Методы медицинской генетики

1. Генеалогический – метод родословных; выявляет патологические признаки и прослеживает особенности их передачи в поколениях при составлении родословной. Этот метод позволяет ответить на два вопроса: 1) является ли данная патология наследственной и 2) по какому типу наследуется.

2. Близнецовый метод дает возможность разграничить роль наследственных факторов и факторов внешней среды. Однояйцевые близнецы генетически абсолютно одинаковы и различие между ними определяется только факторами окружающей среды. Двуяйцевые близнецы генетически менее сходны, чем братья и сестры, рожденные в разное время, поэтому анализ их заболеваемости отражает влияние сходных условий на различные генотипы.

3. Популяционно-статистический метод (демографический) заключается в составлении родословных среди большой группы населения, в пределах области или целой страны, в исследовании генетических изолятов. (Изолят – это группа людей, от 500 человек до нескольких тысяч, живущая изолированно от всего остального населения страны). Генетически изолят характеризуется тем, что браки заключаются только в его пределах, с высокой частотой эндогамных браков. Это ведет, в конце концов, к генной изоляции от остального народа страны. В результате происходит передача аномальных рецессивных генов из гетерозиготных в гомозиготные пары, что сопровождается увеличением числа наследственных болезней.

4. Цитогенетический метод основан на изучении кариотипа, т.е. количества и структуры хромосом. В качестве материала используют тканевые культуры с большим числом делящихся клеток (чаще лимфоциты периферической крови). Хромосомы на стадии метафазы изучают при помощи специальных методов окрашивания и составляют идеограммы (систематизированные кариотипы с расположением хромосом от наибольшей к меньшей), что и позволяет выявлять геномные и хромосомные мутации.

5. Молекулярная диагностика. При помощи методов ДНК-диагностики устанавливают последовательность расположения отдельных нуклеотидов, выделяют гены и их фрагменты, устанавливают их наличие в изучаемых клетках. К числу наиболее эффективных методов относятся гибридизация ДНК, клонирование ДНК, полимеразная цепная реакция.

6. Биохимические методы базируются на изучении биохимических показателей, отражающих сущность болезни (например, активность ферментов, наличие патологических метаболитов, концентрация компонентов ферментативной реакции). Скринирование как метод выявления наследственных форм патологии (Скрининг от англ. screen – решето) – метод массового обследования населения с помощью простых диагностических (как правило, биохимических) тестов с целью выявления наследственных форм расстройств метаболизма.

7. Метод исследования полового хроматина (телец Бара) в лейкоцитах и эпителии больного позволяет выявлять больных с хромосомными заболеваниями. Половой хроматин находится под оболочкой ядра в нейтрофилах, по форме напоминает барабанную палочку, образован неактивной, находящейся в состоянии спирализации Х-хромосомой. В норме один половой хроматин обнаруживается только в клетках женщин, поскольку у них 2 Х-хромосомы: одна активная и одна неактивная. Выявление полового хроматина в клетках мужского организма, равно как увеличение числа или отсутствие полового хроматина в клетках женского организма позволяет, определить виды хромосомных болезней, связанных с изменением числа половых хромосом (синдром Клайнфельтера, трисомия-Х, синдром Шерешевского-Тернера и др.).

8. Дерматоглифический метод основан на изучении рельефа кожи пальцев, ладоней и стоп. Рисунки на пальцах строго индивидуальны (за исключением однояйцевых близнецов) и неизменны до конца жизни. Это позволяет использовать данные дермаглифического анализа в медицинской генетике. Метод применяется для диагностики хромосомных и ряда моногенных заболеваний. Анализу подвергаются: анатомические особенности дермы (состояние потовых пор и эпидермальных гребешков), сгибательные складки пальцев, ладоней и стоп, собственно дермаглифические признаки – узоры дермы (дуги, петли, завитки).

9. Экспериментальный метод (метод моделирования) – позволяет получать и изучать наследственные болезни человека на животных. Например, на собаках – гемофилию А и В, сахарный диабет – на крысах, катаракту – на мышах, крысах, собаках. В основе метода лежит закон гомологических рядов наследственной изменчивости (Н.И. Вавилов): «Виды и роды генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости».

ЭТИОТРОПНАЯ ТЕРАПИЯ

Этиотропный подход направлен на устранение причины заболевания. С этой целью разрабатываются, апробируются и частично могут быть применены методы коррекции генетических дефектов, называемые генной терапией. Генная терапия бурно развивается в последние годы, что является непосредственным следствием успешно выполняемой международной программы «Геном Человека». В общем виде целью генной терапии является внесение в клеточный геном поражённых органов нормально экспрессируемого «здорового» гена, восполняющего функцию мутантного («больного») гена.

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ

Цель патогенетической терапии — разрыв звеньев патогенеза. Для достижения этой цели применяют несколько методов.

Заместительная терапия — введение в организм дефицитного вещества (не синтезирующегося в связи с аномалией гена, который контролирует продукцию данного вещества; например, инсулина при СД, соответствующих ферментов при гликогенозах и агликогенозах, антигемофильного глобулина человека при гемофилии).

Коррекция метаболизма путём:

• ограничения попадания в организм веществ, метаболически не усваивающихся (например, фенилаланина или лактозы);

• выведения из организма метаболитов, накапливающихся в нём в избытке (например, фенилпировиноградной кислоты или холестерина);

• регуляции активности ферментов (например, подавление активности креатинфосфокиназы [КФК] при отдельных видах миодистрофий, активация липопротеин липазы [ЛПЛаза] крови при гиперхолестеринемии).

• Хирургическая коррекция дефектов (например, создание шунта между нижней полой и воротной венами у пациентов с «гепатотропными» гликогенозами).

СИМПТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ

Симптоматическая терапия направлена на устранение симптомов, усугубляющих состояние пациента (например, применение веществ, снижающих вязкость секретов экзокринных желёз при муковисцидозе; хирургическое удаление дополнительных пальцев и/или перемычек кожи между ними при поли– и синдактилии; выполнение пластических операций при дефектах лица, пороках сердца и крупных сосудов).