Лекция 7. Задачи и методы мед. консультирования

Генетика изучает явление наследственности и изменчивости в популяции людей, особенности наследования нормальных и патологичных признаков, влияние ген. конституции на возникновение и развитие заболеваний. Объектом мед. генетики является человек, представляющий собой сложный объект ген. исследований.Это связано с особенностями его ген. организации, сложным характером экспрессии многих предков.

Размер генома человека ≈3* пар нуклеотидов в n хромосоме. Большое число групп сцепления (у женщин 23, у мужчин 24), значительное наследственное разнообразие: если допустить, что каждая пара хромосом содержит по 1 паре аллелей, тогда гетерозиготные особи дают 8388608 потенциально отличающихся гамет.

У человека многополигенные и мультифакториальные. Сложный характер экспрессии нормальных и патологических генов затрудняет процесс идентификации генов. Невозможно ставить эксперименты из-за большой продолжительности жизни, медленной смены поколений, длительного дорепродуктивного периода (один исследователь наблюдает только за 1-2 поколениями).

Для человека характерна большая фенотипическая изменчивость как отражение генетического полиморфизма, а также непрерывно меняющиеся условия природной и социальной среды, но существуют факторы, облегчающие изучение наследственности человека.

- человек – биологический объект, изученный лучше других

- человеческая популяция в целом огромна, используя закон Х-В можно определить характер наследования огромного количества предков.

- все клетки содержат одинаковый набор генов и хромосом. Клетки человека можно культивировать, изучать наследственный материал этих клеток, экспериментировать с ними, проводить ген. анализ. На основании этого метода проводится картирование хромосом по рамкам ПГЧ. Проведено секвенирование ДНК хромосом человека, составлены ген. карты хромосом, установлена локализация ≈32 тыс. ген. локусов.

- человек как биологическое существо подчиняется всем биозаконам. Выявлено около 3 тыс. признаков, которые являются ____________. На основании закона гомологических рядов Н. И. Вавилова создан метод моделирования наследственных болезней ___ на животных, у которых выявлен ряд наследственных болезней, аналогичных наследственным болезням человека (гемофилия у собак). Этих животных используют для изучения аналогичных болезней человека.

- человек существо социальное, может активно обращаться к мед. работникам, дать информацию об изменениях в его организме. Исходя из этого ясно, что обычные методы к изучению его наследственности неприменимы.

Используется комплекс специфичных методов (клинико-генеалогический, близнецовый, популяционно-статистический, биохимический, цитогенетический, метод ДНК анализа, молекулярно-генетический, онтогенетический)

Изменение наследственности человека производится в специальных учреждениях медико-генетических консультациях.

Клинико-генеалогический метод (Гальтон 1865 г.).

Этапы:

· Сбор сведений, относительно пробанда (опрос, анкетирование, использование мед. документации, обследование)

· Графическое изобретение родословной, составление генеалогической карты

· Анализ родословной: а) определение наследуется признак, или нет. Б) определение типа наследование (наследование – способ передачи наследственного признака, для этого используются критерии, на основании которых выделяют основные варианты моногенного наследования: аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, промежуточный (неполное доминирование), X-сцепленный, Y-сцепленный, цитоплазматический)

· Определение генотипа пробанда и его супруга

· Составление схемы брака

· Анализ генотипов и фенотипов потомков

· Дача прогноза, относительно потомства

Используется вместе с другими методами.

Близнецовый (Гальтон 1875 г.)

Близнецы – дети, рожденные от одной матери одновременно, используют монозиготных близнецов (идентичных), которые обладают идентичным генотипом, высокой % сходства по большинству признаков (конкордантность). При использовании этого метода оценивается ___________ по определенному признаку у монозиготных близнецов, определяется коэффициент близнецовости. Если k больше 50%, то признак имеет наследственную природу (шизофрения 68%). Если k=50%, налследственная предрасположенность. Меньше 50%, признак обусловлен факторами среды.

Биохимический

Основной в диагностике большинства моно______ заболеваний. При большинстве этих болезней происходит нарушение обмена веществ. Объект- биологические жидкости (кровь, моча, слюна), могут использоваться вытяжки из клеток и тканей. С помощью него определяется активность ферментов, соединение некоторых продуктов в метаболизме.

Включают 2 уровня: первичный и уточняющий

Первичный: цель — исключение здоровых индивидов из дальнейшего обследования. Используются массовые и селективные приемы. Применяются для диагностики у новорожденных фенилкетонурии, врожденного гипотериоза, муковисцидоза.

Просеивающие приемы для выявления болезней, которые распространены в определенных группах населения. Н-р в США организована программа, для выявления гетерозиготных носителей гена идиотии Тея-Сакса. На Кипре, в Италии организованы биохимические исследования на выявление гетерозиготности телесемии.

Селективные приемы предусматривают проверку ген. аномалий у пациента с подозрением на ген. наследственные болезни. Используются различные методы: простые качественные реакции (тест с FeCl3 для выявления в моче фенилпировиноградной кислоты, тест с динитрофенилгидрозином для выявления кеток____т в моче), метод тонком_____ хроматографии, с помощью которого обнаруживаются наследственные нарушения обмена ______ (масса и мукополисахариды), электрофорез при гемоглобинопатии.

Селективный скрининг в России на определенные наследственные заболевания обмена веществ с проведением 14 тестов, анализа мочи и крови, направленный на выявление клеток _____, кистита, фенилпировиноградной кислоты

На II этапе биохимического исследования применяются точные высокотехнологичные методы. Тонкослойной хроматографии, выявляющий более 140 наследственных заболеваний обмена веществ. Широкое применение биохимический метод нашел в пренатальной диагностике наследственных болезней.

