Массовые, скринирующие методы выявления наследственных заболеваний. Пренатальная диагностика (неинвазивные и инвазивные методы). Неонатальный скрининг.

Раздел диагностики – один из самых важных и сложных в наслед­ственной патологии. Сложность обусловлена тем, что наследственных болезней очень много, клиническая картина каждой формы разнооб­разна, имеется много сходных симптомов при разных болезнях. Даже в пределах каждой специальности наследственные заболевания мно­гочисленны и многообразны: в неврологии – свыше 300 наследствен­ных болезней, в дерматологии – свыше 250, в офтальмологии – свыше 250. К тому же большинство форм наследственных болезней встреча­ется крайне редко (1 на 100 000 и реже), и врач в своей практике мало или совсем не встречает таких пациентов. Врачу не под силу владеть всем запасом знаний, необходимых для диагностики редких наслед­ственных болезней, даже в рамках его специальности. Следовательно, он должен знать общие принципы диагностики наследственных болезней. Они позволят ему заподозрить наследственную болезнь у пациента и провести «прицельное» обследование.

Диагностика наследственных болезней основывается на данных врачебного осмотра и обследования, генеалогического анализа, параклинических и лабораторно-генетических методов. Ход поста­новки диагноза наследственной болезни должен быть, по меньшей мере, двухэтапным: общее клиническое обследование в соответс­твии с характером клинической картины (анамнез, осмотр, вра­чебные методы, лабораторные анализы, инструментальные иссле­дования); при подозрении на конкретную наследственную болезнь необходимо провести специализированное дифференциально-диа­гностическое обследование вместе с врачом-генетиком с использо­ванием диагностических атласов, компьютерных диагностических программ, лабораторно-генетических методов.

С генетической точки зрения при общем клиническом обсле­довании больного диагностика должна завершиться одним из трех заключений: четко поставлен диагноз ненаследственного заболева­ния (острая пневмония, дизентерия, конъюнктивит, экзема и т.д.); четко поставлен диагноз наследственной болезни (болезнь Дауна, полипозный рак толстой кишки, нейрофиброматоз, ахондроплазия, хорея Гентингтона и т.д.); имеется подозрение, что основная или сопутствующая болезнь является наследственной.

Диагностика наследственных болезней не всегда «прямолиней­на». Кажущиеся на первый взгляд ненаследственные заболевания могут быть осложнением или проявлением скрытой наследственной патологии. Например, пиелонефрит часто возникает у больных с наследственными врожденными аномалиями мочевой системы; нарушение сердечного ритма может быть проявлением наследствен­ного синдрома Элерса-Данло; хроническая пневмония часто являет­ся проявлением муковисцидоза.

Наряду с оценкой общих особенностей клинических проявлений наследственных болезней, необходимо придерживаться следующей схемы обследования, чтобы не пропустить наследствен­ное заболевание.

1. Существенным признаком, указывающим на наследственную патологию, является нарушение течения беременности и пренатального развития плода. Признаками наследственных болезней у плода могут быть: мало- и многоводие, малая подвижность плода, симптомы прерывания беременности. Особенно надо обращать внимание на пренатальную гипоплазию (синдром внутриутробной задержки раз­вития плода), т. е. несоответствие размеров и массы плода или ново­рожденного гестационному сроку. Для некоторых наследственных болезней характерно избыточное развитие в пренатальном периоде (внутриутробная макросомия). Разумеется, все выше перечисленные признаки не обязательно встречаются при наследственной пато­логии. Подробная беседа с женщиной о протекании и «событиях» беременности позволяет правильно использовать информацию.

2. Наиболее очевидные признаки наследственной патологии – врож­денные пороки развития. Полный осмотр больного дает возмож­ность выявить врожденный порок развития. Он может быть изоли­рованным (в одном органе), системным (в пределах одной системы органов) и множественным (в органах двух и более систем).

3.Важным элементом обследования больного с клинико-генетической точки зрения является антропометрия. Нарушения роста ске­лета, диспропорциональность развития отдельных частей скелета являются специфическими признаками наследственных болезней. Для диагностики наследственных болезней полезными оказываются следующие антропометрические сведения: рост, масса тела, телосложение, длина конечностей и их частей, окружность груди и черепа, соотношение сагиттального и латерального размеров чере­па. Антропологические показатели пациента сравниваются с кон­трольными данными. Если они «выходят» за пределы допустимых вариаций, то они являются диагностическими признаками.

