации. К примеру, фолиевая кислота уменьшает уровень гомоцистина у людей с полиморфизмом в 5,10-метилентетрагидрофолатредуктазой. Терапия может включать замещение недостающего состава или блокировку сверхактивного метаболического пути. Ребенка в материнском чреве можно лечить посредством лечения матери (например, кортикостероиды конгенитальной вирилизирующей адренальной гипоплазии) или при помощи уретроклеточной терапии (например, трансплантация стволовых клеток). Новорожденным с генетическим расстройством может понадобиться трансплантация стволовых клеток или органов.
Генная терапия может предполагать внедрение нормальных копий гена в клетки людей со специфическим генетическим расстройством. Испытания соматической генной терапии проводились при очень серьезных генетических болезнях (например, дефицит аденозиндеаминазы). Генная терапия зародышевой линии может также предполагать корректировку аномалии в генах спермы или яйцеклетки, однако использование такой терапии сопряжено с вопросами этики. Генная терапия может также включать отключение генов (например, при помощи противоаллергена ДНК).
Клиницист должен уметь сделать выбор из большого количества тестов и интерпретировать огромный объем клинической информации, при этом сталкиваясь с такими проблемами, как неоднозначность показателей, риск для пациента и стоимость лечения. Клиницист должен решить, какую именно информацию следует собрать, какие анализы назначить, как их интерпретировать и как интегрировать эту информацию в гипотезу диагноза, какой способ лечения назначить - это все и есть проблема под названием «клиническая диагностика».
Клинические правила
Традиционно, клиническая диагностика следует логическому правилу «если..., то...» (например, если у пациента наблюдается лихорадка и нейтропения, то следует прописать антибиотики широкого спектра). Подобные правила можно четко сформулировать и представить в виде алгоритмов или руководства. Подобные руководства пользуются все большей популярностью, но должны применяться только к тем пациентам, которые попадают под определенный клинический контекст, ясно и четко выраженный в алгоритме.
Однако большая часть пациентов обладает некоторой чертой, которая отличает их от групп, представленных в подобных формальных руководствах. Руководства не могут адекватно охватить степень вариативности среди пациентов с различными демографическими характеристиками, сопутствующими патологиями и историями болезней. Руководства могут помогать при решении различных клинических проблем, но клиницист всегда должен использовать свою способность к вынесению уместного клинического суждения и интерпретировать противоречивые данные, которые не попадают под четкое правило. Для того чтобы сочетать неоднозначность показателей и относительную ценность потенциальных последствий, а также для того, чтобы следовать логике и принципам принятия клинических решений, клиницисты должны правильно оперировать понятием «вероятность».
Формализация процесса принятия клинического решения вынуждает клинициста столкнуться с неоднозначными факторами, которые лежат в основе принятия решений. И хотя клиницисты принимают сложные решения и неофициально взвешивают риск и преимущество различных возможностей в непосредственных или обычных ситуациях, иногда количество информации, которую они должны принять во внимание, выходит за пределы их когнитивных возможностей. При принятии клинического решения определенную роль могут также сыграть математические подсчеты, которые, даже при отсутствии точных цифр, все равно могут усовершенствовать определение клинических возможностей и их логических последствий.
Клиницисты часто составляют список возможных причин заболевания для того, чтобы лучше понять симптомы пациента - это дифференцированный диагноз. Некоторые причины более или менее вероятны. Клиницисты часто используют нечеткие термины «высоко вероятно», «невероятно» и «невозможно» для того, чтобы описать вероятность развития болезни. И клиницист, и пациент могут неправильно интерпретировать такие неоднозначные термины. Неточная терминология может быть улучшена при помощи четких показателей, называемых вероятностями.
