Лекция 10

ГЕНЕТИЧЕСКОЕ СКРИНИРОВАНИЕ. ПРЕНАТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА НАСЛЕДСТВЕННЫХ И ВРОЖДЕННЫХ ПОРОКОВ РАЗВИТИЯ

Лист регистрации изменений

Номер измене­ния	Номера листов	Основание для внесения изменений	Подпись	Расшифровка подписи	Дата	Дата введения изменения
замененных	новых	аннулированных

1 Военно-энциклопедический словарь. Научное издательство “Большая российская энциклопедия”. М.-2002. стр. 189.

2 Там же. Стр. 192.

1 Далее – «Учебный центр».

Генетическое скринирование. Просеивающие программы наследственных и врожденных пороков развития.

Генетический скрининг является одной из разновидностей популяционного скрининга, который широко используется в практическом здравоохранении. Примером может служить обязательное флюорографическое обследование с целью выявления ранних форм туберкулеза легких или профилактическое обследование всех женщин для выявления ранних стадий рака молочной железы.

Генетический скрининг – выявление в популяции лиц с определенным генотипом, который либо обусловливает заболевание или предрасполагает к возникновению заболеванию, либо может обусловить формирование болезни у потомства.

Основные принципы генетического скрининга были разработаны в 60-х годах ХХ века, когда впервые его стали применять для выявления ФКУ у новорожденных, и в настоящее время применяют при скринировании новорожденных на наследственные болезни обмена веществ, что подразумевает:

1) заболевание должно быть тяжелым (инвалидизирующим) и достаточно частым в популяции, так, чтобы польза от применения программы скрининга была выше, чем его цена, затраченная на ее исполнение; клиническое течение заболевания должно быть хорошо изучено;

2) методы выявления болезни, используемые при скрининге, не должны давать ложноотрицательных результатов и должны быть простыми в исполнении, то есть, методы должны быть валидными (обоснованными);

3) к моменту начала скрининга должны быть разработаны эффективные методы лечения выявляемого заболевания.

Данные принципы скрининга хорошо выполняются при скрининге на некоторые наследственные болезни обмена веществвсех новорожденных в популяции: ФКУ, гипотериоз (проводится недавно) и галактоземия (не во всех странах). Применение данного скрининга позволяет добиться практически полного фенотипического исправления и излечения большого количества лиц, которые могли бы стать инвалидами. ВОЗ разработаны рекомендации по организации и проведению всех этапов скрининга для выявления ФКУ, гипотериоза. В некоторых популяциях генетический скрининг проводят для обнаружения среди новорожденных больных с адреногенитальным синдромом (врожденная гиперплазия коры надпочечников). Внедрение программ скрининга в каждой популяции требует большой подготовительной работы, предусматривающей обучение не только персонала, участвующего в скрининге, но и населения, так как скрининг всегда проводят добровольно.

Существует еще одна разновидность генетического скрининга, при которой выявляются генотипы, которые могут обусловить возникновение наследственного заболевания у потомства. Речь идет об обнаружении гетерозиготных носителей мутантных генов, такой скрининг проводят в популяциях, в которых с высокой частотой встречается определенное наследственное заболевание. Впервые скрининг гетерозиготных носителей был начат в некоторых популяциях евреев ашкенази, в которых с высокой частотой встречалась болезнь Тея-Сакса, или GM2-ганглиозидоз (частота 1:3600 новорожденных); скрининг на гетерозиготное носительство серповидно-клеточной анемии проводят в афро-американских популяциях США и Кубе (1:600 новорожденных), однако самое широкое распространение получил скрининг гетерозигот по β-талассемии (недостаточный синтез β-цепей приводит к избыточному образованию α-цепей, при этом образуется нестабильный гемоглобин, который преципитирует и выпадает в эритроцитах в виде телец включения, такие эритроциты быстро разрушаются и гемолизируются). Данный скрининг проводят во многих странах средиземноморья и на Кубе (1:3600 новорожденных в Италии, Греции, на Кипре). В настоящее время для скрининга гетерозиготных носителей мутаций во всех указанных генах используют методы ДНК-диагностики.

