Генетика для медицины

Последнее десятилетие ознаменовано новыми достижениями в области биологии и генетики. Прежде всего, это касается расшифровки молекулы наследственности человека, тонкой структуры его генома, в котором закодирована вся программа индивидуального развития.

Появились принципиально новые подходы к диагностике наследственной патологии: ДНК-диагностика, компьютерные системы для анализа хромосом, молекулярная цитогенетическая диагностика, мониторинг врожденных пороков развития и многое другое. Принято считать, что наследственные заболевания встречаются редко и в большинстве своем неизлечимы.

 В целом генетический груз в общей популяции велик и в структуру его входят нарушения репродукции вплоть до бесплодия, привычная потеря беременности, недовынашивание, врожденные пороки развития плода, рождение детей с моногенными заболеваниями, хромосомными перестройками  др. Половина спонтанных абортов обусловлена генетическими причинами.

Ген – это отрезок молекулы ДНК. Весь геном человека представлен более чем 3 млрд пар нуклеотидов. У человека насчитывается около 30 000 генов. Количестиво постоянно уточняется.

 В последние годы генетический вклад в младенческую смертность возрос с 3 до 40%. Средняя частота болезней с аутосомно-доминантным типом наследования  составляет 1:1000, с аутосомно-рецессивным – 2,5:1000, сцепленным с Х-хромосомой – 0,5:1000. Генетические факторы, определяющие возникновение инвалидности с детства, реализуются у 7 детей  из 1000.

Согласно существующей статистики, в России ежегодно рождается более 70 000 новорожденных с самыми серьезными дефектами и пороками развития, часть из которых погибает и определяет уровень пренатальной смертности. Оставшиеся в живых - становяться инвалидами с детства.

 Ведущее место в структуре заболеваемости, приводящей к инвалидности, занимают психические расстройства, болезни центральной нервной системы и органов чувств. Причем 56% этой патологии носит наследственный характер и в 70% случаев является основой детской инвалидности, формирующейся в перинатальном периоде. В 60% случаев у детей – инвалидов имеются грубые сочетанные нарушения, препятствующие обучению, самостоятельному передвижению адекватному поведению и контролю за своими поступками. Следовательно эта проблема носит не только медико-социальный характер, но и имеет огромное государственное значение.

В настоящее время существует реальная возможность активно выявлять  и профилактировать (до 30%)  рождение детей с грубыми неизлечимыми пороками  развития. Пренатальная диагностика позволяет не только выявить, но в целом ряде случаев проводить внутриутробную терапию.

 Не менее 30% перинатальной и неонатальной смертности обусловлено врожденными пороками развития и наследственными болезнями с другими проявлениями. Анализ причин детской смертности в целом показывает существенное значение генетических факторов.

                       Причины детской смертности в развитых странах.

В настоящее время в медицине происходит осознание роли генетики как фундамент в понимании этиологии и патогенеза  любой патологии человека. Любой патологический процесс имеет определенную молекулярную основу, и в ней гены или их продукты играют важную роль.

 Медицинская генетика важна для всех специальностей. Расшифрованы геномы многих инфекций – что очень важно для установления причины заболеваний. Установлено, что в основе таких заболеваний как рак молочной железы, рак, яичников, рак простаты, рак толстой кишки  являются генетически обусловленными. Большое количество мультифакторных заболеваний таких как тромбоз, сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет и другие также обусловлены генетикой человека. Возрастает роль генетики при назначении лекарственной терапии, так как выяснилось, что организм человека по-разному реагирует на одно лекарства (одним людям помогают, другим - нет, а также  нанести организму необратимый вред).

Особую роль генетика играет в судмедэкспертиза при идентификации личности и определении биологического родства.

В каждую врачебную специальность все шире и шире входят элементы клинической и лабораторной диагностики наследственных болезней.

Известно уже около 4000 нозологических форм наследственных болезней, поражающих все органы, системы и функции организма.

С возрастом меняется «профиль» наследственной патологии, но «груз» патологии не уменьшается. Хотя и снижается частота тяжелых форм наследственных болезней за счет летальности в детском возрасте, однако в пубертатном возрасте и позже появляются новые болезни. После 20-30 лет начинают проявляться болезни с наследственной предрасположенностью.