Вероятность болезни (или события) у пациента, чья клиническая информация неизвестна, есть частота, с которой эта болезнь или событие происходит среди населения. Вероятности ранжируются от 0,0 (невероятно) до 1,0 (точно) и часто выражаются в виде пропорции на 100 пациентов (т.е. процент от 1 до 100). Если только два состояния (болезнь и не болезнь) принимаются во внимание, то вероятности могут иногда быть лучше поняты при рассмотрении соотношения числа больных и здоровых пациентов (т.е., неравенство «болезнь и не болезнь»). Таким образом, вероятность 0,2 (20 %) соответствует неравенству 0,2/0,8 (20 %/80 %) или 0,25 (иногда это выражается как 1 из 4). Неравенство и вероятности можно конвертировать друг в друга, так, / (1-)или /(1+). Округление очень маленьких вероятностей до 0, которое исключает малейшую вероятность болезни (что иногда делается при невыраженном клиническом рассуждении), может привести к неверным выводам количественного рассуждения.
Для принятия решений клиницисты часто используют лабораторные тесты. Результаты теста могут снизить степень неопределенности, поставить диагноз (диагностирующее тестирование) или определить пациентов, которые имеют склонность к развитию скрытой болезни (скрининг-тест). Однако результаты теста могут также увеличить степень неопределенности, если тесты плохо определяют больных и здоровых пациентов, если результаты теста контрастируют с клинической картиной или если результаты теста неверно интегрированы в клинические контекст.
Лабораторные тесты не идеальны, они могут неверно определить тех, кто не болен, как больных (ложноположительный результат) или наоборот (ложноотрицательный результат). Способность теста верно определять наличие и отсутствие болезни зависит от того, насколько вероятно наличие и отсутствие болезни у пациента.
В дополнение к риску распространения неверной информации лабораторные исследования основываются на ограниченных ресурсах, что может отсрочить необходимое лечение, повлечь за собой ненужное лечение и подвергнуть пациента риску неблагоприятных последствий самого теста.
Несмотря на то, что единичный анализ может обеспечить информацией о разнообразных болезнях, анализ часто используется для того, чтобы диагностировать наличие или отсутствие только одной болезни. Также многие анализы обеспечивают количественный результат (например, сахар крови 120 мг/дл) или один из нескольких результатов (например, ЭКГ с нагрузкой с < 1,1 - 2, > 2 мм ST-сегментная депрессия), определяемых как положительные только тогда, когда они совпадают или превышают некоторый установленный критерий или предел. Такие пределы могут базироваться на статистических данных или могут быть приспособлены к отражению проблемы ложноположительных и ложноотрицательных результатов. Когда лабораторные тесты используются для того, чтобы установить наличие или отсутствие той или иной болезни, а результаты теста могут быть только положительными или отрицательными, может быть определена чувствительность теста и его точность.
Чувствительность - это вероятность положительного результата теста у больных пациентов. Она описывает то, насколько эффективно данный тест или анализ определяет наличие болезни. Ложноотрицательная норма - компонент чувствительности (т.е. ложноотрицательная норма + чувствительность = 100 %).
Точность есть вероятность отрицательного результата анализа у здоровых пациентов. Она отражает то, насколько хорошо данный анализ определяет отсутствие болезни. Ложноположительная норма - компонент точности.
Условная вероятность - вероятность того, что болезнь (или случай) произойдет, если можно констатировать наличие другого случая, результата анализа или условия. Чувствительность и точность - это специальные типы условных вероятностей; вероятность получения положительного или отрицательного результата, если болезнь присутствует или отсутствует, определяется согласно некоторому золотому стандарту (часто основанному на гистологических, микробиологических или радиографических критериях, которые определяют наличие или отсутствие болезни).
Предварительная (или предтестовая) вероятность - это вероятность того, что пациент имеет определенное состояние или болезнь прежде, чем станет известен результат теста или анализа. Предварительная вероятность основывается на следующем клиническом суждении: насколько убедительно симптомы и признаки свидетельствуют о том, что болезнь действительно присутствует, что именно в истории пациента и факторах риска подтверждает диагноз, а также насколько распространена данная болезнь среди населения.
Послетестовая вероятность - это вероятность того, что определенное состояние или болезнь присутствуют после того, как становятся известны результаты анализа. То, насколько результаты анализа изменяют оценку вероятности болезни, зависит от чувствительности и точности анализа.