4. При осмотре пациентов наряду с выявлением врожденных поро­ков развития и проведением антропометрии необходимо обра­щать внимание на микроаномалии развития, или врожденные морфогенетические варианты. Они являются неспецифическими признаками эмбрионального дисморфогенеза. Для дифференциальной диагностики наследственных болезней необходимо распознавать следующие наиболее распространенные признаки пре- и постнатального дисморфогенеза.

1. Кожа: ангиомы, телеангиэктазии, пигментные пятна, веснуш­ки темные (более 20), депигментация, гипертрихоз, гирсутизм, липомы, фибромы, венозная сеть, келоидные рубцы, ихтиоз, повышенная растяжимость, нарушение потоотделения.

2. Ногти: широкие, короткие, вогнутые; дистрофия, гипоплазия, аплазия.

3. Волосы: сухие, редкие, шерстистые; алопеция (тотальная, гнездная), седая прядь надо лбом, «мыс вдовы», низкий рост волос на лбу и/или на шее.

4. Подкожная жировая клетчатка: избыточное отложение, умень­шенное количество, липомы.

5. Мышцы: гипертрофия, гипотрофия, аплазия.

6. Череп: микроцефалия, гидроцефалия, макроцефалия, брахицефалия, долихоцефалия, костные выступы или дефекты, выступаю­щий лоб, плоский затылок.

7. Ушные раковины: микротия, макротия, деформированные, низкопосаженные, отклоненные назад, оттопыренные, завитки со сглаженным упрощенным рисунком, предушные фистулы, предушные папилломы.

8. Область глаз и глаза: эпикант, страбизм (косоглазие), монголоидный разрез, антимонголоидный разрез, гипертелоризм, гипотелоризм, телекант, колобома радужки, двойной или тройной ряд ресниц, миопия, гиперметропия, птоз, блефарофимоз, короткая глазная щель, гетерохромия радужек, синофриз, микрофтальм, экзофтальм, голубые склеры.

9. Лицо: плоское, круглое, треугольное, вытянутое, с грубыми чер­тами.

10. Нос: седловидная переносица, широкая плоская переносица, ко­роткий нос, открытые вперед ноздри, плоские крылья носа, клю­вовидный нос.

11. Губы и рот: фильтр (длинный, короткий, плоский, глубокий), губы (тонкие, толстые); макростомия, микростомия, короткая уздечка языка, множественные уздечки губ, микроглоссия, макроглоссия.

12. Челюсти: прогения, ретрогения, микро- и макрогения, микро- и макрогнатия, диастема (верхняя, нижняя).

13.Зубы: гипоплазия эмали, неправильная форма, неправильное расположение, врожденный избыток зубов, врожденное отсутс­твие одного или нескольких зубов.

14. Небо: плоское, высокое, арковидное, готическое; расщепление язычка.

15.Шея: короткая и длинная, кривошея, низкая линия роста волос, крыловидные складки.

16.Грудная клетка и позвоночник: долихостеномелия, воронко­образная, килевидная, дополнительные соски, гипертелоризм сосков, сколиоз, кифоз, лордоз, пиломидальная ямка.

17. Конечности и сустав: укороченные или удлиненные, Х- или О-образные, переразгибание суставов, полидактилия, олигодактилия, брахидактилия, арахнодактилия, клинодактилия, камптодактилия, синдактилия, широкий первый палец, гипоплазия первого пальца, укорочение отдельных пальцев, поперечная ладонная складка, одна складка на пятом пальце, плоскостопие, косолапость, полая стопа, конская стопа.

18.Мочеполовая система: крипторхизм, гипоспадия, шалевидная
мошонка, увеличенный клитор.

Лабораторная диагностика наследственных болезней развивалась параллельно с пониманием генетической этиологии болезней и их патогенеза. Так, например, биохимическая диагностика алкаптонурии была осуществлена 100 лет назад; в 30-х годах XX века была открыта простая реакция для диагностики фенилкетонурии (зеле­ная окраска в реакции мочи с хлоридом железа).