Выявление гетерозиготных носителей наследственных заболеваний обычно проводят у школьников, и все обнаруженные носители составляют диспансерную группу региональной медико-генетической консультации или центра. При заключении брака между гетерозиготными носителями семья может обратиться за консультацией в МГЦ и осуществить пренатальную диагностику соответствующего заболевания у плода во время каждой беременности. Хорошо организованный скрининг гетерозиготного носительства и последующий мониторинг семьи является чрезвычайно эффективными в снижении частоты заболевания в популяции. Например, на Кипре и Кубе, где частота β-талассемии уменьшилась более чем на 90% и поддерживается на очень низком уровне за счет тех семей, которые отказались от пренатальной диагностики.

Скрининг на гетерозиготное носительство мутаций в определенных генах требует еще более серьезной подготовки популяции к его проведению для того, чтобы избежать стигматизации гетерозигот, выявленных во время скрининга, и для более эффективной работы МГЦ с обнаруженными носителями. Нередко между выявлением носителя и проведением пренатальной диагностики наследственного заболевания в его семье может пройти десятилетие или больше, что требует особого подхода в работе МГЦ.

Скрининг на гетерозиготное носительство особенно эффективен в тех случаях, когда наследственное заболевание не только часто встречается в популяции, но вызывается небольшим числом мутаций в соответствующем гене. В Англии начался пробный скрининг на выявление гетерозиготных носителей мутации Δ-F508, что оправдано высокой частотой этоймутации, которая встречается в 80% случаев муковисцидоза при частоте заболевания 1:2500 новорожденных. Муковисцидоз (кистозный фиброз) – АР болезнь, в основе патогенеза которой лежит нарушение транспорта ионов Cl и Na через клеточные мембраны. Патогенез болезни обусловлен тем, что при отсутствии синтеза первичного продукта гена нарушается транспорт хлоридов в эпителиальных клетках, что приводит к избыточному выведению хлоридов, вследствие чего происходит гиперсекреция густой слизи в клетках эндокринной части поджелудочной железы, эпителии бронхов, слизистой оболочки ЖКТ. Подобные процессы развиваются в придаточных пазухах, в канальцах семенников; в потовой жидкости повышена концентрация ионов Na и Cl, что и является основным диагностическим тестом. Проводить исследование на МВ необходимо в первый месяц жизни или не проводить вообще. Лечение больных с МВ начинается уже при обострении болезни, которое распознается клинически. Очевидно, по этой причине массовых просеивающих программ для МВ нет. Прогноз МВ без лечения неблагоприятный, сейчас благодаря эффективной антибиотикотерапии, регулярному лаважу бронхолегочной системы, систематическому применению пищеварительных ферментов продолжительность жизни больных достигает в среднем 30 лет.

Генетика МВ изучена хорошо, ген МВ локализован на 7 хромосоме в регионе q31-32, его размер составляет 250 000 пар оснований, ген включает 27 экзонов. Молекулярно-генетическая диагностика МВ и носительства соответствующего гена возможна для большинства мутаций на основе ПЦР.

Пренатальная диагностика МВ вошла в широкую практику: в России (Москве, Санкт-Петербурге, Томске).

ПРЕНАТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА НАСЛЕДСТВЕННЫХ И ВРОЖДЕННЫХ ПОРОКОВ РАЗВИТИЯ.

Неинвазивные и инвазивные методы. Разработка методов пренатальной диагностики является еще одним существенным достижениям мед. генетики. Методы пренатальной диагностики делятся на скринирующие и диагностические.

К скринирующим методам относится анализ сывороточных маркеров и массовое ультразвуковое обследование беременных, к диагностическим – амниоцентез, биопсия ворсинок хориона, кордоцентез и, в некоторых случаях, прицельное ультразвуковое исследование плода.

В 1972 году было установлено, что при беременности плодом с дефектом нервной трубки (анэнцефалия, открытая спинномозговая грыжа) в сыворотке крови женщин на 16-й неделе беременности обнаруживается повышенное содержание α-фетопротеина, белка, который вырабатывается печенью плода и проникает через плацентарный барьер в кровь матери. При дефектах нервной трубки у плода α-фетопротеин попадает из спинномозгового канала в амниотическую жидкость, а оттуда в кровь матери, что и является причиной его повышенного содержания в сыворотке крови беременной таким плодом. К сожалению, кривые распределения содержания α-фетопротеина в сыворотке крови беременных нормальным плодом (2,5 МоМ) и плодом с дефектом нервной трубки перекрываются. В результате тест на повышенное содержание α-фетопротеина не является ни 100% чувствительным, ни 100% специфичным (уровень α-фетопротеина может повышаться при близнецовых беременностях, после медицинских абортов, при дефектах передней брюшной стенки у плода), поэтому 2,5 кратное увеличение количества α-фетопротеина в сыворотке крови беременной по сравнению со значением медианы для распределения содержания α-фетопротеина в сыворотке крови женщин с аналогичным сроком беременности нормальным плодом (2,5 МоМ) является основанием отнести такую беременную в группу повышенного риска и рекомендовать для проведения других исследований, в частности, амниоцентеза.