Пациенты часто должны решить, согласны ли они на прохождение скрининг-теста для обнаружения скрытой болезни. Предпосылкой для скрининг-теста является возможность раннего обнаружения болезни, что может улучшить результаты у пациентов со скрытой болезнью, кроме того, ложноположительные результаты, которые клиницист часто получает в ходе скрининг-теста, не мешают раннему выявлению болезни. При множестве доступных сегодня методов скрининга следует изучить все возможности таких методов. Так, анализ с точностью 95 % закончится тем, что 5 % пациентов не получат информации о диагностируемой болезни из-за ложноположительного результата. Если были применены два различных метода скрининга, каждый из которых был проделан относительно другой скрытой болезни у пациента, который фактически не страдает ни одной, ни другой болезнью, вероятность того, что оба результата будут отрицательны, составит 95 % 95 % или 90 %. При этом с вероятностью 10 % можно утверждать получение ложноположительного результата.
Если бы были применены три различных метода скрининга для диагностики трех несвязанных болезней, вероятность того, что все три будут отрицательны, составит 95 % или 86 %, что соответствует 14 % вероятности получения хотя бы одного ложноположительного результата. Если же будут применены 12 различных методов анализа для распознавания 12 различных болезней, вероятность получения хотя бы одного ложноположительного результата составит 46 %! Все это подчеркивает потребность в осторожности при выборе системы методов скрининга и при интерпретации результатов.
Согласно данным, представленным Всемирной организацией здравоохранения, около 6% детей рождаются с различными отклонениями развития, обусловленными генетически. Этот показатель учитывает и те патологии, которые проявляются не сразу, а по мере взросления малышей. В современном мире процент наследственных заболеваний с каждым годом увеличивается, что привлекает внимание и сильно беспокоит специалистов всего мира.
Учитывая роль генетических факторов, наследственные заболевания человека можно разделить на следующие три группы:
1. Заболевания, развитие которых обусловлено только наличием мутированного гена
Такие патологии передаются от поколения к поколению. К их числу можно отнести шестипалость, близорукость, мышечную дистрофию.
2. Заболевания с генетической предрасположенностью
Для их развития необходимо воздействие дополнительных внешних факторов. Например, определенный природный компонент в составе продукта может вызвать серьезную аллергическую реакцию, а черепно-мозговая травма привести к появлению эпилепсии.
3. Заболевания, вызываемые влиянием инфекционных агентов или травмами, но не имеющие установленной специалистами связи с генетическими мутациями
В данном случае наследственность все же играет определенную роль. Например, в некоторых семьях дети очень часто страдают простудой, а в других, даже при близком контакте с инфекционными больными, остаются здоровыми. Исследователи полагают, что наследственные особенности организма также обуславливают многообразие видов и форм протекания различных заболеваний.
Основная причина любого наследственного заболевания — мутация, то есть стойкое изменение генотипа. Мутации наследственного материала человека различны, их делят на несколько типов:
— Генные мутации представляют собой структурные изменения участков ДНК — макромолекулы, обеспечивающей хранение, передачу и реализацию генетической программы развития человеческого организма. Такие изменения становятся опасными в случае, когда приводят к образованию белков с несвойственными им характеристиками. Как известно, белки являются основой всех тканей и органов тела человека. Многие генетические заболевания развиваются вследствие мутаций. Например, муковисцидоз, гипотериоз, гемофилия и другие.
— Геномные и хромосомные мутации — это качественные и количественные изменения хромосом — структурных элементов клеточных ядер, обеспечивающих передачу наследственной информации от поколения к поколению. Если преобразования происходят лишь в их строении, то нарушения основных функций организма и поведения человека могут оказаться не столь выраженными. Когда изменения касаются и количества хромосом, развиваются очень тяжелые заболевания.
— Мутации половых либо соматических (не участвующих в половом размножении) клеток . В первом случае плод уже на стадии оплодотворения приобретает генетически обусловленные отклонения развития, а во втором лишь некоторые участки тканей организма остаются здоровыми.
