Методы изучения генетики человека (стр. 8 )

Биохимическую диагностику проводят в два этапа.

1.Подбирают индивидуумы с предположительными случаями заболевания.

2. С помощью точных лабораторных биохимических методов уточняют диагноз заболевания.

Биохимические методы исследования применяют для диагностики как в пренатальном периоде, так и после рождения. Биохимические показатели (параметры) являются объективным описанием фенотипа. Объектом биохимической диагностики являются аминокислоты, углеводы, липиды, мукополисахариды, ионы металлов, их метаболиты, концентрация и активность ферментов и др.

Биохимическая диагностика является универсальной, так как исследуется любая ткань или любой секрет организма. Довольно часто используют комбинированные биохимические методы, иммуно-гистохиический, качественные реакции, полуколичественные и количественные тесты. Наиболее точными методами являются жидкостная хроматография с использованием аминокислотного анализа, хроматомасс-спектрометрия, газовая хроматография и др. С помощью различных биохимических методов анализа диагностированы многие НБО (наследственные болезни обмена): митохондриальные болезни, болезни углеводного обмена, болезни обмена метаболитов, обмена гемма и порфиринов, болезни холестеринового обмена, лизосомные болезни и многие другие.

Тогда как нарушение первичных продуктов генов выявляют с помощью биохимических методов, соответствующие повреждения генов могут быть выявлены методами молекулярной генетики. Диагностировать определенные виды мутаций возможно, используя для этого метод обратной транскрипции и ДНК-зонды для различных мутаций нуклеотидных последовательностей человека. Большое значение среди молекулярно-генетических методов имеет метод секвенирования ДНК, с помощью которого определяются нуклеотидные последовательности ДНК. В области молекулярной генетики человека больших успехов добилась новая наука, называемая геномикой, на молекулярном и клеточном уровнях успешно развивается генная инженерия и биотехнология. На основе некоторых генов человека получают и испльзуют первичные генные продукты, например, инсулин. Молекулярно-генетическое изучение ДНК человека раскрывает перспективы терапии и генотерапии наследственных болезней.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.  В чем сущность и возможности биохимических методов?

2.  В чем сущность, возможности и перспективы молекулярно-генетических методов?

8. ПРЕНАТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА

НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Изучение клеточного материала развивающегося плода методами генетики соматических клеток, молекулярной биологии, цитологических и биохимических методов дает возможность ранней диагностики наследственной патологии у человека.

Материал внутриутробно развивающегося организма можно получать разными способами.

1.  Амниоцентез (15–16 неделя беременности). Материалом для исследований служит амниотическая жидкость, содержащая продукты жизнедеятельности плода и клетки его кожи и слизистых цитологическими методами определяют пол плода и выявляют хромосомные и геномные мутации. Биохимическими методами обнаруживают дефект белковых продуктов генов, изучают ДНК с помощью ДНК-зондов. С помощью амниоцентеза диагностируются все хромосомные аномалии, свыше 60 наследственных болезней обмена веществ, несовместимость матери и плода по эритроцитарным антигенам.

2.  Биопсия ворсин хориона (первая треть беременности).

3.  Пункция сосудов плода.

Методы фетоскопии и ультразвуковых исследований дают возможность определять пол плода, некоторые пороки развития путем непосредственного наблюдения.

Пренатальная диагностика должна проводиться на 20–22-й неделе беременности.

Пренатальное обследование проводится в случаях: 1) при обнаружении транслокаций хромосом у одного из родителей; 2) при наличии у родителей АД заболевания; 3) при наличии в семье детей с АР; 4) при возрасте матери старше 35 лет; 5) при привычных выкидышах; 6) при наличии в семье детей с врожденными пороками развития.

9. МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ

Медико-генетическое консультирование – это эффективный вид специализированной помощи населению, направленной на предупреждение появления в семье детей с наследственной патологией.

При медико-генетическом консультировании составляют прогноз рождения в данной семье ребенка с наследственной болезнью, родителям объясняют вероятность этого события и оказывают помощь в принятии решения.

В случае большой вероятности рождения больного ребенка родителям рекомендуется либо воздержаться от деторождения, либо провести пренатальную диагностику, если она возможна при данном виде патологии.

Медико-генетическое консультирование включает 3 основных этапа.

1.  Уточнение диагноза. Для этой цели используют генеалогический, цитологический, биохимический и другие необходимые методы исследований, которым подвергаются пробанд и его родственники. Точный клинический и генетический диагноз заболевания позволяет установить степень генетического риска и выбор эффективных методов пренатальной диагностики и профилактического лечения.

2.  Прогноз потомства. Сущность генетического прогноза заключается в определении вероятности появления наследственной патологии в семье. Генетический риск может быть определен либо путем теоретических расчетов, либо с помощью эмпирических данных.

Наиболее эффективным является проспективное консультирование, когда риск рождения больного ребенка определяется до наступления или в ранние сроки беременности.

Проспективное консультирование проводят в случае кровного родства супругов, при отягченной наследственности по линии мужа или жены, при воздействии мутагенных средовых факторов на супругов незадолго до наступления беременности, а также после рождения больного ребенка относительно здоровья будущих детей.

Расчет риска при моногамном заболевании может осложниться при пониженной экспрессивности или неполной пенетрантности гена, позднем проявлением генетической аномалии, генетической гетерогенности заболевания.

При хромосомных болезнях в случае отсутствия нарушений в кариотипе родителей, вероятность повторного рождения второго ребенка с хромосомной аномалией оценивается по эмпирическим данным для каждого вида аномалии с учетом возраста родителей.

При мультифакторных заболеваниях, т. е. заболеваниях с наследственной предрасположенностью, для расчета генетического риска используют данные о популяционной и семейной частоте каждого из них.

Специфический генетический риск до 5% – низкий, до 10% – повышенный в легкой степени, до 20% – средний, более 205 – высокий.

3.  Принятие правильного решения в отношении деторождения.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.  Какова, по Вашему мнению, результативность лечения наследственных болезней?

2.  В чем заключается профилактика наследственных болезней?

3.  В чем заключается медико-генетическое консультирование?

4.  Что вы знаете о перспективных научных направлениях в разработке способов радикального лечения наследственных заболеваний?

5.  Что такое генетический мониторинг, и каково его значение в профилактике наследственных болезней?

6.  В чем состоит причина возникновения наследственных болезней человека?

10. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ

МОДИФИКАЦИОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ

10.1. Построение вариационных рядов

Предметом изучения биометрии являются варьирующие (изменяющиеся) признаки у относительно однородной группы объектов, называемой совокупностью. Различают совокупность генеральную и выборочную, или случайную, которую называют выборка. Генеральной совокупностью может быть любая группа особей. Изучается же часть членов генеральной совокупности, так называемая выборочная совокупность, или выборка. Основное требование к выборке – её репрезентативность, т. е. достоверное отражение генеральной совокупности. Достигается это случайным отбором объектов для формирования выборки. Объем генеральной совокупности принято обозначать буквой N, а выборочной – n. Если в выборку включено меньше 30 членов (n<30), ее называют малой, во всех других случаях – большой.

По характеру изменчивости различают изменчивость качественную и количественную. Количественная изменчивость может быть дискретной, т. е. прерывистой (она выражается только целыми числами: количество детей при рождении, число сосков у многоплодных животных и т. д.), и непрерывной, когда варианты могут принимать любое значение (вес, рост, размер обуви, объем крови в организме и т. д.). Величина признака отдельной особи, т. е. числовое его значение, называется вариантой и обозначается буквой Х. Обработка варьирующих показателей начинается с их группировки. Способ группировки зависит как от характера изменчивости, так и от объема выборки.

Наиболее простым методом группировки, применяемым при любом характере изменчивости при небольших размерах выборки (n<30), является ранжирование.

Пример: вес новорожденных при рождении был равен (в кг):

3,3; 3,1; 3,2; 4,2; 3,4; 3,0; 3,8; 3,3; 3,2; 4,2.

Ранжированный ряд этой выборки будет выглядеть так:

3,0; 3,1; 3,2; 3,2; 3,3; 3,3; 3,4; 3,8; 4,2; 4,2.

Сущность ранжирования состоит в том, что варианты располагаются в строгом порядке по принципу их увеличения или уменьшения (т. е. по ранжиру). Минимальный вес новорожденных 3,0 кг, максимальный – 4,2 кг.

Для больших выборок (n>30) основным методом группировки является построение вариационного ряда.

В зависимости от того, как варьирует признак – дискретно или непрерывно, в широком или узком диапазоне – статистическая совокупность распределяется в безинтервальный или интервальный вариационные ряды. В безинтервальном вариационном ряду частоты относятся непосредственно к ранжированным значениям признака, которые приобретают положение отдельных групп или классов вариационного ряда. Например, при изучении возраста установлены следующие значения (лет): 18, 19, 20, 21, 22, 23. При составлении безинтервального вариационного ряда устанавливаем следующие классы: 1) 18; 2) 19; 3) 20; 4) 21; 5) 22; 6) 23. По такому принципу проводится группировка в классы по признакам размер обуви, возраст, число детенышей в приплоде и другим, изменяющимся в узком диапазоне.