Шановні студенти!

Сьогодні Ви починаєте вивчати спадкові хвороби людини – одну з найплодотворніших галузей генетики. Згідно з положенням сучасної медицини, будь-яка патологія людини в більшій чи меншій мірі пов'язана із спадковістю. Це положення є основою викладання і вивчення медичної генетики як клінічної та профілактичної дисципліни. Оскільки спадковість і мінливість є невід'ємними складовими життя, генетика повинна бути основою теоретичної та клінічної підготовки лікаря. Необхідність генетичних знань для лікаря визначається також постійним збільшенням питомої ваги спадкової патології в структурі захворюваності, смертності та інвалидізації населення.

Знання лікарів сімейної медицини з клінічної генетики ще залишаються мінімальними, вони не дозволяють відносити спадкові захворювання для диференційно-діагностичних критеріїв при уточненні складного діагнозу. Ще не сформувалось у лікарів розуміння того, що спадкові захворювання у дорослих трапляються частіше, ніж у дітей, і що чим яскравіше виражені ознаки дизморфогенезу у пробанда зі спадковою патологією, тим раніше можна встановити діагноз цієї патології.

Цей посібник допоможе Вам у зручній та доступній формі оволодіти основами клінічної генетики, без яких трудно зрозуміти інші медичні дисципліни. Його склали співробітники кафедри медичної генетики, які також є досвідченими клініцистами, тобто невід’ємно пов’язані з практикуючою медициною.

Ми проводимо пошук спадкових захворювань на всіх етапах отогенезу, тому в цьому посібнику зупинились на пре- і постнатальній діагностиці найпоширеніших видів спадкової патології. Нам здається, що впровадження сімейної медицини, побудованої на знаннях особливостей родоводу – генетичної інформації сім’ї, виправдовує такий підхід і Ви сприймете його, як найефективніший.

Успіхів Вам у навчанні та оволодінні медичною генетикою!

Колектив кафедри

медичної генетики ХНМУ

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1.

Спадковість і патологія.

Роль спадковості в патології людини.

Тема: Предмет і завдання медичної генетики. Роль спадковості в патології людини.

Медична генетика – це наука, яка вивчає закономірності передавачи спадкових ознак і роль спадковості в патології людини, а також розробляє методи діагностики, лікування та профілактики спадкової патології.

Медична генетика досліджує:

• спадкові чинники в підтриманні гомеостазу та здоров’я організму людини, етіологію захворювань;

• питому вагу спадкових чинників та чинників довкілля в патогенезі захворювань;

• вплив спадковості на процес одужання, на вибір методів лікування, а також на фармакокінетику і фармакодинаміку лікарських речовин в організмі людини.

Основні питання:

1. Предмет та завдання медичної генетики.

2. Значення генетики для медицини.

3. Частота природженої та спадкової патології у різні періоди онтогенезу.

4. Питома вага природженої та спадкової патології у структурі захворюваності й смертності.

5. Мінливість спадкових ознак як основа патології.

6. Роль спадковості та середовища у розвитку патології.

7. Класифікація спадкової патології.

За неповних 100 років після вторинного відкриття законів Г. Менделя генетика пройшла шлях від натурфілософського розуміння законів спадковості та мінливості через експериментальне накопичення фактів формальної генетики до молекулярно-біологічного розуміння сутності гена, його структури і функції. Від теоретичних уяв про гени як абстрактні одиниці спадковості - до розуміння його матеріальної природи як фрагмента молекули ДНК, що кодує амінокислотні структури білка, до клонування індивідуальних генів, створення докладних генетичних карт людини, тварин, ідентифікації генів, мутації яких пов'язані з тяжкими спадковими хворобами (СХ), розробки методів генної інженерії і біотехнології, що дозволяють направлено отримувати організми із заданими спадковими ознаками, а також проводити спрямовану корекцію мутантних генів людини, тобто генотерапію СХ.

Прогрес у розвитку медицини і суспільства приводить до відносного зростання частки генетично обумовленої патології в захворюваності, смертності, інвалідності.

Відомо понад 40000 нозологічних форм СХ. Близько 5-5.5% дітей народжуються із спадковими або вродженими захворюваннями. З віком змінюється «профіль» спадкової патології, але «вантаж» патології не зменшується. Хоча частота важких форм СХ знижується за рахунок летальності в дитячому віці, у пубертатному періоді і пізніше з'являються нові хвороби. Після 20-30 років починають проявлятися хвороби зі спадковою схильністю.

Половина спонтанних абортів обумовлена генетичними причинами. Не менше 30% перинатальної і неонатальної смертності обумовлено вродженими вадами розвитку (ВВР) і спадковими хворобами з іншими проявами. Не менш 25% всіх лікарняних ліжок зайнято пацієнтами, що страждають СХ.