Специалисты выделяют целый ряд факторов, которые могут провоцировать мутации наследственного материала, а в дальнейшем — рождение ребенка с генетическими отклонениями. К их числу относятся следующие:
— Родственная связь между отцом и матерью будущего малыша
В этом случае риск того, что родители окажутся носителями генов с идентичными повреждениями, возрастает. Подобные обстоятельства исключат шансы малыша на приобретение здорового фенотипа.
— Возраст будущих родителей
С течением времени в половых клетках проявляется все большее количество генетических повреждений, хоть и весьма незначительных. В результате риск рождения ребенка с наследственной аномалией увеличивается.
— Принадлежность отца или матери к определенной этнической группе
Например, часто у представителей ашкеназских евреев встречается болезнь Гоше, а у средиземноморских народов и армян — болезнь Вильсона.
— Воздействие на организм одного из родителей облучением , сильнодействующим ядовитым веществом или лекарственным средством.
— Нездоровый образ жизни
Структура хромосом подвержена влиянию внешних факторов на протяжении всей жизни человека. Вредные привычки, плохое питание, серьезные стрессы и многие другие причины способны приводить к «поломкам» генов.
Если, планируя беременность, вы желаете исключить генетические заболевания будущего малыша, обязательно пройдите обследование. Сделав это как можно раньше, родители получают дополнительный шанс подарить своему ребенку хорошее здоровье.
Современная медицина способна выявить наличие наследственного заболевания на стадии развития плода и с большой вероятностью предсказать возможные генетические нарушения в период планирования беременности. Выделяют несколько методов диагностики:
1. Биохимический анализ периферической крови
и иных биологических жидкостей в организме матери
Он позволяет выявить группу генетически обусловленных заболеваний, связанных с нарушениями обменных процессов.
2. Цитогенетический анализ
Данный метод основан на анализе внутренней структуры и взаимного расположения хромосом внутри клетки. Его более совершенным аналогом является молекулярно-цитогенетический анализ, позволяющий обнаруживать малейшие изменения в строении важнейших элементов клеточного ядра.
3. Синдромологический анализ
Предполагает выделение ряда признаков из всего многообразия, свойственных конкретному генетическому заболеванию. Это осуществляется методом тщательного осмотра пациента и посредством использования специальным компьютеризированных программ.
4. Ультразвуковое исследование плода
Обнаруживает некоторые хромосомные болезни.
5. Молекулярно-генетический анализ
Определяет даже самые незначительные изменения в структуре ДНК. Позволяет диагностировать моногенные заболевания и мутации.
Важно своевременно определить наличие или вероятность наследственных заболеваний у будущего малыша. Это позволит принять меры на ранних стадиях развития плода и заранее предусмотреть возможности для минимизации неблагоприятных последствий.
До недавнего времени генетические заболевания практически не лечились в силу того, что это считалось бесперспективным. Предполагалось их необратимое развитие и отсутствие положительного результата в ходе медикаментозного и хирургического вмешательства. Однако специалисты существенно продвинулись в поисках новых эффективных способов лечения наследственных патологий.
На сегодняшний день можно назвать три основных метода:
1. Симптоматический метод
Направлен на устранение болезненных симптомов и замедление прогресса заболевания. К данной методике можно отнести использование анальгетиков при болевых ощущениях, применение ноотропных препаратов при деменции и подобное.
2. Патогенетическая терапия
Предполагает устранение дефектов, вызванных мутированным геном. К примеру, если он не производит определенный белок, то данный компонент искусственно вводят в организм.
3. Этиологический метод
Основан на генной коррекции: выделении поврежденного участка ДНК, его клонировании и дальнейшем применении в лечебных целях.
Современная медицина успешно лечит десятки наследственных заболеваний, однако говорить о достижении абсолютных результатов пока нельзя. Специалисты рекомендуют своевременно проводить диагностику и в случае необходимости принимать меры для снижения возможных генетических нарушений вашего будущего ребенка.