Определение уровня α-фетопротеина ____________ гонадотропина в сыворотке крови беременной.

Используя эти методы как просеивающие в пренатальной диагностике пороков развития.

При дефектах невральной трубки — повышение уровня α-фенопротеина.

Изменение α-фенопротеина – болезнь Дауна, при аномалии развития хорды, порок сердца.

Цитогенетический метод

Основан на изучении количества и структуры хромосом в норме и патологии.

Показания для проведения:

-пренатальная диагностика в семьях, сцепленная с Х-хромосомой.

-недифференцированная олигофрения

-привычные выкидыши

-множественные врожденные пороки развития у ребенка

-мужское бесплодие

-нарушение менструального цикла, первичная аминорея

-возраст беременности старше 35 лет

С 1956 г. Применяется метод Тео и Ливана. Определено, что у человека 46 хромосом.

Первая классификация хромосом принята в Денвере. Современной считается цитологическая номенклатура хромосом человека \

ISCN принята в Вашингтоне в 1995 году. Согласно ISCN в хромосоме выделяется длинное плечо (q) и короткое плечо (р). В каждой хромосоме выделяют полосы (сегменты), которые пронумерованы от центромеры и теломеры. Каждая хромосома имеет индивидуальный рисунок, определенную последовательность темных (гетерохромных) и светлых (эухромных) блоков.

Объектом для цитогенетического исследования является метафазная хромосома. Их изучают с помощью прямых и непрямых методов. Для прямых используют клетки, которые активно делятся. Их изучают без предварительного культивирования (клетки красного костного мозга)

Делают пункцию грудины, гребня подвздошной кости. Для получения клеток хориона проводят трансабдоминальную хориобиопсию.

Непрямые методы используют хромосомы со средним темпом ферации, помещают в искусственную среду, стимулируют клеточное деление митозом.

Для культивирования используют лейкоциты, фибробласты которых в пренатальной диагностике амниотической жидкости (клетки, которые слущиваются с поверхности плода)

С помощью прямых и непрямых методов проводят анализ кариотипа определенного струпа и число хромосом.

Диагноз — на основании изучения кариотипа только при цитогенетическом исследовании.

Болезнь Дауна, синдром Патау, синдром Эдвардса, Шерешевского-Тернера, синдром кошачьего крика (делеция по 5 хромосоме), синдром Вольфа-Хиршкор___—выявлены с помощью цитогенетического анализа.

Для изучения половых хромосом применяют флюорисцентные методы (акрихиниприт), который активно воспринимается Y-хромосомой: при микроскопировании в УФ свете Y-хромосома определяется, как ярко освещенная точка. Количество светящихся Y-телец в летке соответствует числу Y-хромосом. Для экспресс метода диагностики определения полового хроматина или телец Барра. При этом используются любые соматические клетки, чаще – клетки эпителия щеки.

Тельца Барра — 2я спираль Х-хромосом у женщин. Только женский половой хроматин.

Цитогенетический метод используется в пренатальной диагностике наследственных болезней (амниотическая жидкость плода, клетки хориона)

Обнаруженные изменения структуры и количества хромосом дают возможность своевременного прерывания развития ребенка с тяжелыми наследственными патологиями.

Методы ДНК-диагностики позволяют осуществлять точные доклинические диагностики наследственных болезней.

МГМ могут проводиться на ранних этапах развития эмбриона и плода, независимо от биохимического и химического _______ болезни.

Проводят операцию – кортикоцентез (взятие крови из пуповинной вены плода. Используют для молекулярного генетического исследования, выявляющего особенности строения ДНК.). У каждой ген. структура ДНК одинакова, для исследования ДНК выделяют из лейкоцитов переферическую кровь из клеток ворсин хориона.

В 70е годы ХХ века возникло направление определенной специфичности нуклеотидной последовательности молекул ДНК и РНК (генное зондирование, гибридизационный анализ).

Регистрация последовательностей небольшой длины (до 30 пар нуклеотидов) производится с помощью искусственного ген. синтеза с радиоактивной меткой участка ДНК (зонды). Такие зонды гибридизируются с изучением образа ДНК, если известна первичная структура нормальных и мутантных аллелей изучаемого гена, то для обнаружения повреждения вводят зонд, который соединяет с нормальным, либо с мутантным участком ДНК. Это обнаружено с помощью с помощью радиоактивной метки. Применяется для диагностики наследственных болезней, диагностируется более 300 наследственных заболеваний.

-гемофилия

-гемоглобинопатия

-муковисцидоз

-митохондрические болезни

Методы ДНК-диагностики используются для расшифровки генома человека, в суд мед экспертизе, для определения отцовства и степени родства, подбора донора трансплантации.

Главная цель: предупреждение рождения детей с тяжелыми наследственными патологиями (физические/психические патологии, нарушение репродуктивной способности, инвалидность, ранняя смерть)

Задачи метода: диагностика семей ретроспективно больных с наследственными патологиями.

-пренатальная диагностика врожденных и наследственных заболеваний

-помощь врачам разных специальностей в правильной постановке диагноза

-разъяснение пациентам в доступной форме рисков развития наследственных патологий у потомства, помощь в принятии решения.

Ген. риск до 5% — низкий, не является противопоказанием к деторождению

6-20% средний риск

>20% — высокий риск, деторождение не рекомендуется

-ведение территориального регистра семей, с врожденными и наследственными патологиями

-пропаганда медицинских ген. знаний среди населения.

Этапы мед. консультирования:

I — уточнение диагноза

II — определение ген. прогноза потомства

III — заключительные основания на определенные величины риска рождения больного ребенка. Дача рекомендаций.