Доведена роль спадкової патології у виникненні широко поширених хвороб (ішемічна хвороба серця, есенціальна гіпертензія, псоріаз, виразкова хвороба, бронхіальна астма та ін.). Отже, для лікування та профілактики цієї групи хвороб, що зустрічаються в практиці будь-якого лікаря, необхідно знати механізми взаємодії средовищних і спадкових факторів-чинників у їх виникненні та розвитку.

Медична генетика допомагає зрозуміти взаємодію біологічних і средовищних факторів-чинників (включаючи специфічні) в патології людини.

Медична генетика як наука базується на низці принципових положень, що розкривають суть проблеми СХ людини, і прийнятних на даний час як аксіоми:

1. спадкові хвороби є частиною загальної спадкової мінливості людини. Немає різкої межі між спадковою мінливістю, яка веде до зміни нормальних ознак, і мінливістю що призводить до виникнення СХ;

2. у розвитку спадкових ознак або хвороб беруть участь спадкова конституція і зовнішнє середовище. При цьому для розвитку одних ознак або хвороб визначальну роль відіграє спадковість, а для інших істотне значення має зовнішнє середовище, але немає таких ознак, які залежали б тільки від спадковості чи тільки від середовища;

3. спадкова обтяженість сучасного людства складається з накопичених в процесі еволюції патологічних мутацій і зі спадкових змін, що знову виникають в статевих клітинах. Кількісний обсяг знову виникаючих мутацій може збільшитися під впливом мутагенних факторів-чинників середовища (іонізуюча радіація, хімічні речовини та інші дії);

4. середовище проживання людини продовжує змінюватися. Розширилось коло потенційних шлюбних партнерів, широких масштабів досягла міграція населення, збільшується мутагенне навантаження - все це змінює генетичну структуру популяцій людини і призводить до появи нових видів спадкової патології - екогенетичних хвороб;

5. прогрес медицини і суспільства приводить до збільшення тривалості життя хворих із СХ, відновленню у них репродуктивної функції і, отже, до збільшення їх числа в популяції. Хворий або носій патологічної ознаки - повноправний член суспільства і має рівні права зі здоровою людиною. Сучасна медицина має великі можливості в діагностиці, лікуванні та профілактиці СХ, а в майбутньому буде мати ще більші.

Знання основ медичної генетики дозволяє лікарю розуміти механізми індивідуального перебігу хвороби і вибирати відповідні методи лікування. Придбання медико-генетичних знань сприяє формуванню чітких орієнтирів у сприйнятті нових медико-біологічних відкриттів, що для лікарської професії необхідно, оскільки прогрес науки швидко і глибоко змінює клінічну практику.

Будь-які прояви життєдіяльності організму, у тому числі і хвороба, є результатом взаємодії спадкових факторів-чинників і факторів-чинників середовища. Спадкові чинники, що визначають основу внутрішнього середовища організму, беруть безпосередню участь у формуванні патологічних процесів, виступаючи в ролі етіологічного фактора або беручи участь у патогенезі захворювання.

Співвідносна роль спадковості і середовища різноманітна, і внесок кожного з компонентів може бути різний при різних видах патології. З генетичної точки зору всі хвороби в залежності від відносної значущості спадкових і средовищних факторів у їхньому розвитку можна розділити на 3 групи:

• спадкові хвороби,

• хвороби зі спадковою схильністю,

• неспадкові хвороби.

У походженні неспадкових хвороб визначальну роль відіграє середовище. Сюди відноситься більшість травм, інфекційних хвороб, опіки і так далі. Генетичні фактори в даному випадку можуть впливати тільки на перебіг патологічних процесів.

Хвороби із спадковою схильністю розвиваються у осіб з певною генетичною характеристикою під впливом факторів навколишнього середовища. Ці хвороби називаються також мультифакторіальними. Спадковість тут - етіологічний і патогенетичний фактор. Для прояву мутантних генів необхідний відповідний фактор зовнішнього середовища. До таких захворювань відносяться деякі форми подагри, діабету, гіпертонічна хвороба, ішемічна хвороба серця. Подібні захворювання розвиваються після контактів з певним для хвороби зовнішнім фактором, специфічним для кожного мутантного гена.

Спадкові хвороби (СХ) - хвороби, етіологічним фактором яких є мутації. Прояв патологічної дії мутації як етіологічного фактора практично не залежить від зовнішнього середовища. Останнє може тільки змінювати симптоми хвороби і тяжкість їх перебігу. Хвороба може виявлятися не обов'язково в дитячому, але і в будь-якому віці у відповідності з часовими закономірностями генної експресії. Етіологічними факторами СХ є геномні, хромосомні і генні мутації.