Широкое применение лабораторных методов диагностики на­следственных болезней началось в 50-х годах, и их арсенал быстро пополнялся. В практику входили многочисленные методы лабора­торных исследований: биохимический, иммунологический, цитоло­гический, гематологический, цитогенетический, молекулярно-биологический. Это способствовало прогрессу клинической генетики, что в свою очередь стимулировало развитие лабораторно-генетических методов.

Лабораторная диагностика наследственных болезней может быть направлена на идентификацию одной из трех «ступеней»: этиологии, первичного звена патогенеза, вторичных изменений патогенеза.

Первая ступень – этиология болезни, т.е. характеристика геноти­па, а точнее – выявление конкретной мутации у обследуемого инди­вида. Это могут быть генные, хромосомные или геномные мутации. Генные мутации выявляются молекулярно-биологическими метода­ми, хромосомные и геномные – цитогенетическими.

Вторая ступень – выявление первичного продукта патологи­ческого гена, т.е. первой ступени патогенеза. Для его регистрации применяют точные биохимические, иммунологические или иммуноферментные методы.

Третья ступень – регистрация специфических метаболитов изме­ненного обмена, возникающих в процессе реализации мутантного первичного продукта или его отсутствия. Эта ступень выполняется на уровне клеток или жидкостей (кровь, секрет, моча) с использова­нием биохимических, иммунологических, цитологических методов.

Наибольшее место в диагностической практике занимают цитогенетические и биохимические методы, реже – молекулярно-генетические.

Изучение строения и функции хромосом привело к выделению самостоятельного раздела области науки – цитогенетики. Началом развития цитогенетики человека можно считать 50-60 годы, когда впервые появились публикации работ, в которых удалось получить убедительные картины морфологии всех Х-хромосом человека и правильно определить их диплоидное число.

Суть цитогенетических методов, при всем разнообразии отде­льных этапов, заключается в микроскопическом анализе хромосом, позволяющем выявить числовые и структурные изменения хромо­сомного набора (кариотипа), так называемые хромосомные и геном­ные мутации. В 50-х гг. нашего столетия использование цитогенети­ческих методов послужило толчком к открытию этиологии нового класса заболеваний у человека – хромосомных болезней. В 1959 г. впервые появились сообщения о специфических изменениях числа хромосом при синдроме Дауна (добавочная 21-я хромосома), ано­малиях в системе половых Х-хромосом. Далее, в течение достаточно короткого периода времени описаны и другие хромосомные болезни. Цитогенетические методы стали широко входить в медицину. Было выявлено, что множественные пороки развития у новорожденных часто обусловлены нарушением хромосом. Значительная часть хро­мосомных и геномных мутаций выявлена у мертворожденных и спонтанно абортированных эмбрионов. Стала развиваться и цитогенетика злокачественных опухолей человека. Таким образом, в насто­ящее время цитогенетика прочно вошла в клиническую медицину.

Методы цитогенетического исследования можно условно подраз­делить на прямые и непрямые. Прямые методы – это методы полу­чения препаратов делящихся клеток без культивирования. Непрямые методы – это получение препаратов хромосом из клеток, культиви­рованных в искусственных питательных средах. При обоих методах объектом цитогенетического исследования являются хромосомы в стадии метафазы митоза, поскольку, как уже говорилось выше, именно на этой стадии возможна точная идентификация хромосом и выявление их нарушений. Исследование хромосом в мейозе также возможно, однако у человека это связано с методическими трудностями в получении биоптатов из половых желез.

Прямые методы позволяют проводить хромосомный анализ кле­ток опухолей, но в основном используются для изучения костного мозга. Костный мозг получают при стернальной пункции (пункция грудины – способ извлечения костного мозга), помеща­ют его в питательную среду, добавляют колхицин (он останавливает деление клеток на стадии метафазы митоза), инкубируют клетки около 2–3 часов при 37 С, а затем готовят препараты хромосом.

