Спадкові та генетичні захворювання. Генетичні обстеження, діагностика. Види генетичних захворювань.

«Це у нас в родині спадкове», – ми часто говоримо так по відношенню до самих різних речей. Під поняттям «спадкове» може потрапляти і колір волосся, і статура, і постійні застуди. Особливо часто ми виправдовуємося спадковістю, маючи на увазі хвороби, що далеко не завжди відповідає дійсності. Що ж собою являють генетичні, або спадкові, захворювання, як їх діагностують і чи можна їм запобігти?

Що таке спадкові та генетичні захворювання?

Для початку необхідно розібратися в термінах. Почнемо з того, що генетичні захворювання та захворювання, до яких виявлена ​​спадкова схильність, – різні поняття.

  • Генетичні хвороби обумовлені порушеннями в будові генома (звідси інша назва – моногенні захворювання). Як приклад можна привести галактоземії. При цьому захворюванні погано працюють ферменти, які перетворюють молочний цукор на глюкозу. Вже виявлено ген, «відповідальний» за розвиток захворювання. Більш того, з’ясовано, що якщо дитина отримує «дефектний» ген від одного з батьків, то ферментна система працює приблизно на 50%, а якщо від обох, то всього на 10%.
  • Захворювання, до яких у людини є спадкова схильність , залежать не тільки від генетики, а й від чинників зовнішнього середовища: того, де ми живемо, скільки рухаємося, що їмо. Наприклад, у людини може бути схильність до атеросклерозу, але правильний спосіб життя і раціональне харчування допомагають йому залишатися здоровим.

Щоб зрозуміти принцип передачі спадкових захворювань, треба згадати, що таке гени. Умовно кажучи, це якийсь набір «карт пам’яті», на кожній з яких «записані» певні дані про організм людини. Якщо ж говорити науковою мовою, то ген – це фрагмент нашої ДНК. Сукупність генів (а їх число доходить до 25 000 ), що представляє собою щільно згорнуту нитку ДНК, – це хромосома. Всього у людини їх 23 пари. Це весь наш генетичний багаж, або інакше – геном.

Кожна з 23 хромосом має свою пару. Записана в структурі однієї хромосоми інформація дублюється на парній. Тобто будь-яка ознака, будь то колір очей або схильність до серцево-судинних захворювань, кодується двома генами. Вони можуть бути ідентичними, але можуть і відрізнятися (такі гени називають алелями). Наприклад, один з двох генів, що визначає колір очей, може «кодувати» сірого відтінку, а другий – коричневий. Швидше за все, у носія таких алелей колір очей буде коричневий, так як ген, який несе цю інформацію, є домінантним. Другий же ген (сірий колір очей) більш «слабкий» – рецесивний.

Тепер розберемося в механізмі наслідування. Формуючись, зародок отримує половину хромосом від матері, а половину – від батька. Саме тому організм дитини не копіює жодного з батьків, а має свою індивідуальність. Передача хромосом, генів, а значить, і передача інформації про спадкові захворювання, можлива за кількома схемами:

  • Аутосомно-домінантний . Якщо дитина отримує «сильний», домінантний, ген хоча б від одного з батьків, то цей ген обов’язково проявиться. Таким чином передається, наприклад, ахондроплазІя – захворювання, при якому порушується зростання кінцівок, а кістки стають ламкими.
  • Аутосомно-рецесивний . Тут трохи складніше – ознака проявляється тільки в тому випадку, якщо дитина отримала від батьків два «слабких», рецесивних, гена. Імовірність прояви захворювання нижче, ніж в першому випадку. Таким чином передаються у спадок фенілкетонурія, альбінізм та інші захворювання.
  • Кодомінантність . При цьому типі успадкування проявляються обидва гена – і домінантний, і рецесивний. Прикладом може бути серповидно-клітинна анемія: наявність активних домінантного і рецесивного генів призводить до того, що в крові виявляється і нормальна, і патологічна форма гемоглобіну.
  • Успадкування, зчеплене зі статтю . Відомо, що статеві хромосоми у чоловіків і жінок розрізняються: у жінок дві Х-хромосоми, а у чоловіка – X і Y. До статевими хромосомами «прив’язані» деякі важливі ознаки і інформація про захворювання. Наприклад, на гемофілію, як відомо, хворіють майже виключно чоловіки : якщо в Х-хромосомі у чоловіків міститься ген, який відповідає за патологію, то Y-хромосома ніяк його не компенсує, там цього гена немає. За цим же принципом передаються дальтонізм, м’язова дистрофія Дюшена і т.д.

