Рабочая программа (стр. 5 )

Метод сравнительной геномной гибридизации (CGH) и его принцип. Применение метода CGH в клинической цитогенетике.

Картирование мутантных генов моногенных наследственных заболеваний с помощью микроделеций. Понятие о смежных генных синдромах (contiguous gene syndromes).

Тема 17. Пренатальная диагностика хромосомных болезней

Общая характеристика и классификация методов пренатальной диагностики хромосомных болезней. Место хромосомной патологии в группе беременных женщин с повышенным риском. История развития пренатальной диагностики хромосомных болезней. Плацентарный мозаицизм. Факторы, вызывающие хромосомные мутации: физические, химические, биологические; мутагенные факторы эндогенного происхождения.

Влияние возраста родителей. Патогенез хромосомных болезней: влияние выраженности хромосомного дисбаланса на формирование специфического фенотипа, механизм нарушения развития при хромосомных болезнях.

Основные сывороточные маркеры, используемые в пренатальной диагностике: альфа-фетапротеин, хорионический гонадотропин человека, ассоциированный с беременностью белок – А и др. Показания к проведению пренатальной диагностики. Подходы к лечению. Социальная адаптация семей, у которых была пренально выявлена хромосомная патология плода.

Тема 18. ДНК-диагностика наследственных болезней.

Подходы к ДНК-диагностике наследственных болезней: прямая и непрямая диагностика. Основные принципы молекулярной биологии и генетики, используемые при проведении ДНК-диагностики. Этапы ДНК-диагностики. Выбор биологического материала для диагностики наследственных заболеваний. Источники ДНК для проведения молекулярно-генетического исследования.

Принцип и применение метода полимеразной цепной реакции (ПЦР). ПЦР в режиме реального времени (Real-Time PCR). Принцип и применение блот-гибридизации по Саузерну. Методы разделения фрагментов ДНК. Электрофорез в агарозных и полиакриламидных гелях.

Детекция точечных мутаций методами рестрикционного анализа и аллель-специфичной гибридизации. Методы анализа конформационного полиморфизма одноцепочечной ДНК и гетеродуплексного анализа.

Секвенирование ДНК.

Новые технологии ДНК-диагностики наследственных заболеваний: микрочипы, масс-спектрометрия.

Тема 19. Наследственные нарушения обмена.

Классификация врожденных ошибок метаболизма. Основные варианты клинического течения наследственно-обусловленных нарушений обмена веществ. Признаки врожденных ошибок метаболизма. Группы населения, которые подлежат обследованию на наследственные болезни обмена: новорожденные, дети из спецучереждений, дети, направленные на обследование по поводу отставания психомоторного развития, нарушениями слуха, зрения, речи. Методы и принципы массовой диагностики наследственных болезней. Цели и задачи скрининга. Заболевания, которые выявляются с помощью массового неонатального скрининга. Селективный скрининг: качественные тесты, полуколичественные, количественные, хроматографические методы исследования, диагностика болезней обмена соединительной ткани. Биохимические методы пренатальной диагностики.

Тема 20. Наследственные нарушения обмена клеточных органелл. Митохондриальные болезни.

Классификация митохондриальных болезней. Особенности митохондриального генома. Митохондриальные болезни, обусловленные мутацией митохондриальной ДНК: синдром Кернса-Сейра, синдром MELAS, синдром MERRF, атрофия зрительных нервов Лебера, синдром NARP.

Митохондриальные болезни, обусловленные мутацией ядерной ДНК: фумаровая ацидемия, нарушения бета-окисления жирных кислот, подострая некротизирующая энцефаломиопатия Лея, трихополидистрофия Лея.

Клиническая диагностика митохондриальных заболеваний: миопатический синдром, поражение центральной и периферической нервной системы, поражение печени, почек, сердца, эндокринные нарушения, поражения зрения, слуха, нарушения желудочно-кишечного тракта. Лабораторная диагностика митохондриальных заболеваний: биохимическая, морфологическая, молекулярно-генетическая.

Тема 21. Фармакогенетика.

Области приложения генетического тестирования. Фармакогенетическая модель и ее составляющие (ген, факторы окружающей среды, экспрессия, лечебные факторы, фармакокинетика, фармакодинамика, ответ на лекарство). Этапы генетического подхода к диагностике и лечению заболеваний (индивидуальная реакция на лекарственные препараты, ассоциации между полиморфизмами и реакцией на лекарство, гены – кандидаты, влияющие на лекарственную эффективность и токсичность). Проблемы фармакогенетики МФЗ. Общие недостатки ассоциированных исследований. «Омные» исследования в фундаментальной и прикладной медицине. «Терапевтические» уроки фармакогенетики.

Тема 22. Неонатальный скрининг как приоритетное направление программы «Здоровье».

Основные критерии программы скрининга новорожденных на наследственные заболевания. Итоги скрининга на фенилкетонурию и гипотиреоз. Особенности скрининга на муковисцидоз, адреногенитальный синдром, галактоземию. Галактоземия. Клиника, диагностика, лечение. Алгоритм скрининга. Врожденная гиперплазия коры надпочечников (адреногенитальный синдром). Патогенез, диагностика, лечение. Алгоритм скрининга. Муковисцидоз. Патогенез, диагностика, лечение. Алгоритм скрининга.

Тема 23. Селективный скрининг: Уринолизис, методы тонкослойной хроматографии.

Методы селективного скрининга на наследственные болезни обмена. Уринолизис. Нитритный тест. Реактив Гриса. Реактивы. Интерпретация результатов. Тест на гомогентизиновую кислоту. Реактивы. Интерпретация результатов. Тест Бенедикта на редуцирующие вещества. Реактивы. Интерпретация результатов. Тест на кетокислоты. Реактивы. Интерпретация результатов. Тест на фенольные кислоты (с FeCL) Реактивы. Интерпретация результатов. Проба Сулковича на кальций. Реактивы. Интерпретация результатов. Тест на метилмалоновую кислоту. Реактивы. Интерпретация результатов. Тест на цистин и гомоцистин. Реактивы. Интерпретация результатов. Тест на ксантуреновую кислоту. Реактивы. Интерпретация результатов. Тест на пролин. Реактивы. Интерпретация результатов. Тонкослойная хроматография аминокислот и углеводов. Реактивы. Интерпретация результатов.

Тема 24. Скрининг новорожденных на фенилкетонурию.

Фенилкетонурия. Формы фенилкетонурии и варианты клинического течения. Методы диагностики фенилкетонурии. Правила взятия и регистрации биологического материала. Лабораторное оборудование, используемое в программах массового скрининга на фенилкетонурию. Определение концентрации фенилаланина флуоресцентным методом в сухих пятнах крови. Интерпретация результатов. Тактика обследования положительных образцов. Величина cut-off. Методы подтверждающей диагностики для ФКУ.

Тема 25. Методы генетического анализа наследственных болезней.

Клинико-генеалогический метод. Определение и сущность метода. Этапы проведения клинико-генеалогического обследования. Основные понятия: родословная, пробанд, легенда родословной, условные обозначения. Типы наследования. Методика сбора генеалогической информации и ее особенности при различных видах патологии. Анализ медицинской документации. Возможные ошибки.

Цитогенетические методы. Определение. Суть методов. Область применения цитогенетических методов: диагностика наследственной и ненаследственной патологии, изучение мутационного процесса, иссле­дование нормального полиморфизма хромосом, локализация генов.

Биохимические методы. Значение биохимических методов в диаг­ностике наследственных болезней обмен и мультифакториальных забо­леваний.

Уровни биохимической диагностики: первичный продукт гена, клеточный уровень, метаболиты в биологических жидкостях.

Просеивающие программы. Суть программ. Принципы отбора но­зологических форм, подлежащих просеивающей доклинической диагно­стике. Характеристика основных программ диагностики фенилкетонурии, врожденного гипотиреоза, адрено-генитального синдрома. Диаг­ностика гетерозиготных состояний в популяционной профилактике на­следственных болезней. Деонтологические вопросы просеивающих про­грамм.

Молекулярно-генетические методы.

Суть методов. Универсальность методов ДНК-диагностик и, возможности их использования. Характе­ристика основных методических подходов (выделение ДНК, рестрик­ция, электрофорез, блоттинг, гибридизация, зонды). Полимеразная цеп­ная реакция.

Разрешающие возможности молекулярно-генетических методов в диагностике наследственных болезней. Дородовая, доклиническая ди­агностика и диагностика гетерозиготных состояний. Показания к при­менению молекулярно-генетических методов.