Непрямые методы связаны с культивированием клеток. Наиболее простым и доступным методом в клинической цитогенетике является анализ хромосом лимфоцитов периферической крови человека на стадии метафазы. Для этого используется цельная периферическая кровь, полученная при соблюдении стерильных условий, в коли­честве 1,0 мл. Кровь помещают в питательную среду с добавлением митогена ФГА (фитогемагглютинина), стимулирующего митотическое деление лимфоцитов. Далее культура помещается в термостат и при 37 С культивируется 48–72 часа. За 2 часа до окончания культи­вирования вводится колхицин. Приготовление препаратов хромо­сом проводится по общепринятым методам, описанным в соответс­твующих лабораторных справочниках.

Препараты хромосом можно получать и из других клеток и тка­ней, используя различные модификации описанного метода культи­вирования лимфоцитов. Так, в пренатальной диагностике наиболее часто используют получение хромосом из клеток ворсин хориона, плаценты, пуповинной крови и амниотической жидкости, эмбрио­нальных органов. Разработаны различные варианты приготовления препаратов хромосом путем «прямых» методов, краткосрочной куль­тивации, культивирования в течение 2-3 суток и, наконец, длитель­ного культивирования в течение нескольких недель.

Методы цитогенетической диагностики, применяемые в клиничес­кой генетике, часто используются в комплексе с другими методиками лабораторной диагностики, дополняя друг друга. Это позволяет более точно диагностировать сложные проявления наследственных и врож­денных заболеваний человека. В нашей стране, как и во всем мире, цитогенетические методы прочно вошли в арсенал необходимых диа­гностических процедур для решения сложных дифференциально-диа­гностических задач практически во всех областях медицины. Особое же значение эти методы имеют при оказании помощи больным педи­атрического, акушерско-гинекологического и эндокринологического профилей. Все вопросы назначения того или иного цитогенетического исследования осуществляются при медико-генетическом консультиро­вании. В целом же все практические проблемы, решаемые лаборатор­ными цитогенетическими методами, можно свести к следующим:

• подозрение на хромосомную болезнь по клинической симпто­матике;

• наличие у ребенка множественных врожденных пороков разви­тия, не относящихся к генному синдрому;

• многократные спонтанные аборты, мертворождения или рожде­ние детей с врожденными пороками развития;

• нарушение репродуктивной функции неясного генеза у женщин и мужчин (первичная аменорея, бесплодный брак и др.);

• существенная задержка умственного и физического развития ребенка;

• пренатальная диагностика (риск по возрасту, в связи с наличием транслокации у родителей, при рождении предыдущего ребен­ка с хромосомной болезнью);

• подозрение на синдромы, характеризующиеся хромосомной не­стабильностью;

• лейкозы (для дифференциальной диагностики, оценки эффек­тивности лечения и прогноза течения);

• оценка мутагенных воздействий (радиационных, химических).

Участие цитогенетиков в анализе трудных с диагностической точки зрения случаев часто приводит к более точной диагностике и, соответственно, к своевременному лечению и предупреждению рождения больного ребенка.

Биохимические показатели отражают сущность наследственной болезни точнее, чем клиническая симптоматика. При биохимичес­кой диагностике оценивается фенотип организма на молекулярном уровне, а наследственная болезнь в конечном счете и есть фенотип. Поэтому биохимическим методам принадлежит ведущая роль в диагностике многих моногенных болезней. Однако сложность диа­гностики заключается в том, что сотни наследственных болезней по некоторым биохимическим показателям мочи или крови могут быть сходными (например, ацидоз, протеинурия и т.д.). Определять для каждого больного многие метаболиты очень трудоемко и дорого. Знание общих характеристик изменений обмена веществ при разных наследственных болезнях позволило по-новому построить исходную схему обследования, исходя из клинической картины болезни, гене­алогических сведений и плана биохимического анализа. Такой под­ход позволяет проводить обследование на основе поэтапного исклю­чения определенных классов болезней (просеивающие методы).

