Оглавление
· Что такое генетический фактор
· Почему возникают наследственные патологии?
· Какие бывают генетические аномалии?
· Диагностика генетических заболеваний
· Лечение генетических патологий
· Этический аспект генетической диагностики
Генетические факторы играют значительную роль в жизнедеятельности человека – в том числе в его способности производить здоровое потомство. По наследственным причинам даже у здоровых людей могут рождаться дети с отклонениями. Генетика также является одной из причин, по которой семейные пары и одинокие женщины не способны иметь ребенка. Поэтому при планировании естественной беременности или перед искусственным зачатием проводится генетическая диагностика одного или обоих родителей.
Что такое генетический фактор
Влиянием наследственного фактора на здоровье людей и их способность зачать и выносить ребенка занимается медицинская генетика . Чтобы понять, что подразумевается под наследственным фактором и как он влияет на вероятность зачатия, рождения и само здоровье будущего малыша, необходимо разобраться с механизмом передачи генетической информации. В его основе – молекула ДНК, являющаяся носителем информации о морфологических и физиологических особенностях организма. Она состоит из 4 аминокислот-нуклеотидов, последовательность которых образует ген – единицу генетического кода. Их комбинации кодируют наследственную информацию (генотип) и через механизм транскрипции ДНК «превращают» ее в фенотипические особенности будущего организма.
Генотип ребенка формируется 3 путями:
· прямым наследованием генов матери и отца – в этом случае он перенимает и их фенотипические признаки (цвет волос, глаз, форму головы и т. д.);
· рекомбинацией генов обоих родителей при оплодотворении – в этом случае у ребенка могут появиться признаки, которых у них не было;
· мутациями, обусловленными воздействием факторов внешней среды – температуры, экологии, интенсивности солнечного излучения и т. д.
При этом соотношение между генами родителей в геноме ребенка строится на принципе доминантности – то есть одни из них подавляют другие. Из-за этого многие фенотипические признаки детей являются как бы сочетанием аналогичных признаков у их родителей со смещением в ту или иную сторону. Например, у семейной пары, состоящей из чернокожего и белокожего родителя, рождается более или менее смуглый ребенок – в зависимости от того, чьи гены, отвечающие за цвет кожи, оказались более доминантными.
Такой комплексный механизм формирования генотипа обусловлен эволюционно. Он обеспечивает высокую изменчивость при смене поколений и, следовательно, приспосабливаемость человеческой популяции к внешней среде. В отличие от вирусов, которые себя, фактически, клонируют (то есть создают свои копии), люди размножаются сравнительно медленно. Поэтому одних лишь случайных мутаций для изменчивости нашего вида и закрепления в нем признаков, помогающих выживанию, недостаточно.
Почему возникают наследственные патологии?
Наследственными патологиями современная медицинская генетика называет заболевания, которые возникают при нарушении передачи генетической информации от родителей к детям. Можно выделить следующие механизмы их формирования:
· наследование дефектных генов от родителей, которые также являются их носителями;
· нарушения генетической рекомбинации в процессе оплодотворения, когда вполне здоровые гены родителей «порождают» нездоровые гены ребенка;
· воздействие агрессивных факторов внешней среды (в том числе со стороны материнского организма) на геном ребенка.
Большая часть генетической информации содержится в хромосомах – нуклеотидных веретенообразных структурах, состоящих из ДНК и содержащихся в ядрах клеток. Именно они отвечают за передачу информации при делении клеток. При этом важными факторами являются:
· количество хромосом – у здорового человека их 46, большее или меньшее число ведет к различным аномалиям;
· структура хромосом – наличие и пространственное положение их самих или их отдельных участков.
Помимо хромосом, генетическая информация также содержится в митохондриальной ДНК, расположенной не в ядре клеток, а в митохондриях. Эта часть генома человека отвечает за формирование энергетической функции клеток, его нарушения приводит к появлению патологий энергообмена в тканях.
Какие бывают генетические аномалии?
Зачастую такие заболевания отождествляются с врожденными, но это не совсем корректно. К последним относятся все патологические процессы, возникшие в организме человека до его рождения, в том числе под влиянием внутриутробных травм, интоксикации, облучения, перенесенных матерью в период вынашивания болезней (например, краснухи) и т. д., то есть не обязательно связаны именно с нарушением генома. Иными словами, все генетические заболевания являются врожденными, но не наоборот. Медицинская генетика использует сложную классификацию наследственных нарушений по разным критериям:
· По месту локализации – в отдельных генах (генные), в хромосомах (хромосомные), в ДНК митохондрий (митохондриальные);
· По механизму появления – унаследованные от родителей или вновь возникшие в родительских половых клетках, уже оплодотворенной яйцеклетке (зиготе) или в самом зародыше на ранней стадии развития;
· По механизму наследования – аутосомно-рецессивными/доминантными (локализованными не в половых хромосомах) или сцепленными с полом (локализованными в половых хромосомах);
Отдельно наследственные болезни классифицируются в зависимости от того, сколько факторов оказало влияние на их появление. По этому критерию они бывают:
· полигенными (мультифакторными) – такие патологии появляются в результате мутаций сразу нескольких генов и дополнительного негативного воздействия факторов внешней среды (неправильного питания, курения, отравления и т. д.);
· моногенными – заболевания этого типа обусловлены только наличием одного или нескольких дефектных генов.
Патологий, причиной которых в той или иной степени является наследственный фактор, современная медицинская генетика насчитывает около 9000. К их числу можно отнести следующие.
· Синдром Дауна. Это наследственное заболевание связано с наличием лишней хромосомы в 21-й паре. Оно проявляется морфологическими (уплощением лица, деформациями черепа и скелета), физиологическими (низким тонусом мышц, нестабильностью суставов, пороком сердца) и психическими (замедленное умственное развитие). В зависимости от выраженности симптомов состояние людей может быть различным – от полной неспособности себя обслужить до полной функциональности в когнитивном и социальном плане.
· Синдром кошачьего крика (болезнь Лежена). Заболевание обусловлено отсутствием участка 5-й хромосомы. Проявляется такими симптомами, как низкая масса тела, гипотония мышц, уплощенное лицо с широко расставленными глазами, отставанием в умственном развитии, различными органическими аномалиями – пороком сердца, микроцефалией, патологиями костной ткани и т. д. Свое название синдром получил из-за характерного крика новорожденных, напоминающего мяуканье кошки и связанного с особенностями строения гортани. В большинстве случаев люди с этой болезнью не доживают до старости из-за многочисленных органических аномалий, а также редко способны к полноценному обучению, овладению профессиями, социальному взаимодействию.
· Синдром Шерешевского-Тернера. Эта патология возникает только у женщин из-за моносомии или структурными аномалиями в Х-хромосоме. Она проявляется в задержке общего физического и полового развития, низкорослости, различных дефектах внутренних органов – например, пороках сердца и сосудов, диабете и т. д. Когнитивные наывки и развития при этом остаются на уровне здоровых людей, наблюдаются только некоторые проблемы с пространственным ориентированием. В целом, женщины с этим заболеванием могут при наличии поддерживающего лечения (гормональной терапии) жить полноценной жизнью и даже зачать ребенка с помощью ЭКО.
· Синдром Клайнфельтера. Одна из наиболее распространенных генетических патологий, обусловленная наличием 1 или нескольких лишних хромосом. Встречается только у мужчин и проявляется после начала созревания. Из-за генетических нарушений у таких пациентов снижена выработка мужских гормонов, из-за чего наблюдается недостаточное развитие мужских половых признаков, развитие тела по женскому типу, ожирение, увеличение молочных желез и т. д. Синдром Клайнфельтера редко вызывает когнитивные аномалии, его носители могут вести полноценную социальную и профессиональную жизнь.
· Болезнь Гентингтона. Это аутосомно-доминантное заболевание имеет генное (точечное) происхождение и связано с аномальным умножение одного из кодонов, отвечающих за синтез белка хантингтин, функция которого точно не установлена. Болезнь Гентингтона проявляется не сразу – примерно к возрасту 30-40 лет. Ее симптомами являются прогрессирующий хореический гиперкинез (хаотичные движения конечностей) и психические расстройства. По мере развития патологии человек постепенно утрачивает способность к интеллектуальной и социальной деятельности, самообслуживанию.
· Гемофилия. Редкое заболевание, характеризующееся нарушением свертываемости крови и возникающее из-за аномального изменения гена в Х-хромосоме. Гемофилия передается по аутосомно-рецессивному механизму наследования, мужчины болеют чаще, женщины преимущественно являются носителями дефектного гена. Патология характеризуется плохой свертываемостью крови, что вызывает частые внутренние кровоизлияния и гематомы, сильно возрастает риск смерти из-за кровопотери, кровоизлияниях в мозг.
Медицинская генетика имеет гораздо более широкую область применения, чем кажется на первый взгляд. Болезни, обусловленные только генетическими мутациями, встречаются относительно редко – всего у 6% новорожденных. Однако, многие более распространенные болезни, такие как сахарный диабет, ишемическая патология сердца, гипертензия, рак, эпилепсия, шизофрения и т. д. также формируются под влиянием наследственного фактора в сочетании с негативными воздействиями внешней среды на организм ребенка в период вынашивания или последующего развития.
Диагностика генетических заболеваний
Изучением, выявлением, профилактикой и лечением наследственных заболеваний занимается медицинская генетика . В настоящее время появились достаточно эффективные способы выявить повышенный риск появления таких патологий у ребенка как после его зачатия, так и до него с помощью анализа его собственного генома и/или генома его родителей:
· изучение генеалогии – этот метод медико-генетической диагностики заключается в анализе родословной пациента и выявлении у среди его далеких и близких, прямых и непрямых родственников больных или носителей какого-либо генетического заболевания.
· молекулярно-цитогенетический метод – заключается в идентификации определенной хромосомы, анализе ее структуры, наличия, отсутствия и локализации в ней конкретных генов;
· молекулярно-генетическая диагностика – этот способ состоит в анализе не хромосомы, а самой ДНК и составляющих ее генов с целью выявления в них патологических мутаций;
· биохимический метод – заключается в опосредованном выявлении наследственных заболеваний путем диагностики свойственных им нарушений биохимических процессов в организме;
· синдромологическое исследование – также опосредованный метод, состоящий в выявлении среди всех имеющихся у ребенка или его родителей синдромов тех, которые характерны для определенной генетической болезни;
· ультразвуковое исследование – он заключается в обследовании репродуктивных органов женщины и/или ее плода на предмет морфологических признаков, свойственных наследственным патологиям.
На сегодняшний день медицинская генетика не располагает абсолютно эффективными диагностическими методиками по выявлению генетических заболеваний. Поэтому при подозрении на такие патологии проводится комплексное обследование (скрининг), позволяющий с большей уверенностью определить повышенный риск таких патологий. Как правило, диагностика генетических болезней назначается при наличии у одного или обоих родителей:
· врожденных пороков (не только задержки, но и опережения) физического и интеллектуального развития;
· синдрома преждевременного старения;
· различных психоэмоциональных расстройств – шизофрении, депрессии, биполярного расстройства и т. д.;
· бесплодия и систематического невынашивания беременности;
· аномальных реакций на различные факторы внешней среды, в том числе пищу, медикаменты, изменения температуры и т. д.
Помимо непосредственно самих родителей в отделениях генетики исследуется история их семей. Если в семьях будущих отца или матери практиковались близкородственные связи, имелись случаи наследственно обусловленных заболеваний и бесплодия – это также весомый повод в пользу проведения скрининга.
Лечение генетических патологий
В настоящее время медицинская генетика дошла до того уровня, когда терапия некоторых наследственных заболеваний стала возможной. Можно выделить 2 основные категории методов такого лечения:
· Симптоматическое. Оно направлено на снижение или полное устранение симптомов патологий с помощью лекарственных препаратов, хирургического вмешательства, физиотерапии. Например, при синдроме Клайнфельтера назначается прием препаратов мужских гормонов для компенсации их дефицита и связанных с ним признаков (гинекомастии, недоразвитости половых органов и т. д.). Детям, страдающим болезнью «кошачьего крика», назначается физиотерапевтический массаж для компенсации мышечной недостаточности.
· Поддерживающее. Такое лечение, применяемое в клиниках генетики , не устраняет и не снижает проявление наследственного заболевания, но повышает качество жизни пациента до приемлемого уровня. Например, при шизофрении применяются разнообразные методы социальной и психологической поддержки, адаптации пациентов, принимаются меры по их дестигматизации в обществе. Женщины с синдромом Шершевского-Тернера могут забеременеть с помощью ЭКО с донорской яйцеклеткой.
· Генетическое. Это сравнительно новое направление в медицине, заключающееся в непосредственном воздействии на дефектные гены, вызывающие ту или иную болезнь. Подавляющее большинство таких методик пока имеют статус экспериментальных, но современная медицинская генетика уже осуществляет их ограниченное применение. На гены воздействуют специальными медицинскими препаратами или непосредственно редактируют их с помощью методов генной инженерии.
Благодаря своевременному анализу на генетику и применению современных средств лечения люди с некоторыми наследственными заболеваниями могут не просто выжить, но и жить полноценной жизнью. Успех лечения обуславливается не только применяемыми медицинскими методиками и качеству обслуживания в центрах генетической диагностики , но и улучшением отношения общества, родственников и близких к таким пациентам.
Этический аспект генетической диагностики
Несмотря на быстрое развитие генетики в научном и медицинском плане, совершенствование методов выявления и предупреждения наследственных заболеваний, эта область науки постоянно сталкивается с различными этическими проблемами:
· Медицинская генетика не дает 100-процентной гарантии наличия или отсутствия у будущих родителей и/или их ребенка наследственных аномалий. Из-за этого перед пациентами встает трудный выбор – довериться науке и избавиться от потенциально больного малыша, или понадеяться на удачу и оставить ему жизнь.
· Люди с некоторыми наследственными заболеваниями могут рассчитывать на полноценную жизнь (особенно при соответствующем лечении). Тем не менее, их могут лишить такой возможности родители на основании данных анализа на генетику . Возникает этическая проблема «обмена» жизни потенциально больного ребенка на возможность родить здорового.
· Выявление генетической аномалии у одного из родителей может привести к разрушению семейной пары. Более того, в некоторых обществах людей с выявленными наследственными заболеваниями стигматизируют, отказывая в общении, обслуживании, профессиональной самореализации.
В клинике «За Рождение» имеется свой центр генетики , занимающийся диагностикой, профилактикой и лечением наследственных заболеваний родителей и их детей. Мы используем современное оборудование и инновационные методики терапии, чтобы помочь людям с такими патологиями обрести шанс вырасти, завести семью и радоваться полноценной жизни.