До найбільш поширених генетичних захворювань відносяться:

  • дальтонізм – близько 850 випадків на 10 000;
  • розщеплення хребта – 10-20 випадків на 10 000 чоловік;
  • синдром Клайнфельтера (ендокринні порушення, які можуть стати причиною чоловічого безпліддя) – 14-20 на 10 000;
  • синдром Дауна – 9-13 на 10 000;
  • синдром Тернера (хвороба, яка призводить до статевого інфантилізму) – близько 7 на 10 000;
  • фенілкетонурія (порушення метаболізму амінокислот) – до 3,8 на 10 000;
  • нейрофіброматоз (хвороба, при якому у хворого виникають пухлини) – близько 3 на 10 000;
  • муковісцидоз – 1-5 на 10 000;
  • гемофілія – до 1,5 на 10 000.

Напрямки генетичних обстежень

Сьогодні лікарі виявляють генетичні захворювання з високою точністю, так як передові технології дозволяють буквально заглянути всередину гена, визначити, на якому рівні відбулося порушення.

У зарубіжній пресі вже з’являються повідомлення про те, що ведуться експерименти по застосуванню методів редагування генома для боротьби з деякими захворюваннями. Зокрема, журнал Nature згадував про подібні експерименти в області боротьби з ВІЛ.

Напрямки обстежень.

Діагностичне тестування.

Діагностичне тестування проводиться, якщо у пацієнта є симптоми або особливості зовнішнього розвитку, службовці відмінною рисою генетичного захворювання. Перед направленням на діагностичне тестування проводять всебічний огляд пацієнта. Одна з відмінних рис спадкових захворювань – це ураження кількох органів і систем, тому при виділенні цілої низки відхилень від норми лікар направляє пацієнта на молекулярно-генетичну діагностику.

Так як багато спадкових захворювань (наприклад, синдроми Дауна, Едвардса, Патау) пов’язані з порушенням кількості хромосом (каріотипу), то для їх підтвердження проводять каріотипіровання, тобто вивчення кількості хромосом. Для аналізу потрібні клітини крові, які протягом декількох днів вирощують в особливому середовищі, а потім фарбують. Так лікарі виділяють і ідентифікують кожну хромосому, визначають, чи порушено їх кількісний склад, відзначають особливості зовнішньої будови.

Для виявлення мутацій конкретних генів застосовується метод ПЛР – полімеразної ланцюгової реакції. Його суть полягає у виділенні ДНК і багаторазовому відтворенні даного дослідника ділянки. Як відзначають фахівці, перевага ПЛР – його висока точність: тут майже неможливо отримати хибнопозитивний результат. Метод зручний ще й тим, що для дослідження може бути взята будь-яка тканина організму.

Пренатальна і передімплантаційна діагностика.

Якщо ви знаєте, що у вас в родині або в родині чоловіка були випадки спадкових хвороб, то, звичайно, захочете з’ясувати, наскільки ймовірним є прояви їх у ваших дітей. Лікарі часто пропонують майбутнім батькам зробити пренатальну діагностику. А якщо пара використовує допоміжні репродуктивні технології, то і Передімплантаційна генетична діагностика плоду (ПГД).

ПГД потрібно зробити, якщо вік матері перевищує 35 років, якщо у пари вже були перервані вагітності, а також народилися діти зі спадковими захворюваннями. Також лікарі рекомендують робити ПГД, якщо батьки є носіями генетичної недуги. В цьому випадку в родині є випадки прояву патології, але саме подружжя здорове. А от імовірність прояву хвороби у дитини може досягати 50%, причому ПГД допомагає точно визначити цей показник. Аналіз проводиться, коли ембріон, отриманий «в пробірці», виростає до стадії 6 або 8 клітин.

Пренатальна генетична діагностика проводиться, коли дитина ще перебуває в утробі матері. Припустити наявність генетичних відхилень лікар може на підставі аналізів крові матері або за результатами УЗД плоду. Тому на початковому етапі вагітна проходить трехмаркерний скринінг: в її крові визначають рівень АФП, β-хоріонічного гонадотропіну і естріолу. Якщо їх концентрація відмінна від норми, то лікар рекомендує виконати генетичне обстеження дитини. Для цього за допомогою пункції беруть амніотичну рідину і проводять кариотипирование плода. Єдиний недолік цього методу – довгий період очікування результатів. Якщо останній буде негативним, то жінка просто може не встигнути прийняти рішення про переривання вагітності. Є й альтернатива – аналіз ворсин хоріона. Його можна зробити на ранньому терміні.