В биохимической диагностике наследственных болезней исполь­зуются как классические биохимические методы (электрофорез, хроматография, спектроскопия), так и современные высокоточные технологии, такие как жидкостная хроматография, масс-спектрометрия, магнитно-резонансная спектрометрия, бомбардировка быс­трыми нейтронами. Биохимическое обследование пациента позво­ляет идентифицировать любые метаболиты, специфические для той наследственной болезни, с подозрением на которую он был направ­лен. Каждое обследование должно начинаться с составления плана, в основе которого лежит клинико-генетическая информация о паци­енте и его семье. «Объектами» биохимической диагностики являют­ся биологические жидкости: моча, пот, плазма и сыворотка крови, эритроциты, лейкоциты, культуры фибробластов, лимфоцитов.

Практически во всех случаях биохимическая диагностика начи­нается с просеивающего подхода, в котором выделяют два уровня: пер­вичный и уточняющий. Каждый из этих уровней может быть более или менее полным в зависимости от оснащенности лаборатории.

Основная цель первичного уровня диагностики заключается в том, чтобы исключить здоровых индивидов из дальнейшего обсле­дования. Различают два вида программ первичной биохимической диагностики: массовые и селективные. На первом этапе в таких про­граммах используются моча и кровь.

Существуют массовые просеивающие программы диагностики среди новорожденных фенилкетонурии, врожденного гипотиреоза, врожденной гиперплазии надпочечников, муковисцидоза, галактоземии. Биологическим материалом для диагностики является кровь. Высушенные капли капиллярной крови новорожденных на хроматографической или фильтровальной бумаге пересылают из родильных домов в лабораторию (можно по почте). Материал должен поступить в лабораторию в течение двух-трех дней после взятия пробы.

Для диагностики фенилкетонурии кровь новорожденных берут в родильном доме на 3–5 день после рождения. Если кровь будет взята раньше, то возможны ложноположительные результаты. В лаборатории в пятнах крови определяют количество фенилаланина с помощью любого из следующих методов: микробиологический тест Гатри, флюорометрия, распределительная хроматография на бумаге, тонкослойная хроматография. Между методами нет при­нципиальной разницы, поэтому каждая лаборатория выбирает более подходящий для ее условий метод. Опыт показал, что пропущенные случаи фенилкетонурии являются не ошибками лабораторных исследований, а следствием недобросовестности или небрежности в работе медицинских сестер при взятии крови в родильных домах. В случае положительного результата на фенилкетонурию проводит­ся уточняющая биохимическая диагностика путем количественного определения фенилаланина в крови.

Врожденный гипотиреоз (снижение функции щитовидной желе­зы) может быть обусловлен разными причинами: агенезия щитовид­ной железы; эктопия щитовидной железы; наследственные формы дисгормоногенеза; аутоиммунные процессы. Клинически врожден­ный гипотиреоз проявляется задержкой умственного развития, рез­ким отставанием в росте, отечностью кожных покровов, развитием зоба. Программа массовой диагностики врожденного гипотиреоза одинакова для всех форм. Суть ее сводится к тому, чтобы в крови ребенка после 3-го дня жизни проверить, нет ли снижения тирок­сина (гормона щитовидной железы) в плазме крови и увеличено ли содержание тиреоидстимулирующего гормона – тиреотропного гор­мона гипофиза. В практике применяется два метода просеивающей диагностики: радиоиммунный или иммуноферментный (иммуно-флюоресцентный). Чувствительность и специфичность их примерно одинакова. По техническим причинам (не требуется условий для работы с радиоактивными веществами) иммуноферментный метод предпочтительнее, хотя он и дороже. Тироксин и тиреоидстимулирующий гормон определяют в образцах крови новорожденных, предва­рительно высушенных на специальной фильтровальной бумаге. При положительном ответе просеивающего метода диагноз гипотиреоза обязательно должен быть подтвержден в клинических условиях эндокринологом и лабораторным анализом гормонов щитовидной железы в сыворотке крови.

Просеивающие программы массовой диагностики наследствен­ных болезней применяются не только среди новорожденных. Они могут быть организованы для выявления тех болезней, которые распространены в каких-либо группах населения или популяци­ях. Например, среди евреев-ашкенази отмечается высокая частота тяжелого заболевания Тея-Сакса. В США организована просеива­ющая биохимическая программа по выявлению гетерозиготности по этому заболеванию с последующим медико-генетическим консультированием таких семей. На Кипре и в Италии (Сицилия) с высокой частотой встречается тяжелое заболевание крови – талассемия (гемоглобинопатия). Органы здравоохранения этих стран организовали биохимическое просеивание населения для выявления скрытых носителей талассемии (гетерозигот), для которых было обеспечено в последующем медико-генетическое консультирование и пренатальная диагностика.

Селективные диагностические программы предусматривают про­верку биохимических аномалий обмена (моча, кровь) у пациен­тов, у которых подозреваются генные наследственные болезни. Фактически такие программы должны «функционировать» в каж­дой большой больнице. Показания для их применения достаточно широкие, стоимость каждого анализа невысокая.

В селективных программах могут использоваться простые качес­твенные реакции (например, тест с хлоридом железа для выявления фенилкетонурии или с динитрофенилгидрозином для выявления кетокислот) или более точные методы, позволяющие обнаруживать большие группы отклонений. Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать наследствен­ные нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов и гликозаминогликанов (мукополисахаридов). Газовая хроматография применя­ется для выявления наследственных болезней обмена органических кислот. С помощью электрофореза гемоглобинов диагностируется вся группа гемоглобинопатии.

Нередко приходится углублять биохимический анализ – от коли­чественного определения метаболита до определения активности фермента (использование культивированных клеток), например, с помощью флюорометрических методик.

В современных условиях очень многие этапы биохимической диагностики осуществляются автоматическими приборами (с аминоанализаторами).

Реальным примером программы селективного скрининга на наследственные болезни обмена веществ с острым течением и ран­ним летальным исходом является программа, приводимая ниже.

Первый этап программы включает качественный и количествен­ный анализ мочи и крови (14 тестов): на белок, на кетокислоты, на цистин и гомоцистин, креатинин ионы аммония и др.

Второй этап основан на методах тонкослойной хроматографии мочи и крови для выявления аминокислот, фенольных кислот, моно- и дисахаридов и других соединений. С помощью электрофо­реза мочи выявляют гликозаминогликаны. Эта программа позволя­ет выявлять 140 наследственных болезней обмена веществ у детей из следующих основных классов:

• аминоацидопатии;

• органические ацидурии;

• лизосомные болезни накопления;

• болезни углеводного обмена;

• болезни обмена металлов;

• болезни пуринового и пиримидинового обмена;

• наследственные болезни метаболического транспорта;

• наследственные болезни желудочно-кишечного тракта;

• наследственные болезни нейротрансмиттерного обмена;

• наследственные болезни обмена витаминов;

• митохондриальные болезни;

• болезни Р-окисления жирных кислот;

• пероксисомные болезни.

Важность такой программы в детских больницах трудно пере­оценить.

Показаниями для применения биохимических методов диагности­ки у новорожденных являются такие симптомы, как судороги, кома, рвота, гипотония, желтуха, специфический запах мочи и пота, ацидоз, нарушенное кислотно-основное равновесие, остановка роста. У детей биохимические методы используются во всех случаях подозрения на наследственные болезни обмена веществ (задержка физического и умственного развития, потеря приобретенных функций, специфическая для какой-либо наследственной болезни клиническая картина).

Успехи, достигнутые в последние годы в молекулярной биологии, биофизике, биохимии, медицинской генетике и смежных областях, привели к созданию и внедрению в практическую медицину молекулярно-генетических методов исследования генома человека, в частности для диагностики целого ряда наследственных и широко распространенных заболеваний. Методы ДНК диагностики позво­ляют осуществлять точную и, что очень важно, доклиническую (до развития симптомов заболевания) диагностику многих заболева­ний, проводить пренатальную (дородовую) диагностику наследс­твенных болезней. Молекулярно-генетическая диагностика может быть проведена на самых ранних этапах развития эмбриона и плода независимо от биохимических или клинических проявлений болез­ни. Это подчас является решающим для решения вопроса о судьбе конкретной беременности.

Молекулярно-генетические методы предназначены для выявле­ния особенностей в структуре дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В основе анализа ДНК лежат две ее характеристики как носителя генетической информации:

• последовательность составляющих ДНК элементов (нуклеотидов) имеет индивидуальные особенности у каждого отдельного человека, кроме идентичных (однояйцовых) близнецов или клонированных организмов;

• у каждого человека во всех соматических клетках структура ДНК совершенно одинакова.