Метод сцепления генов. Генетические основы метода. Современные представления о генетических картах человека. Необходимые условия для применения метода. Полиморфные антигенные и ферментативные системы. Явление полиморфизма длины рестриктных участков ДНК (ПДРФ). Использование ПДРФ для диагностики методом сцепления ге­нов.

Показания к применению метода и его ограничения.

Тема 26. Моногенные болезни.

Общая характеристика моногенной патологии. Распространенные и редкие формы. Распространенность в различных контингентах.

Общие вопросы этиологии и патогенеза моногенных заболеваний. Типы генных мутаций. Разнообразие проявлений генных мутаций на клиническом, биохимическом, молекулярно-генетическом уровнях. Эф­фекты анте - и постнатальной реализации действия мутантных генов.

Механизмы патогенеза моногенных заболеваний: специфичность мутаций, множественность метаболических путей, множественность функций белков.

Генетическая гетерогенность клинически сходных форм заболева­ний. Источники гетерогенности: полиаллелизм, полилокусность (клинические примеры).

Клинический полиморфизм этиологически единой формы заболе­вания: варьирующая экспрессивность, модифицирующее влияние гено­типа в целом за счет его индивидуальности у каждого человека. Клини­ческое разнообразие как результат взаимодействия наследственной кон­ституции и модифицирующих факторов среды. Понятие об импритинге на генном уровне.

Понятия о гено-, фено-, и нормокопиях.

Классификации моногенных заболеваний: этиологическая (генетическая), органосистемная, патогенетическая.

Моногенные синдромы множественных врожденных пороков раз­вития. Общие признаки. Клинические примеры.

Тема 27. Груз наследственных болезней и врожденные пороки развития. Регистры.

Понятие груза наследственных болезней и врожденных пороков развития. Пути профилактики наследственной патологии. Задачи, этапы консультирования.

Понятие мониторинга врожденных пороков развития. Фенотипические особенности «сторожевых» врожденных пороков развития.

Регистры: цели, назначения, этапы.

Тема 28. Медико-генетическое консультирование. Этико-деонтологические проблемы медицинской генетики.

Основные подходы к лечению наследственных болезней и заболеваний с наследственной предрасположенностью: симптоматическое, патогенетическое и этиологическое.

Цели и задачи медико-генетического консультирования (МГК). Медико-генетическая консультация. Содержание работы.

Организация медико-генетической (МГ) службы в мире и Росссии. Структура МГ службы в регионе Сибири и Дальнего Востока. Задачи Федерального центра.

Понятие о генетическом риске (априорный, совместный, относительный, итоговый).

Принципы расчета генетического риска при менделирующих, хромосомных и мультифакториальных заболеваниях.

Этические и психологические проблемы МГК: вмешательство в тайну, ответственность врача-генетика при МГК. Этические вопросы, возникающие при генетическом скрининге. "Директивное" МГК. "Вина" при рождении больного ребенка в случае аутосомно-рецессивного заболевания.

Эффективность медико-генетических консультаций.

Тема 29. Лечение и профилактика наследственных болезней человека.

Общие принципы лечения наследственной и врожденной патологии.

Симптоматическая терапия. Методы медикаментозного и немедикаментозного лечения. Примеры назначения симптоматической терапии при конкретном заболевании (муковисцидоз, адреногенитальный синдром).

Основные принципы патогенетического лечения. Коррекция на уровне субстрата (диетическое ограничение, диетическое добавление, усиленное выведение, метаболическая ингибиция). Коррекция на уровне продукта (возмещение продукта). Коррекция на уровне фермента (модификация ферментативной активности, возмещение фермента). Примеры использования патогенетических методов лечения при фенилкетонурии.

Хирургическое лечение. Основные виды — удаление, пластика, трансплантация. Использование хирургических методов в качестве симптоматической и патогенетической терапии (на примере врожденных пороков развития, адреногенитального синдрома, семейной гиперхолестеринемии).

Этиотропное лечение (генотерапия). Виды генотерапии (гено-замещающая и гено-модифицирующая). Понятие векторов. Трансгеноз. Проблемы генотерапии. Примеры наследственных заболеваний, в лечении которых используется генотерапия (недостаточность аденозиндезаминазы, рак, семейная гиперхолестеринемия).

