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.
Описываемый в статье генеалогический метод диагностики наследственных заболеваний является одним из самых старых и широко используемых методов среди всех существующих. В Московском НИИ педиатрии и детской хирургии служба генетической диагностики работает с 1970 года. Основные принципы метода были сформулированы еще в XIX веке.
Суть данного метода заключается в составлении генетических карт, которые позволяют определить, является ли конкретное заболевание наследственным, как оно наследуется и какова вероятность его возникновения у пациента. Генеалогический метод применяется также для прогнозирования риска рождения детей с различными наследственными заболеваниями.
Основным инструментом исследования является подробный опрос пациента и получение максимально полной информации о его родственниках. В случае, если пациентом является ребенок, информация собирается у матери о протекании беременности, родах и первых годах жизни. При обращении взрослого человека к врачу, сбор информации напоминает анамнез приема у терапевта, но с большей детализацией. Врач, по возможности, также опрашивает и родственников пациента.
Однако данный метод предполагает большую аналитическую работу на основе полученных данных. В итоге генеалогический метод является своего рода связующим звеном между теоретической генетикой и практической медициной. При проведении исследования с целью планирования беременности врач определяет вероятность риска рождения у конкретной пары детей с теми или иными генетическими нарушениями. Если при обследовании семьи выявлен круг лиц с высокой вероятностью наследственных заболеваний, то им рекомендуется провести более точную лабораторную диагностику.
В столице консультация врача-генетика в среднем будет стоить от 2000 рублей.
Исследование наследственных заболеваний с помощью молекулярно-генетических методов позволяет получить доступ к ДНК, которая несет в себе всю наследственную информацию. Эти методы диагностики наследственных патологий разнообразны и включают методы FISH, ПЦР, CGH, SKY и другие.
Молекулярно-генетические методы широко применяются в перинатальной диагностике нарушений развития плода. Благодаря использованию молекулярно-генетических методов, возможно обнаружить генетические нарушения у ребенка еще до его рождения, что дает возможность провести необходимые меры к охране его здоровья. Даже в случае использования ЭКО, возможные генетические сбои могут быть выявлены еще до имплантации зародыша в матку.
Молекулярно-генетические методы исследования также применяются для обнаружения наследственных заболеваний у новорожденных. До недавнего времени будущие мамы проходили инвазивную генетическую диагностику, однако сейчас существует новый метод диагностики - неинвазивная диагностика (NIFTY), которая позволяет проводить анализ крови матери на наследственные заболевания ребенка. NIFTY дает результат с высокой точностью (более 98%) и позволяет диагностировать такие опасные заболевания, как синдромы Дауна, Эдвардса и Патау.
Молекулярно-генетические методы применяются также для выявления других заболеваний, таких как ВИЧ, туберкулез, энцефалит, гепатит и т.д. Причем, материал для исследования может быть взят из разных тканей: крови, слюны, мокроты. Генетическое исследование позволяет не только диагностировать заболевание, но и подобрать оптимальное лечение. В частности, оно помогает определить чувствительность возбудителя заболевания к препаратам и выбрать тот, который окажет наиболее выраженный эффект при лечении.
Стоимость молекулярно-генетической диагностики зависит от объема исследования и может начинаться от 1000 рублей за ПЦР.
Биохимические методы являются решающими для выявления многих наследственных болезней обмена веществ (НБО), такие как фенилкетонурия, болезни пуринового обмена, гликогеновую болезнь. При НБО, в организме скапливаются продукты несовершенного метаболизма, и создается возможность выявить диагноз через их обнаружение.
Подозрение на наличие НБО может возникнуть в самом раннем возрасте, у детей могут быть задержка развития, отклонения в пищеварении, изменение пигментации кожи, аллергии и другие симптомы. Для проведения анализа используются кровь или моча.
Обычно, биохимическая диагностика НБО проходит в два этапа. Сначала проводят общий анализ у всех новорожденных, например, на наличие фенилкетонурии. Обследование также может быть проведено в специальных учебных заведениях. При отклонении биохимических показателей, детей направляют на более детальное и сложное обследование, которое проводят в генетических лабораториях.
Интересно, что биохимические методы не применяются только для диагностики НБО. Например, американские ученые работают над созданием специального теста для определения в крови метаболитов, что указывает на наличие аутизма у детей. Сегодня эту болезнь диагностируют при помощи психометрических тестов, но наличие количественного показателя могло бы помочь врачам более точно ставить диагноз в более ранней стадии.