Исходным материалом для проведения ДНК-диагностики забо­леваний, обусловленных мутациями ядерных генов, могут служить любые клетки организма, содержащие ядро. Обычно для этих целей используются лейкоциты, выделяемые из 5–20 мл периферической крови. В некоторых случаях (например, при митохондриальных энцефаломиопатиях, обусловленных мутациями митохондриальной ДНК с преимущественной экспрессией мутации в мышечной и нервной ткани) более адекватным источником ДНК являются биоптаты мышц. Генодиагностика может также проводиться на основе исследования ДНК, выделяемой из клеток эпителия полости рта, кожных фибробластов и т.д. При проведении пренатальной ДНК-диагностики у плода (обычно на 10–21 неделе беременности) источ­ником ДНК служат биоптаты хориона, плаценты, клетки амниотической жидкости (получаемые при амниоцентезе) или лимфоциты пуповинной крови (кордоцентез).

Все разнообразие процедур, применяемых при проведении ДНК-диагностики, можно разделить на 2 большие группы – прямые и косвенные методы.

Около трети всей детской смертности в развитых странах обус­ловлено наследственными болезнями и врожденными пороками развития. Как правило, наследственные болезни имеют хроническое течение. Больные с наследственной патологией нуждаются в ранней и постоянной медицинской помощи. В этой связи перед индивиду­умом, семьей и обществом возникает целый ряд моральных, экономических, социальных и правовых проблем.

­При лечении наследственных болезней (при соблюдении индивидуального характера помощи) применяют три основных подхода: этиотропный, патогенетический и симптоматический.

Этиотропный подход направлен на устранение причины заболевания. С этой целью разрабатываются, апробируются и частично могут быть применены методы коррекции генетических дефектов, называемые генной терапией. Генная терапия бурно развивается в последние годы, что является непосредственным следствием успешно выполняемой международной программы «Геном Человека».в общем виде целью генной терапии является внесение в клеточным геном пораженных органов нормального экспрессируемого «здорового» гена, выполняющего функцию мутантного («больного») гена.

Непременным условием генной терапии конкретной наследственной патологии является наличие клонированного (и нормального!) гена, ответственного за развитие заболевания (моногенного, как правило). Конечная задача – внедрение нормального гена в геном клеток поражённого органа. Эта конструктивно и технически непростая и пока ещё дорогостоящая процедура выполняется преимущественно при помощи траисфекции – введения в геном клетки вектора, содержащего нужный и здоровый ген человека. В качестве векторов обычно применяют модифицированные (дефектные по репликации) вирусы (ретро-, адено- и др.).

Процедуру трансфекции обычно выполняют ex vivo: при культивировании клеток больного человека; при успешном внедрении вектора с нужным геном в геном культивируемых клеток последние вводят тем или иным способом в нужный орган пациента.

В качестве клеток-мишеней для генной терапии применяют только соматические (но не половые) клетки – носители патогенных генов. В настоящее время апробированы и утверждены сотни генотерапевтических протоколов для лечения моногенных и многофакторных заболеваний (например, тяжёлого комбинированного иммунодефицита, муковисцидоза, некоторых мышечных дистрофий, различных онкологических и инфекционных заболеваний).

Цель патогенетической терапии – разрыв звеньев патогенеза. Для достижения этой цели применяют несколько методов.

• Заместительная терапия – введение в организм дефицитного вещества (не синтезирующегося в связи с аномалией гена, который контролирует продукцию данного вещества; например, инсулина при СД, соответствующих ферментов при гликогеиозах и агликогенозах, антигемофильного глобулина человека при гемофилии).

• Коррекция метаболизма путём:

- ограничения попадания в организм веществ, метаболически не усваивающихся (например, фенилаланипа или лактозы);

- выведения из организма метаболитов, накапливающихся в нём в избытке (например, фепилпировиноградпой кислоты или холестерина);

- регуляции активности ферментов (например, подавление активности креалинфосфокиназы |КФК] при отдельных видах миодистрофий, активация липопротеинлипазы [ЛПЛаза] крови при гиперхолестеринемии).