Длительное время диагноз наследственной болезни оставался как приговор обреченности больному и его семье. Несмотря на успешную расшифровку формальной генетики многих наследственных заболеваний, лечение их оставалось лишь симптоматическим.
Симптоматическое лечение применяют при всех наследственных болезнях. Для многих форм патологии симптоматическое лечение является единственным.
Однако следует понимать, что ни один из существующих ныне методов не устраняет причину заболевания, так как не восстанавливает структуру поврежденных генов. Действие каждого из них продолжается сравнительно короткое время, поэтому лечение должно быть непрерывным. Кроме того, приходиться признать ограниченность возможностей современной медицины: еще многие наследственные болезни не поддаются эффективному подавлению. Особые надежды в связи с этим возлагают на использование методов генной инженерии для введения нормальных, неизмененных генов в клетки больного человека. Таким путем можно будет добиться кардинального излечения данного больного, но, однако это дело будущего.
Этиологическое лечение любых наследственных болезней является наиболее оптимальным, поскольку оно устраняет первопричину заболевания и полностью излечивает его. Однако устранение причины наследственного заболевания означает такое серьезное "маневрирование" с генетической информацией в живом организме человека, как "включение" нормального гена (или подсадку его), "выключение" мутантного гена, обратная мутация патологического аллеля. Эти задачи достаточно трудны даже для манипулирования с прокариотами. К тому же, чтобы провести этиологическое лечение какого-либо наследственного заболевания, надо изменить структуру ДНК не в одной клетке, а во всех функционирующих клетках (и только функционирующих). Прежде всего, для этого нужно знать, какое изменение в ДНК произошло при мутации, то есть наследственная болезнь должна быть записана в химических формулах. Сложности этой задачи очевидны, хотя методы для их решения уже имеются в настоящее время.
Принципиальная схема для этиологического лечения наследственных заболеваний как бы составлена. Например, при наследственных болезнях, сопровождающихся отсутствием активности фермента (альбинизм, фенилкетонурия), необходимо синтезировать данный ген и ввести его в клетки функционирующего органа. Выбор способов синтеза гена и его доставки в соответствующие клетки широкий, и они будут пополняться с прогрессом медицины и биологии. Вместе с тем необходимо отметить важность соблюдения большой осторожности при применении методов генетической инженерии для лечения наследственных болезней, даже если будут сделаны решительные прорывы в синтезе соответствующих генов и способах их доставки в клетки-мишени. Генетика человека еще не располагает достаточными сведениями обо всех особенностях функционирования генетического аппарата человека. Пока еще неизвестно, как он будет работать после введения дополнительной генетической информации .
Спасибо
Генетик
– это специалист, в чьи обязанности входит выявление, лечение и профилактика наследственных заболеваний. Также этот специалист занимается генетической предрасположенностью человека к тем или иным патологиям. Выражаясь простыми словами, этот доктор специализируется на проблемах со здоровьем, которые передаются ребенку от родителей.При прохождении специализации генетика изучаются следующие дисциплины:
Также к этому доктору обращаются те, кто уже столкнулся с проявлением какой-нибудь генетической болезни. Таким пациентам проводится диагностика (в случае если диагноз не установлен ), назначается лечение (если целесообразно ) или профилактические меры для предупреждения рецидивов (повторных обострений ) болезни.
В ходе опроса генетик уточняет следующие данные:
Вопросы профилактики генетических заболеваний также являются важной составляющей работы генетика. Кроме диагностики, лечения и профилактики генетических заболеваний у генетика существуют и другие профессиональные обязанности.
Генетик на рабочем месте выполняет следующие действия:
В задачи генетика входит объяснить будущим родителям важность предварительного обследования перед зачатием, соблюдение врачебных предписаний и других мер предосторожности. Также врач на образовательных мероприятиях рассказывает о факторах риска и профилактике наследственных заболеваний.
