Диагностика и профилактика наследственных болезней

Основным путем предупреждения рождения ребенка с наследственным заболеванием является медико-генетическое консультирование. Его основные задачи: 1. Установление диагноза наследственного заболевания с помощью цитогенетического, биохимического, иммуногенетического, генеалогического методов. 2. Пренатальная (дородовая) диагностика. 3– Оценка риска рождения больного ребенка.

Показания для медико-генетического консультирования: 1. Наличие в семье точно установленного наследственного заболевания. 2 – Наличие в семье заболевания сцепленного с полом. 3 – Гетерозиготность обоих родителей по одной паре аллелей при аутосомно-рецессивном заболевании. 4 – Наличие структурных перестроек хромосом (транслокаций, инверсий) у одного из родителей. 5 – Рождение первого ребенка с врожденными пороками развития, умственной и физической отсталостью, слепотой, глухотой и др.

6 – Близкородственные браки. 7 – Неблагоприятное течение предыдущей и последующей беременностей. 8 – Работа на вредном для здоровья производстве, проживание в зоне с повышенным радиационным фоном. 9 – Несовместимость семейной пары по резус-фактору крови. 10 – Возраст женщины старше 35 лет, а мужчины – 40 лет.

Современые методы пренатальной диагностики, используемые для предупреждения наследственных заболеваний: ультразвуковое исследование (УЗИ); биопсия хориона и плаценты; амниоцентез и др.

Ультразвуковое исследование (УЗИ) – метод, используемый для выявления врожденных пороков развития. С помощью этого метода можно исследовать строение плода, выявить поражение головного мозга, пороки развития костей скелета и внутренних органов (сердца, почек и др.), задержку роста эмбриона и плода. Данный метод позволяет предупредить рождение детей с пороками развития.

Биопсия хориона и плаценты проводится на ранних сроках беременности (9–12 нед). Особим шприцом с помощью гибкого катетера берут ворсинки ткани. Затем их подвергают лабораторной диагностике с помощью цитологических, биохимических и др. методов.

Амниоцентез – прокол плодного пузыря для взятия 10 мл околопложной жидкости с находящимися в ней клетками амниона и плода, которые подвергаются цитологическому и биохимическому исследованиям. С помощью этого метода диагностируют хромосомные болезни обмена веществ, сцепленные с полом.

В случае рождения больного ребенка иногда возможно его медикаментозное, диетическое, гормональное лечение (успешно применяются при лечении фенилкетонурии, сахарного диабета и др.).

Геном человека

Международная программа «Геном человека» включает множество направлений. Среди них рассмотрим наиболее актуальные.

Анализ последовательности нуклеотидов в геноме человека

Суммарная длина нуклеотидной последовательности генома человека соответствует 3 миллиардам. В такой нуклеотидной последовательности содержится до 100 тыс. генов. В настоящее время известна структура около 10 тыс. генов.

Картирование генов

Каждый ген приписывается к определенной хромосоме в строго определенное место – локус. Устанавливается расстояние между генами, составляется генетическая карта хромосом человека. Картированы около 10 тыс. генов. Благодаря существованию маркерных последовательностей, геном человека разбит на отдельные фрагменты, и каждый фрагмент может быть размножен методами клонирования вне организма. Генетические карты человека необходимы в медицине. Знания о локализации гена используются при диагностике ряда наследственных заболеваний, исправлении структуры, расположения и функции генов.

Структурный и функциональный анализ генов

Методами клонирования и картирования была изучена структура многих генов, в том числе и онкогенов, генов-супрессоров, генов гибели клеток. В геноме дрожжей обнаружены гены, сходные по структуре с генами человека, отвечающими за развитие некоторых онкологических заболеваний. Оказалось, что у дрожжей эти же гены отвечают за репарацию ДНК, т. е. кодируют ферменты репарации ДНК. В этой связи разработана методика клонирования крупных фрагментов генома в специальных векторах, способных размножаться в клетках вместе со встроенными в них фрагментами. В качестве вектора используют дрожжевые хромосомы. Использование таких векторов позволяет клонировать фрагменты ДНК длиной до 10 000000 пар оснований. Это позволяет быстро выделить нужный фрагмент генома и использовать его для структурного или функционального анализа.

Использование генной терапии для лечения патологий, связанных с изменением наследственной информации

Генная терапия – направление генетики, появившееся на стыке биологии и медицины. Генная терапия основана на введении в соматические клетки больного искусственных генетических конструкций (новой генетической информации, корректирующей генетические дефекты). Лечебный эффект достигается в результате работы введенного гена, или за счет подавления функции дефектного гена. Для создания генетических конструкций, в основном, используют вирусы. При этом из генома вирусов вырезается часть генов, ответственных за формирование инфекционных вирусных частиц, другие гены, несущие наследственную информацию, остаются. Дополнительно вводятся в геном вируса клонированные гены, вызывающие лечебный эффект.

Генно-инженерные подходы к лечению некоторых онкологических заболеваний

У больного с помощью биопсии выделяют из организма клетки (чаще эпителиальной или соединительной ткани) и культивируют их в клеточной культуре. В эти клетки вводится искусственный вектор, созданный на основе ретровируса, содержащий гены, которые вызывают лечебный эффект. Такие вирус-содержащие клетки размножают в клеточной культуре и вводят в организм, например, подкожно. Клетки приживаются, и течение болезни облегчается.