Генетическое обследование больного

10.08.2016
Значение. Для выбора метода лечения любого больного важно знать причину и определить влияние факторов окружающей среды и генетических факторов.

Некоторые болезни клинически сходны с наследственными, но их развитие обусловлено факторами окружающей среды (фенокопии). Например, среди гормональных нарушений у человека частой фенокопией является гипотиреоз, возникший вследствие дефицита йода в объектах окружающей среды. Хотя этот случай клинически подобен генетически детерминированному нарушению синтеза тиреоидных гормонов, лечение и прогнозы отличаются, поскольку фенокопии не наследуются.

Врачам общей практики важно понимать, что если оба родителя страдают одной и той же болезнью (например, артериальной гипертензией или сахарным диабетом, что бывает очень часто), то у их детей повышена вероятность заболеть этой же болезнью. С феноменом наследственной предрасположенности сталкиваются врачи любой специализации, но иногда необходимо обратиться к специалисту-генетику за генетической консультацией.

Гетерозиготные носители патологического гена, как правило, клинически здоровы, но для прогноза здоровья потомства у таких больных нужно провести генетический анализ. Например, у женщины — носителя гена гемофилии А в браке со здоровым мужчиной половина сыновей будут болеть гемофилией, а все дочери будут здоровыми (50 % из них станут носителями патологического гена). Поэтому такой женщине можно посоветовать сохранять ту беременность, при которой установлен (методом амниоцентеза) женский пол плода. У детей человека с аутосомно-доминантной скелетной аномалией (брахидактилией) достоверность развития данного порока составляет 50 %, а у гомозиготного носителя этого гена все дети будут рождаться с такой же аномалией.

Если поводом обращения за генетической консультацией стало рождение больного ребенка и кроме этого родителей интересует прогноз для дальнейшего потомства, то роль генетических факторов еще нужно доказать. Так, повторение при следующей беременности мутации, возникшей у эмбриона или плода в период гестации, маловероятно. Если установлено, что причина рождения больного ребенка заключается в акушерской патологии, то ее можно предотвратить во время следующей беременности. Выявление у новорожденного, мать которого больна сифилисом, признаков данного заболевания (врожденный сифилис), не свидетельствует о наследственной болезни, поскольку она вызвана инфицированием во время родов.

Методы исследования. Для решения всех этих вопросов существуют несколько методов, которые постоянно совершенствуются.

Генетический метод помогает выявить мутационную перестройку или вариации генов на уровне ДНК при моногенных наследственных болезнях. Открытие роли полиморфизма генов на современном уровне позволяет оценить их клиническое значение, используя генетические маркеры. Существует две возможности. Прямая ДНК-диагностика состоит в определении генной мутации на уровне нуклеотидной последовательности измененного гена с помощью ПЦР, специфических зондов. Измененные ДНК называются ДНК-маркерами, и большинство из них уже определено. Если нуклеотидные последовательности измененного гена устанавливают с помощью биохимических тестов (наличие биохимических продуктов этого гена) и по клиническим проявлениям, то это косвенная ДНК-диагностика.

Биохимический метод, ферментопатия диагностируется по степени активности фермента или наличию продуктов реакции, катализирующейся этим ферментом. Чтобы дефект фермента можно было обнаружить, он должен обусловливать четкие изменения лабораторных показателей. Если же нарушение не сопровождается биохимическими отклонениями, то достоверно диагностировать ферментопатию невозможно.

По мере изучения наследственных болезней появляются новые методы биохимической идентификации. Разработано немало экспресс-методов диагностики наследственных нарушений обмена веществ путем исследования мочи или капель крови новорожденного. С помощью биохимического метода можно исследовать факторы свертывания крови, БАВ, биохимическое действие гормонов и т. п.

Цитологический метод. Исследование кариотипа. Во время деления клетки в стадии профазы хромосомы можно увидеть под микроскопом, а в стадии метафазы четко определяют их количество и морфологические особенности. Кариотип можно исследовать в клетках костного мозга, но более удобны для этого культуры лейкоцитов. На рис. 5 приведены количественные патологические кариотипы и структурные изменения генетического аппарата, которые обусловлены хромосомной мутацией и проявляются разрывами, дицентрическими и кольцевидными хромосомами, их фрагментами, хромосомными ассоциатами. Они возникли в исследуемых лимфоцитах уже в культуре и свидетельствуют о хромосомной нестабильности генетического аппарата пациента.

Исследование полового хроматина. Половой хроматин выявляется в интерфазных ядрах (тельца Барра) и представляет собой спирализованные Х-хромосомы в том случае, если в хромосомном наборе их две и больше. Естественно, в норме половой хроматин можно обнаружить лишь у лиц женского пола. При наличии в клетке нескольких Х-хромосом количество полового хроматина равно их количеству минус 1. He каждая соматическая клетка женщины содержит половой хроматин.

Примером использования иммунологического метода может быть выявление гетерозиготности при гемофилии А по определению антител к антигемофильному глобулину.

Популяционно-статистический метод применяют для установления наследственной этиологии заболевания в конкретной семье. Он заключается в сравнении частоты возникновения болезни в семье больного с частотой этого заболевания в популяции (по данным медицинской статистики). Расхождение показателей должно быть статистически достоверным. В случае малого количества членов семьи использование этого метода затруднено. Однако при подсчетах условно можно считать больными тех членов семьи, которые клинически здоровы, но результаты лабораторных исследований или функциональных проб у них неблагоприятные.

Генеалогический метод, т. е. составление родословной, дает возможность определить тип наследования и степень риска повторения наследственного заболевания в семье больного.

С помощью близнецового метода можно различить роль наследственных факторов и факторов окружающей среды. Однояйцевые близнецы генетически абсолютно одинаковы, и отличие между ними определяется только факторами окружающей среды. Двуяйцевые близнецы генетически похожи не более чем в целом братья и сестры, поэтому их заболеваемость отображает влияние схожих условий на разные генотипы. Например, в развитии слабоумия и некоторых психических заболеваний генетические факторы играют более важную роль, чем при таких болезнях, как эндемический зоб или туберкулез.
Генетическое обследование больного

Поскольку клиницистов не удовлетворяет диагностика наследственной патологии после рождения, разрабатываются методы дородовой (пренатальной) диагностики. Для этого с помощью микрохирургической техники берут пробы тканей плода. Образцы ДНК плода выделяют из биоптатов плаценты, клеток амниотическои жидкости или из лимфоцитов пуповинной крови. В околоплодной жидкости можно определить активность ферментов, содержание продуктов метаболизма, а также получить (а затем культивировать) клетки плода, цитологическое исследование которых состоит в определении полового хроматина (пола плода) и кариотипа. Можно провести биопсию печени или мышцы (например, для диагностики миопатии). С помощью ультразвуковой эхографии обнаруживают дефекты скелета (дисплазию костей, дефекты туловища или конечностей), нервной трубки, микроцефалию, гидроцефалию. В случае выявления неблагоприятной наследственности беременность можно прервать.

Достоверные данные о роли генетических факторов в развитии наследственных болезней человека можно получить с помощью экспериментального моделирования этих болезней у животных. Посредством имбридинга или обработки животных сильными мутагенами создают линии мутантных животных. Так были выведены высоко- и низкораковые линии животных с высокой частотой развития артериальной гипертензии и атеросклероза, линии собак с гемофилией, мышей — со спонтанным расщеплением неба, хомяков и кур — с мышечной дистрофией. На мышах также смоделированы α-талассемия, полицитемия, почечный ацидоз. Современными являются модели наследственных болезней человека на трансгенных животных, полученных в результате направленного переноса инородного генетического материала, фрагмента гена или другой последовательности ДНК в оплодотворенную яйцеклетку или зародыш на ранних этапах развития.