Содержание α-фетопротеина меняется в сыворотке крови беременных не только при дефектах нервной трубки плода, но и тогда, когда у плода есть болезнь Дауна (снижение α-фетопротеина у матери до 0,75 МоМ). Во многих странах мира принят тройной тест по синдрому Дауна: определение в сыворотке крови беременной на 15-19-й неделе беременности трех белков, имеющих плодное происхождение - α-фетопротеина (АФП), β-цепей хорионического гонадотропина (ХГЧ) и неконъюгированного эстриола (нЭ).

ХГЧ и нЭ продуцируются тканями плода, их концентрация в сыворотке крови беременной меняется при наличии у плода болезни Дауна: этот показатель для нЭ снижается до 0,73 МоМ, а ХГЧ повышается в среднем до 2,05 МоМ. Эти гормоны не обладают высокой чувствительностью и специфичностью, однако суммарно эти три сывороточных фактора позволяют выявлять до 60% плодов с болезнью Дауна. Скрининг проводится во II триместре беременности, он получил название «тройной тест» или «биохимический скрининг на синдром Дауна». Для оценки концентрации всех трех сывороточных маркеров используют иммуноферментный анализ (ИФА).

В настоящее время некоторые лаборатории мира перешли на биохимический скрининг с целью выделения группы беременных с риском возникновения болезни Дауна у плода со II на I триместр беременности.

При скрининге в I триместре беременности нередко включается ассоциированный с беременностью белок А плазмы крови (РАРР-А). При скрининге на 10-й неделе беременности этих 4-х сывороточных маркеров, выявляемость пораженных болезнью Дауна плодов достигает 77,4%.

Инструментальным скринирующим методом для обнаружения болезни Дауна, аутосомных трисомий, ВПР является ультразвуковое исследование (УЗИ). При УЗИ плода на 18-й неделе беременности факторами риска хромосомной патологии плода являются: изменения провизорных органов плода (плаценты), количества амниотической жидкости, различные пороки развития и аномалии самого плода (пороки сердца, характерные для трисомий 13, 18, 21, кистозная гигрома и водянка плода, характерные для этих же трисомий и синдрома Шерешевского-Тернера, атрезия дуоденум и стопа-качалка, типичная при трисомии 21, укорочение длинных трубчатых костей).

В 1 триместре беременности УЗ-маркером для диагностики болезни Дауна служит увеличенная шейная складка (или воротниковое пространство), наличие которой позволяет заподозрить наличие болезни Дауна в 70% случаев. В комбинации с сывороточными маркерами для 1 триместра этот УЗ-признак более 90% плодов, пораженных болезнью Дауна.

Все перечисленные признаки однозначно не диагностируют болезнь Дауна или другие хромосомные аберрации, а позволяет отнести беременную в группу повышенного риска, чтобы предложить семье диагностическую инвазивную процедуру.

Ультразвуковая диагностика используется и для значительного числа врожденных пороков развития (ВПР): пороки развития нервной системы и лица (акрания и анэнцефалия), цефалоцеле, аномалия Денди-Уокера (агенезия мозжечка, кистозное расширение IY желудочка и увеличение задней черепной ямки), микроцефалия, агенезия мозолистого тела, кисты сосудистого сплетения, голопрозэнцефалия (неполное разделение переднего мозга и порок средней линии лица), расщелина губы и неба.

УЗИ органов грудной клетки позволяет такие ВПР, как врожденная диафрагмальная грыжа, врожденный кистозно-адематозный порок развития легких и т.д.

УЗИ сердца позволяет выявлять многочисленные и разнообразные пороки развития сердца: гипоплазию левых отделов сердца, тетраду Фалло, транспозицию крупных сосудов, коарктацию и стеноз аорты.

Дата добавления: 2014-01-04