мы видели идеальную картинку, которую редко можно получить в реальной жизни, особенно если про здоровье родственников мало что известно. В конце концов, легко представить, что человек никогда не видел своих биологических родителей или рецессивное заболевание в течение нескольких поколений не могло проявить себя и теперь спит в вас, ожидая своего возвращения на сцену. В таких случаях будет очень полезен следующий метод диагностики.
Рис. 2. Наследование аутосомно-рецессивного заболевания.
Генетическое тестирование родителей
Для этого родители будущего ребенка сдают свой биоматериал (кровь или слюну) на анализ. В этих биологических жидкостях находятся клетки, из которых можно извлечь ДНК на анализ. Далее проводится скрининговый анализ на отдельно взятые мутации или исследование всех известных генов методом секвенирования. Второй вариант предпочтительнее, хотя и дороже, так как дает возможность проверить носительство большего количества заболеваний. Если заболевание или его носительство выявляется у родителей, им необходимо подтвердить результат методом ПЦР-диагностики – это узконаправленный тест, позволяющий «размножить» конкретный ген и проверить его на наличие мутаций. На основе полученных данных можно спрогнозировать вероятность рождения больного ребенка и быть готовыми, если вероятность отлична от нуля.
Необходимо учитывать, что эти тесты позволяют провести скрининг далеко не на все существующие наследственные заболевания. К примеру, тот же синдром Дауна таким способом выявить не получится. Как это сделать – читайте далее.
Итак, допустим, мы успешно провели два метода диагностики, ничего не обнаружили и перешли к следующему этапу – беременности. Но расслабляться все еще рано, если мы не хотим что-нибудь пропустить. Вот что дальше по плану:
Пренатальная генетическая диагностика
Пренатальная диагностика располагает несколькими основными методами, о которых и пойдет речь.
1. Инвазивное тестирование плода
Инвазивное тестирование плода – это метод, который связан с нарушением естественных барьеров организма (кожи, слизистой) медицинскими инструментами.
Мы хотим изучить не родителей, а сам плод, который в данный момент находится в матке, и напрямую к нему подобраться нельзя. В зависимости от срока беременности мы можем попытаться сделать прокол в матке и взять образец хориона (ворсинчатой оболочки плодного яйца), добыть кусочек плаценты, проколоть плодный пузырь и взять из него на анализ околоплодные воды (они содержат клетки), а также – кровь из пуповины. Из клеток, содержащихся в извлеченных образцах, можно получить ДНК плода и проанализировать ее на предмет аномалий. На этом этапе можно выявить и так называемые хромосомные патологии – заболевания, связанные с изменением количества или структуры хромосом. К ним как раз относится синдром Дауна.
К сожалению, инвазивный метод представляет хоть и не слишком большой, но риск для плода (может произойти выкидыш). Поэтому в дополнение к скринингам были разработаны неинвазивные методы, чтобы точнее выявлять тех беременных, кому инвазивная диагностика действительно показана.
2. Неинвазивное пренатальное тестирование
В ходе этого тестирования у беременной женщины берется кровь, в которой затем анализируются небольшие циркулирующие фрагменты ДНК. В отличие от большей части ДНК, которая находится внутри клеточного ядра, эти фрагменты находятся в свободном плавании, а не внутри клеток, поэтому их называют внеклеточной ДНК. Эти фрагменты возникают, когда клетки отмирают и разрушаются, а их содержимое, включая ДНК, попадает в кровоток.
Во время беременности кровоток матери содержит смесь внеклеточной ДНК, происходящей из ее клеток и клеток плаценты. ДНК клеток плаценты обычно идентична ДНК плода. С помощью этого теста также можно обнаружить хромосомные патологии. В кровотоке матери при этом должно быть достаточно ДНК плода, что обычно происходит не ранее 10 недели беременности.
3. Преимплантационное генетическое тестирование
Существует также преимплантационное генетическое тестирование. Это исследование применяется перед тем, как подсадить женщине эмбрион, полученный путем оплодотворения яйцеклетки в лабораторных условиях – ЭКО (о нем в разделе «Как с помощью ЭКО можно избежать наследственных заболеваний?»).
Несмотря на то, что ни один метод пренатальной диагностики не даст стопроцентной гарантии выявления наследственного заболевания у плода, она позволяет с большой вероятностью спрогнозировать возникновение распространенных наследственных заболеваний что даст время принять решение о дальнейших действиях, ведь кто предупрежден – тот вооружен.
Если обнаружить в генах мутации, отвечающие за неизлечимую болезнь, можно спастись?
Еще совсем недавно на этот вопрос следовало бы ответить «нет», но теперь медицина уже располагает методами, спасающими от некоторых заболеваний, которые были нам предначертаны с рождения. Ключевыми в данном случае являются три вопроса: «Что?», «Где?» и «Когда?» Что это за заболевание и каков его механизм развития? Где в нашем теле оно разовьется? Когда выявили предрасположенность?
Методы спасения можем разделить на группы:
1. Не даем механизму, приводящему к развитию симптомов заболевания, реализоваться.
Ярким примером такого подхода является фенилкетонурия.
Фенилкетонурия – это достаточно серьезное наследственное заболевание, вызванное патогенными вариантами гена PAH. Как вы знаете, наш организм перерабатывает полученные белки до аминокислот, которые затем использует на свое усмотрение: строит на их основе нужные вещества или расщепляет и выводит. Организм людей с фенилкетонурией не может расщеплять аминокислоту фенилаланин, из-за чего она накапливается. Это может привести к повреждению головного мозга. Однако, если вовремя диагностировать заболевание (в первые дни после рождения), будет назначена специальная диета, которая поможет избежать серьезных последствий и не пострадать интеллектуально в будущем.
2. Удаляем орган, который болезнь собирается поразить.
Вспомните Анджелину Джоли. У актрисы обнаружили патогенный вариант гена BRCA1, что позволило ей предупредить развитие рака молочной железы, сделав мастэктомию (операцию по удалению молочной железы) по рекомендации врачей. Шанс заболеть у Джоли врачи оценили в 87 %, что и позволило в этом случае рекомендовать операцию.
3. Применяем метод генной терапии.
Вводим пациенту здоровую ДНК-последовательность вместо нарушенной.
Например, для лечения спинально-мышечной атрофии (СМА) используется препарат «Золгенсма». Однако препарат показал эффективность при назначении детям до 2 лет, а наиболее результативным было введение до 6 месяцев, что означает, что для получения ожидаемого результата диагноз должен быть поставлен до того, как болезнь успеет вызвать необратимые изменения.
В настоящее время успешно прошедших испытания препаратов генной терапии мало, а их стоимость очень высока, однако ожидается, что в ближайшем будущем количество заболеваний, которые можно будет лечить данным путем, значительно возрастет. Проблемой развития данного метода остается то, что некоторые болезни слишком редки (представьте себе одного заболевшего на миллион человек), что делает разработку лекарств коммерчески невыгодным для фармкомпаний. К примеру, одно из самых дорогих лекарств в мире – «Глибера», предназначавшаяся для лечения дефицита липопротеинлипазы, перестало выпускаться. По некоторым данным, за несколько лет существования препарата на рынке его купили всего один раз. Поэтому сначала, скорее всего, появятся препараты для лечения более частых наследственных заболеваний.
