Основные методы диагностики, принципы терапии и профилактики, наследственных заболеваний человека

В отношении человека, как объекта генетических исследований существует две точки зрения:

1.Одни полагают, что человек является крайне неблагоприятным объектом генетических исследований.

2.Другие, наоборот, находят в человеке много преимуществ.

Почему же человек - неблагоприятный объект для генетических

исследований?

1.Невозможность экспериментальных браков, т.е. искусственного создания брака (скрещивания). Нельзя по заранее составленной схеме получить и проанализировать потомство от родителей с известным генотипом. Еще

Н.К.Кольцов в 1923 году писал «... мы не можем заставить Н. Нежданову выйти замуж за Ф. Шаляпина, чтобы посмотреть, каковы у них будут дети». При генетическом анализе человека как бы выпадает основа гибридологического метода - экспериментальное скрещивание. Этот «недостаток» можно преодолеть двумя путями: среди множества человеческих семей исследователь может найти такие, которые соответствуют его схемам исследования; успешно разрабатываемый метод гибридизации соматических клеток позволяет уже в некоторых случаях проводить генетический анализ, используя культуру клеток человека.

2.Ограниченное количество потомков (1-2-3 ребенка) в семье. Даже в государствах с большим приростом населения количество детей в семье не более 3-4, а 10-15 детей - крайне редко. В любом случае размер семьи настолько мал, что не позволяет вести анализ расщепления признаков в потомстве в пределах одной семьи. Однако, зная признак, по которому анализируется потомство, можно подобрать не одну, а необходимое количество семей.

3.Длительность смены поколений. Для смены одного поколения человека нужно в среднем 30 лет, а это значит, что генетик не может наблюдать более 1 -2поколений. Этот недостаток в известной мере устраняется большими популяциями человека, регистрацией признаков в течение длительного времени (на протяжении нескольких поколений).

4.Достаточно большой по количеству набор хромосом (групп сцепления). Он состоит из 23 пар, что затрудняет их генетическое и цитологическое картирование и снижает тем самым возможность генетического анализа.

5.Модификация наследственной изменчивости под влиянием образа жизни, социальных факторов.

6.Организационные недостатки (но они исправимы): плохая сохранность документации, неудовлетворительная регистрация браков, рождаемости, смертности, диагностики наследственных болезней и статистики.

Преимущества человека, как генетического объекта:

-Хорошая изученность фенотипа человека - анатомическая, физиологическая, иммунологическая, биохимическая, клиническая.

Специалисты различного профиля продолжают независимо от интересов генетиков изучать человека, что, несомненно, помогает генетику легко распознавать многие формы наследственных отклонений.

-Возможность использовать все методы, применяемые в медицине (биохимические, морфологические, иммунологические, электрофизиологические, клинические и др.), т.е. любые методы, которые дают возможность регистрировать признак и выражать его количественно.

Для решения сугубо генетических задач применительно к человеку в настоящее время используют следующие методы:

1.Генеалогический (генеалогия - греч. genealogia; от genea рождение, происхождение, поколение+logos слово, изложение - установление родственных связей между индивидумами в пределах одного поколения или в ряду поколений, или родословная) - метод родословных, т.е. прослеживание болезни (или признака) в семье или роду с указанием типа родственных связей между членами родословной. В медицинской генетике его часто называют клиникогенеалогическим, так как речь идет об изучении патологических признаков в семье с помощью клинических приемов обследования. Он относится к наиболее универсальным методам в генетике человека. Этот метод используется для установления наследственного характера признака, определения типа наследования и пенетрантности гена, при анализе сцепления генов и картирования хромосом, при изучении интенсивности мутационного процесса, при расшифровке механизмов взаимодействия генов, при медико-генетическом консультировании. Суть этого метода сводится к выяснению родственных связей и к прослеживанию признака или болезни среди близких и дальних, прямых и непрямых родственников. Он включает два этапа: составление родословных и генеалогический анализ.

2.Близнеиовый метод - исследование генетических закономерностей на близнецах. Он был предложен Galton в 1875 г. При использовании этого метода производится сопоставление монозиготных близнецов с дизиготными, партнеров монозиготных пар между собой, данных анализа близнецовой выборки с общей популяцией.

Диагностика основывается на анализе наиболее изученных моногенных полиморфных признаков (эритро- и лейкоцитарные антигены, группы белков сыворотки крови и т.д.). Дизиготные близнецы в отличие от монозиготных отличаются по этим признакам. Если какой-либо качественный признак встречается у обоих близнецов данной пары - это конкордантная пара, а если только у одного из них - это дискордантная пара близнецов.

3.Популяиионно-статистический метод основан на использовании наследственных признаков в больших группах населения из одной или нескольких популяций, в одном или нескольких поколениях. Изучаются выборки из конкретных популяций с применением статистической обработки полученного материала. Этот метод используется для изучения:

•частоты генов в популяции, включая частоту наследственных болезней,

•мутационного процесса,

•роли наследственности и среды в возникновении болезней, особенно болезней с наследственным предрасположением,

•роли наследственности и среды в формировании фенотипического полиморфизма по нормальным признакам,

•значения генетических факторов в антропогенезе.

Возможные ошибки этого метода могут быть связаны с недоучетом миграции населения и с тем, что выбранные группы отличаются по большему число признаков, чем сравниваются.

4.Цитогенетический метод основан на микроскопическом изучении хромосом. Его начали широко использовать в генетике человека только с 20х годов ХХ века для:

-диагностики хромосомных болезней,

-составления карт хромосом,

-изучения мутационного процесса,

-решения некоторых эволюционных проблем в генетике человека,

-изучения нормального хромосомного полиморфизма в человеческой популяции.

5.Методыг генетики соматических клеток. Поскольку соматические клетки содержат весь объем генетической информации, на них можно изучать генетические закономерности целостного организма. Соматические клетки человека характеризуются 5 основными свойствами, позволяющими их использовать в генетических исследованиях:

-быстрое размножение их на питательных средах, что позволяет получать необходимое их количество для анализа,

-они подвергаются клонированию - можно получать генетически идентичное потомство,

-разные клетки могут сливаться, образуя гибридные клоны,

-легко подвергаются селекции на специальных питательных средах,

-хорошо и долго сохраняются при глубоком замораживании.

Культуру соматических клеток человека получают для генетических

исследований из материала биопсий или аутопсий (кожа, опухоли, периферическая кровь, костный мозг, ткань эмбрионов, клетки из околоплодной жидкости). В настоящее время чаще используются фибробласты и лимфоидные клетки. В генетике человека используют 4 метода из генетики соматических клеток: простое культивирование, клонирование, гибридизация

и селекция.

В настоящее время обосновано 4 подхода в борьбе с наследственными болезнями:

1.Массовое «просеивание» новорожденных на наследственные дефекты обмена веществ.

2.Пренатальная диагностика.

3.Медико-генетическое консультирование.

4.Контроль за мутагенной опасностью факторов окружающей среды.

Генная инженерия - это направление исследований в молекулярной биологии и генетике, конечной целью которого является получение с помощью лабораторных методов организмов с новыми комбинациями наследственных свойств. В основе лежит целенаправленное манипулирование с фрагментами нуклеиновых кислот, т.е. конструируется из различных фрагментов генетического материала нужные фрагменты и вводятся в реципиентный организм.