Виды профилактики наследственных болезней: первичная и вто­ричная профилактика. Уровни профилактики: прегаметический, презиготический, пренатальный и постнатальный. Пути проведения профи­лактических мероприятий: управление пенетрантностью и экспрессив­ностью; элиминация эмбрионов и плодов; планирование семьи и дето­рождения; охрана окружающей среды. Формы профилактических меро­приятий: медико-генетическое консультирование; пренатальная диагно­стика; массовые просеивающие (скринирующие) программы; "генетическая" диспансеризация населения (регистры); охрана окру­жающей среды и контроль за мутагенностью факторов среды.

Пренатальная диагностика. История развития дородовой диагно­стики. Пренатальная диагностика как метод первичной профилактики. Общие показания к пренатальной диагностике.

Неинвазивные методы пренатальной диагностики. Ультразвуковое исследование: принципы, показания, сроки проведения, эффективность для диагностики различных заболеваний плода, состояния плаценты, плодного мешка. Определение уровня АФП, хорионического гонадотропина в сыворотке крови беременных как скрининг для выявления ВПР и хромосомных заболеваний плода.

Инвазивные методы. Методы получения плодного материала: хо­рион - и плацентобиопсия, мниоцентез и кордоцентез. Показания, сроки, противопоказания и возможные осложнения. Диагностируемые нозоло­гические формы.

Деонтологические и этические вопросы, возникающие при прове­дении дородовой диагностики.

Просеивающие программы. Суть программ. Принципы отбора но­зологических форм, подлежащих просеивающей доклинической диагно­стике. Характеристика основных программ диагностики фенилкетонурии, врожденного гипотиреоза, адрено-генитального синдрома. Диаг­ностика гетерозиготных состояний в популяционной профилактике на­следственных болезней. Деонтологические вопросы просеивающих про­грамм.

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1. Литература:

6.1.1. Основная литература:

1. Бочков генетика. – М.: Медицина, 2004. – 480 с.

2. Бочков генетика. – М.: Медицина, 2006. – 480 с.

6.1.2. Дополнительная литература:

1. Геномика – медицине / , . – М., 2005. – 392 с.

2. , Саженова дисомии и болезни геномного импринтинга: учебно-методическое пособие. - Томск: Изд-во «Печатная мануфактура», 20с.

3. , Салюкова -генеалогический анализ и области его применения. – Томск, 2004. – 56 с.

4. Назаренко – это не страшно: Рук-во для родителей. – Томск, 2010. – 176 с.

5. , Яковлева человека и хромосомные болезни. - Томск, 2001. – 84 с.

6. , Степанов основы ДНК-диагностики наследственных болезней человека. - Томск, 2001. – 40 с.

7. , Степанов анатомия генома человека. – Новосибирск: Наука, 1997. – 223 с.

8. , Салюкова генетика: динамика структуры генофондов современных популяций человека. – Томск: Печатная мануфактура, 2002. – 40 с.

9. , , Назаренко индикация мутагенных воздействий: анализ числовых хромосомных нарушений в интерфазных клетках человека. – Томск: «Печатная мануфактура», 2006. – 40 с.

6.2. Материально-техническое обеспечение

Преподавание дисциплины осуществляется на кафедрах «Биологии и генетики» и «Медицинской генетики», образовательный процесс обеспечен:

1. Компьютерные базы данных наследственной и врожденной патологии:

- локальные «Possum», Лондонская база данных

- представленные в сети Интернет http://www. ncbi. nlm. nih. gov/omim

2. Наглядные пособия:

- видеофильмы с фенотипами пациентов с наследственной и врожденной патологией.

- альбомы фенотипов больных с наследственной и врожденной патологией.

- слайд-пленки с фенотипами больных и идиограммами хромосомной патологии.

- хромосомные препараты лимфоцитов периферической крови, клеток костного мозга и пуповинной крови плода с нормальным кариотипом, числовыми и структурными нарушениями хромосом.

3. Микроскопы бинокулярные

4. Оверхед

5. Видеодвойка

6. Мультимедийный проектор

7. ТРЕБОВАНИЕ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ

После окончания изучения дисциплины студент должен:

«Иметь представление»:

1. О современном этапе изучения генома человека.

2. О новейших методах диагностики, используемых в клинической генетике.

3. О современных достижениях в области лечения и профилактики наследственной и врожденной патологии человека.

«Знать»:

1. Законы генетики и ее значение для медицины; современные методы изучения генетики человека; закономерности наследственности и изменчивости в индивидуальном развитии как основы понимания патогенеза и этиологии наследственных и мультифакторных заболеваний

2. Особенности клинических проявлений наследственной патологии, общие принципы клинической диагностики наследственных болезней, причины происхождения и диагностическую значимость морфогенетических вариан­тов.

3. Значение и основы клинико-генеалогического метода для диагностики на­следственной патологии, типы наследования заболеваний и признаков чело­века.

4. Область применения цитогенетических методов; сущность, виды и возмож­ности цитогенетического метода в диагностике наследственных болезней; общую характеристику хромосомной патологии, показания к применению цитогенетического исследования и дополнительных специальных методов обследования.

5. Общие проблемы лечения, социальной адаптации и реабилитации больных с хромосомной патологией; проблемы профилактики хромосомных болезней.

6. Уровни биохимической диагностики; основные классы биохимических на­рушений; методы, используемые для диагностики дефектов обмена; показа­ния к биохимическому генетическому исследованию. Принципы молекулярно-генетических методов диагностики, их возможности и ограничения.

7. Общие вопросы этиологии, патогенеза, клинической генетики моногенных заболеваний; показания к применению специальных методов обследования; методы профилактики и лечения изученных меделирующих заболеваний, принципы патогенетического и симптоматического лечения и генной тера­пии.

8. Общую характеристику болезней с наследственной предрасположенностью, механизмы реализации наследственной предрасположенности, принципы отнесения индивида к группе повышенного риска по конкретному заболева­нию.

9. Принципы, этапы и содержание медико-генетического консультирования; показания для направления больного на медико-генетическое консультиро­вание.

10. Принципы и методы пренатальной диагностики наследственных и врожден­ных заболеваний; показания, сроки проведения, противопоказания.

11. Массовые просеивающие программы: назначение, условия проведения, пе­речень заболеваний, подлежащий скринингу.

«Уметь»:

1. Пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой для профессиональной деятельности;

2. Пользоваться лабораторным оборудованием, работать с микроскопом;

3. Определять митотическую активность тканей;

4. Проводить статистическую обработку экспериментальных данных;

5. Схематически изображать хромосомы. Используя эти обозначения, решать задачи на митоз, мейоз, гаметогенез;

6. Решать задачи по генетике – на взаимодействие генов, сцепленное наследование, наследование, сцепленное с полом и др. Решать задачи по молекулярной генетике – по редупликации ДНК, биосинтезу белка;

7. Составлять и анализировать идеограммы, используя Денверскую систему классификации хромосом;

8. Приготовить препараты полового хроматина, определить тельца Барра;

9. Использовать генетическую символику.

10. Проводить ПЦР и электрофорез в агарозном геле.

11. Кариотипировать хромосомы человека при рутинной их окраске.

12. Выявлять нуле-, три - и полисомии при кариотипировании хромосом человека (обычные синдромы).

13. Правильно применять номенклатуру хромосом человека при описании нормальных и аберрантных кариотипов.

14. Иметь навыки работы с приборами (вошер, автоматический панчер, шейкер, флюориметр)

15. Овладеть навыками работы с многоканальными и электронными пипетками.

16. Составлять родословные человека.

17. Использовать закон Харди-Вайнберга для ди - и полиаллельных систем.

«Иметь навык»:

1. Работы с микроскопом

2. Приготовления временных препаратов

3. Навыками определения кариотипов

4. Составления и анализа родословных при разных типах наследования.

5. Расчета генетического риска при моногенных болезнях.

6. Расчета генетического риска при кровнородственном браке.

7. Расчета генетического риска при неустановленном типе наследования.

8. Расчета генетического риска при мультифакториальных заболеваниях.

9. Расчета генетического риска при хромосомных болезнях.

8. ФОРМЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

В 7-м семестре текущий контроль успеваемости проводится в виде опроса, компьютерного и письменного тестирования. Итоговый контроль проводится в форме зачета.

В 8-м семестре промежуточный контроль знаний проводится путем тестового контроля в конце изучения каждого тематического раздела дисциплины. Итоговый контроль знаний проводится путем экзамена.