Стоимость биохимического анализа крови по одному параметру в Москве составляет приблизительно 200 рублей.
Цитогенетика - один из самых старых типов диагностики наследственных заболеваний, который наряду с генеалогическим методом использовался еще в XIX веке. Основная функция цитогенетики заключается в изучении состояния хромосом и выявлении патологий в них, и за время ее существования задачи не изменились.
Существует перечень обследований для беременных женщин, один из которых - цитогенетическое обследование. Оно проводится женщинами в возрасте старше 35 лет или тех, кто является носителем семейных заболеваний. Этот метод также может быть назначен, если у плода обнаружены отклонения, которые врач находит настораживающими.
Для исследования берут кровь, клетки которой проходят специальную подготовку. В обычном состоянии хромосомы находятся в плотной спирали, из-за чего оценить их состояние сложно. Для изучения клеток, они искусственно ставятся в состояние деления, и когда хромосомы становятся вытянутыми, из них составляют препарат.
Цитогенетические методы могут применяться для ранней диагностики патологий детей, а также для выявления причин нарушения репродуктивной функции у мужчин и женщин, особенно при неясном генезе.
Стоимость прохождения цитогенетического исследования кариотипа в Москве составляет порядка 6700 рублей. Этот метод также хорошо освоен и широко применяется на сегодняшний день в медицинских учреждениях.
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.
При наследовании моногенных заболеваний, которые вызываются повреждением только одного гена, может возникнуть проблема гетерозиготного носительства. Это означает, что ребенок может получить мутированные гены от обоих своих родителей, что приведет к развитию заболевания. У родителей могут не быть никаких явных симптомов заболеваний, но они все равно могут быть носителями.
Для выяснения наличия гетерозиготного носительства проводится анализ, который позволяет исключить возможность передачи наследственного заболевания от родителей к ребенку. В результате генетической диагностики можно определить, какова вероятность рождения ребенка с генетической патологией.
Некоторые болезни, такие как синдром Марфана или несовершенный остеогенез, могут передаваться детям от одного родителя. При планировании беременности с такими родителями необходимо получить консультацию у генетика.
Заболевания, которые напрямую связаны с полом, могут также передаваться по наследству. Ген, отвечающий за такие заболевания, находится только в половой хромосоме. Эти патологии, такие как гемофилия и мышечная дистрофия, также рассчитываются на риск передачи наследственной патологии от родителей.
Гетерозиготное носительство может быть выявлено различными методами 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.
Практика пренатальной диагностики наследственных заболеваний является одной из наиболее важных областей генетической диагностики в настоящее время. Ее перечень не ограничивается одним методом исследования, а включает всю совокупность методов. Она проводится в период внутриутробного развития ребенка для выявления врожденных нарушений. Согласно Всемирной организации здравоохранения это является причиной до 7% случаев неонатальной смерти. С помощью раннего выявления этих нарушений до рождения можно быстрее начать необходимое лечение, а в некоторых случаях даже провести внутриутробную операцию.
Существует несколько показаний для проведения пренатальной диагностики, включая наличие генетических заболеваний у членов семьи, возраст женщины (старше 35-37 лет), выявленное генетическое носительство патологии, сцепленное с полом, гетерозиготность родителей по ряду генетических патологий, а также неудачные беременности в анамнезе, прерывавшиеся по неясным причинам.
Одним из разнообразных методов дородовой диагностики являются ультразвуковые исследования плода, генетический анализ амниотической жидкости или пуповинной крови, изучение сыворотки крови матери, биопсия ворсин хориона и другие. Применение каждого из этих методов зависит от многих факторов, что определяется врачом.
Благодаря развитию медицины в настоящее время мы обладаем возможностью пройти подробную диагностику, связанную с развитием наследственных болезней. Будущие родители могут узнать о вероятности рождения ребенка с той или иной патологией. Наличие этой информации помогает принять правильное решение, вовремя начать лечение, скорректировать образ жизни и заняться профилактикой развития генетических заболеваний.
Но не следует забывать, что вся информация, связанная с здоровьем и медициной, представлена исключительно в ознакомительных целях и не является поводом для самодиагностики или самолечения.
Фото: freepik.com