• Хирургическая коррекция дефектов (например, создание шунта между нижней полой и воротной венами у пациентов с «геиатотронными» гликогенозами).

Симптоматическая терапия наследственных болезней направлена на устранение симптомов, усугубляющих состояние пациента (например, применение веществ, снижающих вязкость секретов экзокринных желёз при муковисцидозе; хирургическое удаление дополнительных пальцев и/или перемычек кожи между ними при поли- и синдактилии; выполнение пластических операций при дефектах лица, пороках сердца и крупных сосудов).

Вся наследственная патология определяется генетическим «грузом», который возникает по двум причинам. Первая причина – сегрегация, т.е. передача патологического гена потомству от больных, родителей или носителей патологического гена. Вторая причина – «свежая» или вновь возникшая мутация. В этом случае изменение наследственного аппарата происходит в половых клетках здоровых родителей. В результате этого гамета с «повой» мутацией дает начало развитию больного ребенка, хотя родители не имели этой мутации. Медицинские последствия «груза» наследственной патологии у человека проявляются повышенной смертностью, сокращением продолжительности жизни, увеличением числа больных с наследственными заболеваниями, увеличением объема медицинской помощи.

Несмотря на значительные успехи, достигнутые в понимании этиологии и патогенеза многих наследственных и врожденных заболеваний, достижения в лечении этих заболеваний еще не очень впечатляющие.

Вот почему профилактика наследственных болезней должна занимать определяющее место в работе медицинского персонала и в организации здравоохранения.

Профилактика – это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение возникновения и развития наследственных и врож­денных болезней. Различают три ступени профилактики наследс­твенной патологии.

Первичная профилактика наследственных болезней–это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение зачатия больного ребенка. Реализуется это планированием деторождения и улучше­нием среды обитания человека.

Планирование деторождения включает три основные позиции.

1. Оптимальный репродуктивный возраст, который для женщин находится в пределах 21–35 лет (более ранние или поздние беремен­ности увеличивают вероятность рождения ребенка с врожденной патологией).

2.Отказ от деторождения в случаях высокого риска наследствен­ной и врожденной патологии (при отсутствии надежных методов дородовой диагностики, лечения, адаптации и реабилитации боль­ных).

3.Отказ от деторождения в браках с кровными родственниками и между двумя гетерозиготными носителями патологического гена.

Улучшение среды обитания человека направлено главным образом на предупреждение вновь возникающих мутаций. Осуществляется это жестким контролем содержания мутагенов и тератогенов в среде обитания человека.

Вторичная профилактика осуществляется за счет прерывания беременности в случае высокой вероятности заболевания у плода или установлению диагноза пренатально. Прерывание может про­исходить только с согласия женщины в установленные сроки. Основанием для элиминации эмбриона или плода является наследс­твенная болезнь. Прерывание беременности – решение явно не самое лучшее, но в настоящее время единственно пригодное при большинстве тяжелых и смертельных генетических дефектов.

Третичная профилактика наследственных болезней направлена на предотвращение развития заболевания у родившегося ребенка или его тяжелых проявлений. Эту форму профилактики можно назвать нормокопированием, т.е. развитие здорового ребенка с патологичес­ким генотипом. Третичная профилактика некоторых форм наследс­твенной патологии может совпадать с лечебными мероприятиями в общемедицинском смысле.

Предотвращение развития наследственного заболевания (нормокопирование) включает в себя комплекс лечебных мероприятий, которые можно осуществлять внутриутробно или после рождения.

Для некоторых наследственных заболеваний (например – резус-несовместимость, некоторые ацидурии, галактоземия) возможно внутриутробное лечение.

Наиболее широко предотвращение развития заболевания исполь­зуется в настоящее время для коррекции (лечения) после рождения больного. Типичным примером третичной профилактики могут быть фенилкетонурия, гипотиреоз. Можно еще назвать целиакию – забо­левание, которое развивается в начале прикорма ребенка манной кашей. У таких детей имеется непереносимость злакового белка глютена. Исключение таких белков из пищи полностью гарантирует ребенка от тяжелейшей патологии желудочно-кишечного тракта.

Профилактика осуществляется в нескольких организационных формах: медико-генетическое консультирование; периконцепционная профилактика; пренатальна<