Гентех в мед ЛЕКЦИЯ 1

В России редкими считаются заболевания, которые имеют распространенность не более 10 случаев на 100 тысяч человек.

До 90% редких заболеваний являются наследственными или врожденными.

Около 5% населения России имеют наследственные и врожденные болезни, а примерно полмиллиона россиян страдают тяжелыми заболеваниями, ведущими к инвалидности.

Наследственными и врожденными заболеваниями разной степени тяжести страдает 5% населения.

Около 500 тыс. больных в России страдают тяжелыми наследственными

болезнями.

У5% новорожденных в год выявляют наследственные патологии .

В90% диагнозов наследственных болезней выставляют до 18 лет (в детском и

подростковом возрасте).

Оценочная карта OMIM Morbid Map

(обновлена ​​5 февраля 2024 г.)

Общее количество фенотипов*, для	7480
которых известна молекулярная основа
Общее количество генов с мутацией,	4878
вызывающей фенотип

* Фенотипы включают (1) менделевские расстройства и признаки одного гена; (2) предрасположенность к раку и комплексным заболеваниям (например, BRCA1 и семейная восприимчивость к раку молочной железы и яичников , и CFH и дегенерация желтого пятна; (3) вариации, которые приводят к аномальным, но доброкачественным значениям лабораторных тестов.

Частота моногенных болезней с основными типами наследования по данным ряда исследователей, ‰

Категория	1	2	3	4	5	6
заболевания
Аутосомно-	9,5	0,7	7,0	10,0	10,0	10,0
доминантные
Аутосомно-	2,1	2,5	2,1	1,0	1,1	2,5
рецессивные
Х-сцепленные	0,4	0,5	0,5	0,5	-	-
рецессивные

Рост генно-фенотипических соотношений

(OMIM, январь 2024)

Примечание. Номера – разные источники: 1 – A.C.Stevenson (1959); 2 – A.Johnes, W.F.Bodmer (1974); 3 – C.Carter (1977); 4 – J.Neel (1978); 5 - - UNSCEAR Report (1977); 6 - UNSCEAR Report (1986)

ПЛАН ЛЕКЦИИ:

1.Введение в дисциплину «Генетические технологии в медицине».

2.Эпидемиология наследственных и врожденных заболеваний.

3.Генетические основы эмбрионального развития в норме и при патологии.

ГЕНЕТИКА ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ - область науки на пересечении генетики и биологии развития, изучает генетический фундамент онтогенеза.

Задачей этой отрасли науки является определение, какие именно гены ответственны за то, что развитие организма происходит именно таким образом, а также установления, в типах клеток и когда экспрессируются определенные гены (дифференциальная экспрессия)

ЧАСТОТА ВПР (CONGENITAL ABNORMALITY)

600 НА 10.000 ВСЕХ ЖИВОРОЖДЕННЫХ

(HUMAN GENETICS PROGRAMME, GENEVA, 2000)

0,6% - летальные пороки (смерть до репродуктивного возраста, обычно сразу после рождения);

1,9-2,5% - пороки средней тяжести (не угрожают жизни, но требуют оперативного вмешательства);

3,5% - малые аномалии развития (не имеют серьезных

медицинских или косметических последствий).

Грубые нарушения развития у эмбрионов встречаются в 80-85% случаев. У мертворожденных ВПР выявляются в 15-20% случаев.

25-30% всех перинатальных потерь обусловлены ВПР.

Kloh E.G., Lancashire R.J. Epidemiology of congenital malformations. London, 1991, P.30-45.

ЭТАПЫ ПРЕНАТАЛЬНОГО ПЕРИОДА

1. Преэмбриональный (бластогенез)

первое клеточное деление (30 часов), зигота попадает в полость матки (4 сутки), имплантация (5-6 сутки), образование двухслойного диска (12 сутки),

образование трехслойного диска и первичной полоски (19сутки)

2. Эмбриональный

органогенез (4-8 нед.), формирование головного и спинного мозга, первые признаки сердца и закладка конечностей (4 нед.),

мозг, глаза, сердце и конечности развиваются быстро (6 нед.), появляются пальцы, развиваются уши, почки, печень и мышцы (8 нед.), небо закрывается и образуются суставы (10 нед.), половая дифференцировка почти заканчивается (12 нед.)

3. Плодный (фетальный)

активное движение плода (16-18 нед.), открыты веки, плод жизнеспособен при специальном уходе (24-26 нед.),

быстрая прибавка массы тела вследствие роста и аккумуляции жира (28-38нед.).

ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ МОРФОГЕНЕЗ

Формирование морфологических структур эмбриона (гистогенез и органогенез) осуществляется при взаимодействии генома зародыша и организма матери и связан с процессами размножения, роста, миграции, дифференцировки и отмирания клеток. Эти процессы контролируются сложным взаимодействием генетических, эпигеномных и внешних факторов, определяющих временную и пространственную последовательность экспрессии генов и, тем самым, цитодифференцировку и морфогенез.

Механизмы возникновения ВПР:

1.Клеточные – нарушения процессов размножения, миграции, дифференцировки;

2.Тканевые – гибель отдельных клеточных масс, замедление распада и рассасывания тканей, отмирающих в процессе нормального эмбриогенеза, нарушение адгезии тканей.

Основные клеточные механизмы возникновения ВПР

1.Нарушение процессов деления (размножения) клеток приводит к остановке развития:

а) всего организма (гибель эмбриона, плода); результат – самопроизвольный

выкидыш,

б) отсутствии (аплазия), в) недоразвитии (гипоплазии) органа или их частей.

Редукционные пороки конечностей.

2.Нарушение процессов миграции и сортировки клеток в ходе морфогенеза.

Результат – гетеротопия (клетки поджелудочной железы в дивертикуле Меккеля).

3.Нарушение слияния (адгезии) клеток эмбриональных структур. Результат –

расщелины губы или нёба, спиномозговая или черепная грыжи.

4.Нарушение процесса программированного апоптоза. Результат – синдактилия,

персистирование боталлова протока, полителия и др.

5.Нарушение дифференциации

может наступить на любом этапе развития

Результат

образование массы недифференцированных клеток,

агенезия,

морфологическая и функциональная незрелость,

персистирование эмбриональных структур.

Механизмы ВПР

Мальформация (malformation) - морфологический дефект органа, части тела, или большого участка тела в результате внутреннего нарушения процесса развития(генетические факторы).

Дизрупция (disruption) - морфологический дефект органа, части органа или большого участка тела в результате воздействия внешнего препятствия или какого-либо воздействия на изначально нормальный процесс развития (тератогенные факторы и нарушение имплантации)

Деформация (deformation) -нарушения формы, вида или положения части тела, обусловленные механическими воздействиями на плод.

Дисплазия (displasia) - нарушенная организация клеток в ткани и её морфологический результат (процесс и следствие дисгистогенеза).

норма

мальформация

дизрупция

деформация

дисплазия