СХ тривалий час не піддавалися лікуванню, а єдиним методом профілактики була рекомендація утриматися від дітонародження. Ці часи пройшли. Сучасна генетика озброїла клініцистів методами ранньої, досимптомної і навіть пренатальної діагностики.

Розуміння молекулярних механізмів патогенезу СХ і високі медичні технології забезпечили успішне лікування багатьох форм патології.

Склалася струнка система профілактики СХ:

• медико-генетичне консультування;

• преконцепційна профілактика;

• пренатальна діагностика;

• масовий скринінг новонароджених на СХ, які піддаються дієтичній та лікарській корекції,

• диспансеризація хворих і членів їх сімей.

Впровадження цієї системи забезпечує зниження частоти народження дітей з ВВР і СХ на 60-70%.

Останні 10 років інтенсивного розвитку геноміки і особливо геноміки людини, забезпечили новий етап у розвитку медицини і перехід її на молекулярний рівень.

Геноміка людини є основою молекулярної медицини. Різке збільшення геномної інформації стало стартовою точкою для переосмислення процесів розвитку людини та її хвороб. Розвиток патологічних процесів простежується на молекулярному рівні від первинного продукту гена до початку захворювання.

У попередні роки основна увага у вивченні спадковості людини була зосереджена на структурній геноміці (секвенування геному). Тепер фокус досліджень спрямований на функціональну геноміку (межгенні мережі, протеоміка).

До останнього часу акцент у вивченні спадкової патології був на моногенних хворобах і на аналізі одного гена. Тепер він зсунувся в бік мультифакторіальних хвороб, аналізу множинних генів і моніторингу схильності.

Вивчення первинних продуктів дії гена завжди вважалося «вищим пілотажем» у генетиці, але тепер дослідження повинні більше концентруватися на механізми регуляції дії гена.

Можна прогнозувати наступні перспективи використання результатів геномних досліджень:

1. Широке застосування генодіагностікі СХ (у тому числі пренатально).

2. Технічна доступність предімплантаційної діагностики в провідних медико-генетичних центрах.

3. Генетичне тестування на хвороби зі спадковою схильністю і прийняття профілактичних заходів.

4. Нові підходи та методи лікування, в тому числі і генна терапія окремих захворювань.

5. Створення нових типів ліків на основі геномної інформації (фармокогенетіка).

Частота СХ у світі розподіляється за віком таким чином:

• частота хромосомних хвороб на протязі життя складає 10:1000;

• генні хвороби до 25 років зустрічаються з частотою 3,6:1000, після 25 років – 16,4:1000, протягом життя – 20:1000;

• мультифакторіальні хвороби до 25 років – 46,4:1000, після 25 років – 600:1000, всього за життя – 646,4:1000;

• генетичні порушення соматичних клітин після 25 років мають частоту 240:1000.

Виходячи з цього загальна частота генетичних проблем складає 910,2:1000, тобто кожна людина має свою генетичну конституцію, на тлі якої розвивається набута патологія або маніфестує спадкова.

Факторами, які впливають на підвищення питомої ваги спадкових захворювань в патології населення України стали як дія зовнішньосередовищних чинників, так і відсутність у багатьох регіонах чіткої системи комплексної пре– і постнатальної діагностики спадкової патології, інтегрованих і спрямованих на сім’ю і популяцію профілактичних дій з боку населення, фахівців і влади.

Певну роль у поширенні кількості виявленої спадкової патології відіграє існуюча в Україні система надання допомоги хворим із спадковою патологією. Саме завдяки роботі обласних і спеціалізованих медико-генетичних центрів, науково-дослідних установ в країні працює медико-генетична допомога населенню, постійно збільшується потік спрямованих на консультацію сімей, удосконалюється діагностика, розповсюджуються знання з медичної генетики серед лікарів та населення. Не меншу роль у поширенні СХ відіграє і зростання генетичного вантажу у всьому світі за 30 років: з 10,5% до 74,5%.

В Україні визріла необхідність термінової інтеграції генетики і медицини. Ефективне попередження СХ є реальним при впровадженні трьохрівневої профілактики - первинної (спрямованої на здорових людей), вторинної (попередження народження хворої дитини у спадково обтяженій сім'ї за рахунок медико-генетичного консультування та пренатальної діагностики), третинної (попередження ускладнень при існуючих СХ за допомогою покращення зовнішніх умов реалізації патологічного гену). Тільки такі суспільства, в яких поєднані три рівні профілактики, досягли статусу розвинених країн.

Граф логічної структури теми