Останнім часом з’явилася ще одна можливість пренатального обстеження плода – неінвазивний пренатальний ДНК-тест (НИПТИ-тест). У цьому випадку потрібна тільки кров матері. Точність тесту досягає 99%, причому можна зробити обстеження як на найчастіші генетичні патології, так і повне дослідження плоду.

Види генетичних захворювань людини і ключові методи їх виявлення.

Залежно від того, чим викликане генетичне захворювання, лікар вибирає і методи обстеження пацієнта. Розглянемо основні групи патологій.

Хромосомні хвороби

Причиною цих генетичних захворювань є порушення в кількісному складі хромосом або в їх будові. Наприклад, при наявності додаткової (третьої) 21-ої хромосоми формується синдром Дауна. Причиною синдрому Шершевского-Тернера є наявність лише однієї Х-хромосоми у жінок. А якщо у чоловіка статеві хромосоми присутні в поєднанні XXY, а не XY, то йому ставиться синдром Клайнфельтера.

Багато хромосомних порушень, наприклад, подвоєння або потроєння, несумісні з життям. Найчастіше зародки гинуть в утробі, а народжені діти живуть всього кілька днів. У той же час бувають випадки, коли у людини є різні види клітин: несучі патологічні хромосоми і не мають цих порушень. Це явище носить назву «мозаіцизм», і тоді патологія може проявлятися в меншій мірі або практично не проявлятися.

Для діагностики проводять каріотіпіровання. Як приклад можна привести синдром Клайнфельтера – рідкісне генетичне захворювання, яким страждають чоловіки. Зовні воно виражається в евнухоподібній зовнішності, збільшенні грудних залоз, порушення статевої функції. Докладне вивчення складу статевих хромосом допомагає визначити, яке саме порушення сталося у пацієнта (зайвих Х-хромосом може бути кілька). Залежно від каріотипу варіюється і ступінь вираженості ознак захворювання.

Може бути порушено і будова хромосом, а не тільки їх кількість. У процесі поділу клітин, якщо «щось піде не так», відбувається втрата частини хромосоми або, навпаки, подвоєння будь-якого ділянки. Хромосома може розвернутися на 180 градусів (інверсія), або на її кінці утворюється кільце. Наприклад, синдром котячого крику – це наслідок перебудови п’ятої хромосоми. Діти, що народилися з такою патологією, специфічно кричать (звук нагадує нявкання кішки). Зазвичай вони гинуть в перші роки життя, так як патологія проявляється численними вадами розвитку внутрішніх органів.

Пацієнтам з хромосомними захворюваннями призначають цитогенетическое обстеження. Зазвичай йому піддаються і батьки, щоб встановити, чи має місце успадковується патологія або ж це одиничний випадок.

Генні мутації

Порушення можуть відбутися не в хромосомі, а лише на одній її ділянці. Тоді ми говоримо про генні мутації. Ці захворювання називаються моногенними, до них, зокрема, відносяться багато порушень метаболізму: муковісцидоз, фенілкетонурія, андрогенітальним синдром і т.д. Багато з цих захворювань можуть бути виявлені при обов’язковому скринінгу всіх немовлят у пологовому будинку. Дитина, у якої є відхилення від норми, може бути направлена на додаткове генетичне обстеження. А прийняті вчасно заходи дозволяють в деяких випадках запобігти розвитку серйозних порушень.

У той же час існують захворювання, викликані генними мутаціями, які не проявляються яскраво і однозначно. Як приклад можна привести синдром Вольфрама, який дебютує як цукровий діабет в ранньому віці, потім проявляється погіршенням зору або слуху. Лікар може підтвердити синдром тільки за результатами генетичної експертизи.

Мультифакторіальні генетичні хвороби

Вони виявляються при ДНК-ідентифікації. Аналіз підтверджує наявність або відсутність схильності практично до будь-якої патології: від цукрового діабету до формування різних залежностей. Так як роль генетичних факторів і факторів зовнішнього середовища в розвитку захворювань різна не тільки для кожної патології, але і для кожного пацієнта, рекомендації тут можуть бути тільки строго індивідуальними, зробленими на підставі результатів аналізів.

Останнім часом нерідкі появи інформації про експрес-тестах, що дозволяють визначити порушення в структурі ДНК безпосередньо в день аналізу. Зокрема, вчені з Данії створили «світиться ДНК-тест», який дає результат протягом шести годин.

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
Знай все! Портал для школярів
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: