Популяционно-статистический метод

Популяционно-статистический метод

Метод позволяет изучать генетическую структуру популяции и факторы, влияющие на ее изменение. Под генетической структурой понимают частоты встречаемости генов и генотипов в популяции.

Популяция – группа особей одного вида, обитающая на одной территории и свободно скрещивающихся между собой.

В основе метода лежит закономерность, установленная в 1908 году английским математиком Дж. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом для идеальной популяции.

Идеальная популяция характеризуется следующими чертами: очень большой численностью, свободным скрещиваением (панмиксия) организмов, отсутствие отбора, мутационного процесса и миграций. Такой популяции не существует, поэтому все расчеты являются приблизительными.

Закон Харди-Вайнберга:

В идеальной популяции частоты генов и генотипов остаются постоянными из поколения в поколение.

Закон выражается следующей формулой:

p2 + 2pq + q2 = 1,

где р – частота доминантного аллеля;

q – частота рецессивного аллеля;

р2 - частота доминантных гомозигот (АА);

q2 - частота рецессивных гомозигот (аа);

2pq – частота гетерозигот (Аа).

Сумма частот доминантного и рецессивного аллелей будет равна единице

(p + q = 1).

Таким образом, чем ближе популяция к идеальной (например обладает очень большой численностью, имеет условия для свободного скрещивания), тем точнее будут результаты расчетов частот генов и генотипов в данной популяции.

Медико-генетическое консультирование

Медико-генетическое консультирование – специализированный вид медицинской помощи, используемый для профилактики наследственных болезней. Основная цель медико-генетического консультирования – предупреждение рождения больного ребенка.

Этапами медико-генетического консультирования являются:

1.  Постановка диагноза наследственного заболевания.

Этот этап включает:

·  сбор анамнеза;

·  пренатальную (дородовую) диагностику врожденных и наследственных заболеваний различными методами (ультразвуковыми, цитогенетическими, биохимическими, молекулярно-генетическими);

·  определение типа наследования заболевания (с использованием клинико-генеалогического метода)

2.  Оценка степени риска наследования заболевания потомками определенной брачной пары;

3.  Заключение о возможностях лечения и профилактики патологии, помощь семье в принятии решения о деторождении.

Показаниями для медико-генетического консультирования могут быть:

·  Установленная или подозреваемая наследственная болезнь в семье;

·  Рождение ребенка с врожденными пороками развития;

·  Задержка физического развития или умственная отсталость;

·  Повторные спонтанные аборты, выкидыши, мертворождения;

·  Кровнородственные браки;

·  Неблагоприятное течение беременности;

·  Воздействие известных или возможных тератогенных (приводящих к уродствам) факторов;

·  Возраст женщины старше 35 лет, а мужчины – старше 40 лет.

Профилактика наследственной патологии

Различают три вида профилактики наследственной патологии: первичная, вторичная и третичная профилактика.

Под первичной профилактикой понимают действия по предупреждению зачатия больного ребенка.

Первичная профилактика реализуется в планировании деторождения и улучшении среды обитания человека.

Планирование деторождения включает:

·  Оптимальный репродуктивный возраст (для женщин составляет 21-35 лет);

·  Отказ от деторождения в случаях высокого риска наследственной и врожденной патологии (при отсутствии методов лечения и реабилитации больных);

·  Отказ от деторождения в близкородственных браках.

Улучшение среды обитания направлено на предупреждение вновь возникающих мутаций путем контроля содержания в ней мутагенов и тератогенов.

Вторичная профилактика осуществляется путем прерывания беременности в случае высокой вероятности заболевания плода или пренатально диагностированной болезни. Прерывание беременности осуществляется только в установленные сроки и с согласия женщины.

Под третичной профилактикой понимают коррекцию проявления патологических генотипов (нормокопирование). Предотвращение развития наследственного заболевания включает в себя комплекс лечебных мероприятий, осуществляемых внутриутробно и после рождения ребенка. Примером третичной профилактика может служить лечение генетически обусловленных обменных заболеваний (фенилкетонурия, гипотиреоз, целиакия и др.).

Диагностика наследственных болезней

Диагностика наследственных болезней осуществляется при помощи лабораторных методов исследования (цитогенетический, биохимический, молекулярно-генетический) и методов пренатальной диагностики.

Методы пренатальной диагностики делятся на три группы: просеивающие, неинвазивные и инвазивные методы.

Просеивающие методы позволяют выявить женщин, входящих в группу риска по рождению ребенка с наследственной патологией. К просеивающим методам относится определение в сыворотке крови беременной так называемых сывороточных маркеров матери – α-фетопротеина (АФП), хорионического гонадотропина (ХГЧ) и несвязанного эстриола (тройной тест).

АФП – белок, вырабатываемый печенью плода. Его содержание меняется во время беременности. Если концентрация АФП в сыворотке крови беременной существенно выше нормы предполагают наличие у плода аномалии брюшной стенки и нервной трубки. Концентрация АФП снижена в крови женщин, вынашивающих плод с болезнью Дауна.

Содержание ХГЧ в сыворотке крови матери высоко до 12 недели беременности (1 триместр), а затем его уровень заметно снижается. У женщин, вынашивающих плод с хромосомной патологией (чаще всего с болезнью Дауна) уровень ХГЧ остается высоким до родов.

Уровень гормона эстриола в сыворотке крови беременной значительно снижен у женщин, вынашивающих плод с болезнью Дауна.

Показанием к проведению обследования чаще всего является возраст матери старше 35 лет и наличие в семье точно установленного наследственного заболевания.

Неинвазивные методы - методы обследования плода без хирургического вмешательства. К этим методам относятся методы ультразвуковой диагностики (УЗИ). УЗИ проводят на 10-13, 20-22 и 30-32 неделях беременности.

Инвазивные методы включают: хорион - и плацентобиопсия, взятие амниотической жидкости (амниоцентез), биопсия тканей плода, взятие крови плода (кордоцентез).

Хорион- и плацентобиопсия применяются для получения небольшого количества ворсин хориона в период с 7 по16 недели беременности. Операция проводится под контролем УЗИ. Ворсины хориона используются для диагностики наследственных болезней с помощью цитогенетических и молекулярно-генетических методов.

Амниоцентез – прокол плодного пузыря с целью получения околоплодной жидкости и находящихся в ней слущенных клеток плода. Осуществляется на 15-18 неделе беременности. Клетки плода, полученные при амниоцентезе культивируют в питательных средах и используют для цитогенетических исследований с целью определения хромосомных болезней.

Кордоцентез – взятие крови из пуповины. Проводится под контролем УЗИ начиная с 20 недели беременности. Клетки крои плода являются объектом цитогенетичесих и молекулярно-генетических исследований. Кордоцентез чаще всего используется для диагностики наследственных болезней крови (гемаглобинопатии, гемофилии и др.)

Биопсия тканей плода осуществляется под контролем УЗИ во II триместре беременности. Биопсию используют для диагностики тяжелых наследственных болезней кожи (ихтиоз) и мышц (миодистрофия Дюшена).

Все инвазивные методы сопряжены с осложнениями течения и угрозой прерывания беременности и используются строго по показаниям и в установленные сроки.

Лечение наследственных болезней

Как и при лечении других болезней можно выявить три подхода к лечению наследственных болезней: симптоматическое, патогенетическое и этиологическое лечение.

При симптоматическом и патогенетическом подходах используются все виды лечения (лекарственное, диетическое, хирургическое, рентгенорадиологическое, физеотерапевтическое, климатическое и др.).

Оптимальным методом лечения любых болезней является этиологическое, т. е. устранение причины заболевания. Этиологического лечения для большинства наследственных болезней не существует. Недавно появилось и начало развиваться новое направление в теоретической и клинической медицине – генная терапия. Под этим термином понимается доставка нового генетического материала в клетки-мишени больного, обеспечивающая терапевтический эффект. Системы, переносящие генетический материал называются векторами. Чаще всего в качестве векторов в терапевтических целях используются фаги.

Разработаны протоколы генной терапии некоторых наследственных болезней. Примером могут являться семейная гиперхолистеринемия и первичный иммунодефицит.

Основные способы генотерапии

Генная терапия ex vivo. Процедура включает: 1) получение от пациента клеток с генным дефектом; 2) культивирование изолированных клеток; 3) Трансфекцию (введение) «терапевтической» генной конструкции в изолированные клетки; 4) отбор, выращивание клеток, несущих встроенный ген; 5) введение генно-модифицированных клеток пациенту.	Генная терапия in vivo. Клонированный «терапевтический» ген (ген Х) кодирует белок, корректирующий генетический дефект. Этот ген доставляется к клеткам определенной ткани пациента с наследственным заболеванием и экспрессируется в них. Промотор (р), под контролем которого осуществляется транскрипция, тканеспецифичен.