В своей практике генетик сталкивается с генетическими заболеваниями, которые делятся на две группы - хромосомные и генные. Хромосомные патологии – это болезни, возникающие в результате мутации хромосом у одного из родителей или у плода. Генные болезни развиваются по причине деформации определенных участков (называются гены
) макромолекулы ДНК, которая отвечает за хранение и передачу наследственной информации. Также генетик занимается такой группой патологий как многофакторные болезни.В практике генетика наиболее распространены следующие хромосомные заболевания:
В практике генетика могут встречаться следующие болезни:
Различают следующие многофакторные болезни:
На болезни с наследственной предрасположенностью оказывают влияние следующие факторы:
Среди всех анализов и обследований, которые может назначить генетик, наибольшим значением обладает пренатальная (дородовая
) диагностика. Такие исследования назначаются как парам, которые только планируют беременность , так и женщинам, уже вынашивающим ребенка. Целью дородовых обследований является оценка генетического риска, то есть вероятности того, что ребенок родится с генетической патологией.Пренатальная диагностика включает инвазивные (подразумевают вмешательство внутри организма ) и неинвазивные (без вмешательства ) методы. Инвазивные способы исследования назначаются пациенткам, которые уже вынашивают ребенка. Неинвазивные анализы могут быть проведены как при планировании беременности, так и во время нее.
Генетик может назначить следующие анализы при беременности:
Оптимальным сроком для проведения амниоцентеза является период с 16 по 18 неделю беременности, когда размеры плода еще невелики, но уже достаточно околоплодных вод.
Полученная жидкость (не более 30 миллилитров
) отправляется на генетический анализ. Данные такого исследования позволяют выявить у плода наличие таких серьезных хромосомных заболеваний как синдром Дауна, синдром Патау.
Кордоцентез
Это исследование проводится путем прокалывания пуповины плода для изъятия его крови и ее последующего изучения в лаборатории. Прокол проводится через брюшную стенку беременной женщины. Количество материала, требуемого для анализа, варьирует от 1 до 5 миллилитров. Оптимальное время для проведения этого анализа – с 21 по 25 неделю беременности. Именно в этот период сосуды в пуповине достигают нужного размера, для того чтобы провести безопасный забор крови.
Кордоцентез является более информативным анализом, чем амниоцентез. С его помощью можно выявить не только хромосомные патологии, но и болезни крови, мышечную дистрофию , различные внутриутробные инфекции . В большинстве случаев процедура проводится без какого-либо наркоза, но после нее пациентка должна оставаться несколько часов под наблюдением врача.
Плацентоцентез
В ходе этой процедуры осуществляется изъятие небольшого фрагмента плаценты , который затем подвергается лабораторному анализу. В большинстве случаев требует общего или местного наркоза. После проведения плацентоцентеза женщина должна находиться под врачебным наблюдением не менее 2 дней.
Этот анализ позволяет определить наличие у плода различных разных наследственных аномалий, которые сопровождаются умственными или физическими патологиями. В отличие от 2 предыдущих исследований плацентоцентез можно проводить на более ранних сроках (начиная с 12 недели беременности ), что и определяет его ценность.
Фетоскопия
Это исследование проводится при помощи фетоскопа (тонкой трубки, оснащенной источником света и линзами
), который вводится через небольшие разрезы в животе беременной женщины. С помощью прибора врач осматривает плод с целью выявления видимых физических аномалий. Также во время фетоскопии может быть изъят биоматериал плода (кровь, фрагменты кожи
) для изучения в лаборатории.
Фетоскопия является одним из самых информативных анализов и позволяет выявить редкие заболевания, которые не могут быть установлены при помощи других диагностических процедур. Вместе с тем это исследование относят к категории опасных и назначают редко, так как примерно в 5% случаев оно приводит к прерыванию беременности.
При относительных показаниях врач определяет целесообразность проведения исследования, ориентируясь на состояние пациентки и другие факторы. К таким показаниям относятся сложное течение беременности, инфекции, сахарный диабет и другие эндокринные заболевания у беременной. Относительными показаниями для проведения такой процедуры также являются прием медикаментов с мутагенным действием, прохождение рентгена при беременности.
Различают следующие методы неинвазивных диагностических процедур:
Анализ на кариотип позволяет установить следующие аномалии:
