Диагностика наследственных заболеваний человека: методы и подходы
Как сообщает Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), каждый год около 270 тысяч младенцев, которые не достигли месячного возраста, становятся жертвами врожденных заболеваний, которые частично обусловлены генетикой. Среди этих болезней можно выделить такие, как галактоземия, муковисцидоз, а также фенилкетонурия. Очень важно отметить, что эти заболевания могут повлиять на здоровье ребенка уже сразу после его рождения. Однако, если диагностировать их своевременно и начать назначенную терапию, то возможно обеспечить высокое качество жизни на протяжении длительного периода времени.
В настоящее время существуют многочисленные методы диагностики наследственных заболеваний. В данной статье мы рассмотрим только основные из них.
Генеалогический метод диагностики наследственных заболеваний – один из старейших методов диагностики, который используется с 1970 года в Московском НИИ педиатрии и детской хирургии. Он был формулирован еще в XIX веке. Суть метода заключается в составлении генетических карт, которые помогают определить, является ли конкретное заболевание наследственным, как оно передается и каковы шансы развития у пациента. Также метод используется для прогнозирования рождения детей с различными заболеваниями.
Ключевым инструментом исследования является подробный опрос пациента и получение максимально полной информации о его родственниках. Если пациент – ребенок, то врач собирает информацию у матери – о беременности, родах и первых годах жизни. Если к врачу обращается взрослый человек, то сбор информации аналогичен сбору анамнеза при визите к терапевту, но более детальный. При необходимости врач проводит опрос родственников пациента.
Этот метод требует большой аналитической работы на основе полученных данных. Генеалогический метод является своего рода связующим звеном между теоретической генетикой и практической медициной. Если исследование проводится для планирования беременности, врач может предсказать вероятность рождения детей с тем или иным генетическим нарушением. При обследовании семьи также может быть выявлен круг лиц, у которых высока вероятность проявления наследственных заболеваний. Этим людям рекомендуется провести более точную лабораторную диагностику.
За консультацию врача-генетика в Москве нужно уплатить не менее 2000 рублей.
Для выявления наследственных заболеваний существуют молекулярно-генетические методы, которые дают возможность проводить исследования непосредственно внутри ДНК, где хранится наследственная информация. Существует множество таких методов, например FISH, который позволяет определять генетические мутации с помощью специальных днк-зондов, ПЦР, который отличается высокой точностью и может выявлять инфекции, даже если их присутствие очень ограничено, CGH, используемый в онкологической генетике, SKY, при котором используются специальные красители, реагирующие на конкретные участки ДНК, и так далее.
Молекулярно-генетические методы широко применяются в медицине, в частности, для перинатальной диагностики. Они дают возможность обнаружить нарушения у плода еще до его рождения. Если женщина прибегает к ЭКО, то возможно выявить генетические сбои еще до имплантации зародыша в матку. Также проводится анализ на наследственные заболевания у новорожденных.
Ранее будущим мамам предлагалось проходить инвазивную генетическую диагностику, в ходе которой бралась амниотическая жидкость. Однако, сегодня существует неинвазивная диагностика (NIFTY), которая проводится при анализе крови матери на наследственные заболевания. С ее помощью можно с высокой степенью точности (более 98%) диагностировать опасные патологии, такие как синдромы Дауна, Эдвардса, Патау.
Молекулярно-генетические методы применяются не только для перинатальной диагностики, но и для выявления других заболеваний, таких как ВИЧ, туберкулез, энцефалит, гепатит и другие. Материал для изучения получается из разных тканей, таких как 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 молекулярно-генетической диагностики зависит от объема исследования и может начинаться от 1000 рублей (например, для ПЦР метода).
Биохимические методы выявления наследственных болезней обмена веществ (НБО), таких как фенилкетонурия, болезни пуринового обмена, гликогеновая болезнь, являются эффективными. Эти методы позволяют обнаружить накопление продуктов несовершенного метаболизма в организме и помогают установить диагноз.
Симптомы НБО могут проявляться еще в самом раннем детском возрасте: у детей отмечают задержку развития, различные нарушения пищеварения, аномальную пигментацию кожи, аллергии и другие заболевания. Для диагностики обычно проводят анализ крови или мочи.
Биохимическая диагностика НБО проходит в два этапа. Сначала проводят общий анализ, например, у всех новорожденных для выявления фенилкетонурии. Общее обследование также может проходить всем ученикам специальных учебных заведений. Если показатели выходят за норму, детей направляют на более детальное и сложное обследование, которое проводят в генетических лабораториях.
Но биохимические методы могут быть использованы не только для обнаружения НБО. Например, американские ученые разрабатывают специальный тест для определения наличия у детей аутизма по метаболитам в крови. Сегодня это заболевание диагностируется при помощи психометрических тестов, но наличие количественного показателя могло бы помочь врачам более точно диагностировать заболевание на ранних стадиях.
Примерная стоимость биохимического анализа крови по одному параметру в Москве составляет 200 рублей.
Цитогенетический метод - один из древнейших методов диагностики наследственных заболеваний, наряду с генеалогическим методом. Уже в XIX веке ученые могли наблюдать хромосомы клеток под микроскопом, и с тех пор задачи этого метода практически не изменились: он изучает состояние хромосом и выявляет патологии в них. Цитогенетический метод включен в перечень обследований для беременных женщин, утвержденный Министерством здравоохранения Российской Федерации. Согласно этому перечню, будущие мамы, носители семейных заболеваний и женщины старше 35 лет должны пройти цитогенетическое обследование, если у плода обнаружены отклонения, вызывающие настороженность медицинского персонала.
Для проведения исследования специалистам необходимы клетки крови, предварительно подготовленные специальным образом. Хромосомы клеток в своем обычном состоянии плотно сплетены в спираль, поэтому их повреждения оценить невозможно. Чтобы изучить клетки на наличие каких-либо нарушений, их искусственно вводят в состояние деления, и когда нити хромосомы расплетаются, из них создают специальный препарат.
Цитогенетический метод активно применяется для ранней диагностики патологий детей. Также цитогенетика помогает выявлять неясные для врачей генеалогические особенности, которые могут привести к нарушениям репродуктивной функции у женщин и мужчин.
Стоимость цитогенетического исследования кариотипа составляет около 6700 рублей в Москве.
Всем известен такой метод, как дактилоскопия, или изучение кожного узора на пальцах, который относится к дерматоглифике. Однако, существуют и другие методы, такие как пальмоскопия (изучение рисунка на ладонях) и плантоскопия (изучение рисунка кожи на подошвах). Чешский ученый Ян Пуркинье, изучив особенности кожного рисунка, разработал фундаментальную классификацию пальцевых узоров. После него, его последователи обнаружили, что определенные изменения в кожном узоре по сравнению с нормой могут свидетельствовать о генетических заболеваниях. Изменения в расположении гребней и борозд на коже могут указывать на различные патологии, включая синдром Клайнфельтера, синдром кошачьего крика, синдром Тернера, а также мультифакторные заболевания, такие как диабет, рак и другие. Изучение кожного рисунка, или дерматоглифический анализ, является важной частью осмотра пациента в генетической клинике.
Методы обнаружения гетерозиготного носительства
Многие наследственные заболевания обусловлены мутациями в одном гене (моногенные заболевания). Это могут быть врожденные пороки сердца, некоторые формы диабета, автоиммунные нарушения, болезни нервной системы и так далее. Поскольку генетическая информация наследуется ребенком от обоих родителей, возможна ситуация, когда родители не страдают заболеванием, но у них рождается ребенок с генетическими отклонениями, так как оба родителя перенесли мутированные гены. Для выяснения того, не является ли хотя бы один из родителей (или оба) носителями наследственных заболеваний, и для определения вероятности наследования таких заболеваний ребенку, проводится анализ на гетерозиготность.
Некоторые генетические заболевания, такие как синдром Марфана или несовершенный остеогенез, могут передаваться от одного родителя и всё же проявляться у ребенка. В таком случае, при планировании беременности, необходимо обязательно пройти генетическую консультацию: специалист по генетике поможет посчитать вероятность рождения ребенка с генетическими отклонениями.
Некоторые заболевания, такие как гемофилия или мышечная дистрофия, связаны с половой хромосомой, то есть ген, вызывающий такое заболевание, содержится только в ней. Риск развития таких патологий у детей также рассчитывается. Гетерозиготное носительство может быть обнаружено при различных видах генетической диагностики.
Задачей многих медицинских работников является предсказать вероятность того, что человек заболеет определенной патологией. Согласно исследованиям, около 90% всех заболеваний являются многофакторными, а значит, генетические особенности могут определять человеческую предрасположенность к конкретной болезни. Однако, при действии определенных факторов среды, заболевание может или не может развиться. Факторы среды могут быть самыми разнообразными: от экологии до особенностей питания человека, а также его матери во время беременности, региона проживания и др.
Сегодня, предсказать вероятность заболевания можно в ходе медико-генетического консультирования и исследований генетических анализов. Существуют методы самой разной степени сложности и производятся по многим параметрам. Например, можно изучить генетическое здоровье супружеской пары, установить вероятность развития рака при курении, определить, насколько высока необходимость защиты кожи от действия УФ-лучей.
Пренатальная диагностика наследственных заболеваний: что это такое и зачем нужна?
В наши дни проблема наследственных заболеваний остается актуальной, и именно поэтому методы пренатальной диагностики наследственных заболеваний становятся все более популярными. Этот вид генетической диагностики включает в себя не один, а целый комплекс методов обследования, проводимых во время внутриутробного развития ребенка с целью выявления врожденных нарушений. По оценке Всемирной организации здравоохранения, такие нарушения являются причиной примерно 7% случаев неонатальной смерти. Однако, если выявить их еще до рождения, возможно начать необходимое лечение, а в некоторых случаях даже провести внутриутробную операцию.
Какие условия являются показаниями к пренатальной диагностике? В первую очередь это генетические заболевания, которые ранее встречались у членов семьи. Также в этот список включают возраст женщины (старше 35-37 лет), выявленное генетическое носительство патологий, сцепленных с полом, гетерозиготность родителей по ряду генетических патологий, а также неудачные беременности в прошлом, прерывавшиеся по неясным причинам.
Перечень методов, применяемых для дородовой диагностики, весьма обширен: УЗИ плода, генетический анализ амниотической жидкости или пуповинной крови, изучение сыворотки крови матери, биопсия ворсин хориона и другие. Однако, именно врач определяет, какой из методов целесообразнее применить в каждом конкретном случае.
Благодаря новейшим достижениям медицины, современным родителям открываются возможности подробной диагностики в области развития наследственных заболеваний. Они могут узнать о вероятности рождения ребенка с определенной патологией и принять правильное решение вовремя, начать лечение, скорректировать образ жизни и заняться профилактикой развития генетических болезней.
Однако, стоит запомнить, что вся информация, касающаяся здоровья и медицины, представлена только в ознакомительных целях, и не является поводом для самодиагностики или самолечения.
Фото: freepik.com