На основе медико-диагностических знаний приобретаются навыки диагностики наследственных болезней, а также появляется умение направлять пациентов и членов их семей на медико-генетическое консультирование для первичной и вторичной профилактики наследственной патологии.   

Наследственные болезни длительное время не поддавались лечению, а единственным методом профилактики была рекомендация воздержаться от деторождения. Эти времена прошли.

Современная медицинская генетика вооружила клиницистов методами ранней, досимптомной (доклинической) и даже пренатальной диагностики наследственных болезней. Интенсивно развиваются и в некоторых центрах   применяются метода преимплантационной   ( до имплантации зародыша) диагностики.

В основе всех методов молекулярно-генной диагностике болезней  лежит технология рекомбинантных ДНК или генная инженерия. Методики получения рекомбинантных ДНК революционизировали разработку многих разделов общей и прикладной генетики, в том числе и медицинской.

 В ряду современных генетических технологий метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) занимает особое место. Метод ПЦР поднимает генодиагностику на принципиально иной уровень – уровень определения ДНК или РНК, что позволяет провести прямое обнаружение инфекционного агента или генетической мутации.

На сегодняшний момент сложилась стройная система профилактики наследственных болезней: медико-диагностическое консультирование, преконцепционная профилактика, пренатальная диагностика, массовая диагностика у новорожденных наследственных болезней обмена, поддающихся диетической и лекарственной коррекции, диспансеризация больных и членов их семей. Внедрение этой системы обеспечивает снижение частоты рождения детей с врожденными пороками развития и наследственными болезнями на 60-70%. Врачи и организаторы здравоохраниния могут активно участвовать в реализации достижений медицинской генетики.

 В настоящее время в нашем центре проводиться молекулярная диагностика  наиболее часто встречаемых наследственных заболеваний как

- Генодиагностика более 60-ти инфекций

- определение биологического родства

- Невральная амиотрофия Шарко-Мари-Тута  I типа

- Муковисцидоз

- Азооспермия

- Фенилкетонурия

- Миодистрофия Дюшена/Беккера

- нарушении детерминации пола

- спинальные амиотрифии

1. Муковисцидоз - аутосомно-рецессивное заболевание, носительство которого достаточно широко распространено: 

 1:2 500 новорожденных в Северной Европе;

1:2000 новорожденных на Кавказе. Каждый 40 –ой житель носитель мутации гена муковисцидоза. У больного - генетический дефект каналов ионов хлора. Нарушение транспорта хлора ведет к нарушению транспорта воды и дегидратации секрета. Вязкий секрет закупоривает выводные протоки желез. Развивается воспалительный процесс с присоединением вторичной инфекции.

2. При азоо- или олигозооспермии у мужчин проводится анализ У-хромосомы, и определяется наличие или отсутствие определенных участков в гене, который отвечает за сперматогенез.

 3. При болезни Шарко-Мари-Тута I типа можно определить присутствие дополнительной копии участка ДНК, содержащей ген PMP22, что является причиной заболевания. У больных -наблюдается уменьшение скорости проведения нервных импульсов. Частота 1:10 000.

4. Фенилкетонурия Врожденное заболевание, вызванное нарушением перехода фенилаланина в тирозин и приводящее к задержке психического развития. Частота распространенности  - разная:

1:4500 -  в Ирландии

1:8000 – среди белого населения США

1:12000 - в Италии

1:6000 – в Татарстане

1:8000-10000 – в России

При этом заболевании особенно важна ранняя диагностика т.к. можно своевременно назначить  диету, не содержащую фенилаланин. 

5. Миодистрофия Дюшена/Беккера. При болезни миодистрофии Дюшена/Беккера наиболее частой причиной становятся потеря определенных участков  в гене дистрофина, находящегося на  Х-хромасоме, и ответственных за работу мышц.

Распространенность 1:3500 мальчиков

При создании семьи и планировании рождения ребенка необходима консультация генетика

Знаешь – значит вооружен.