хромосомы, обычно полученной от аномальной сперматозоидной клетки. Гораздо опаснее иметь дополнительную аутосомную хромосому, а не дополнительную
X или
Y-хромосому, при этом только три условия могут привести к рождению ребенка.
Синдром Патау вызывается дополнительной хромосомой 13. Большинство плодов с синдромом Патау ждет выкидыш или аборт, а в случае рождения 90 % детей с этим синдромом умирают в течение первого года жизни из-за серьезных проблем с мозгом и нервной системой, костями, мышцами, почками и гениталиями. Дополнительная хромосома 18 вызывает синдром Эдвардса с пороками почек и сердца, маленькой головой и серьезными интеллектуальными проблемами. Опять же у большинства случаются выкидыши или прерывание беременности, и дети чаще всего не доживают до года.
Наиболее распространенным заболеванием с дополнительной аутосомной хромосомой стал синдром Дауна, при котором, как обнаружил Жером Лежен, может быть три копии хромосомы 21. Хромосома с наименьшим числом генов, кодирующих белок, — это Y-хромосома с примерно 70 генами; следующая — хромосома 21 с примерно 230 генами, что, по-видимому, объясняет, почему дополнительные копии Y-хромосомы или хромосомы 21 менее проблемны, чем другие. Реже случается, что у некоторых детей с синдромом Дауна есть смесь клеток — некоторые с дополнительной хромосомой 21, а некоторые с обычными 46, — и у них, как правило, более слабые симптомы. Иногда общее число хромосом в клетках остается нормальным — 46, но полная или частичная копия хромосомы 21 присоединяется к другой хромосоме, обычно к хромосоме 14. Наличие дополнительных генов обусловливает некоторые особенности синдрома Дауна. Например, ген APP, связанный с болезнью Альцгеймера, обнаружен в хромосоме 21. Таким образом, у людей с синдромом Дауна будет дополнительная копия APP, что обеспечит им больше бета-амилоида и начало болезни Альцгеймера в более раннем возрасте в дополнение к другим проблемам со здоровьем.
Хорошо известно, что синдром Дауна вызывает характерные черты лица, медленный рост и умственную отсталость. Обычно средний IQ молодого взрослого с синдромом Дауна составляет 50, что эквивалентно девятилетнему ребенку, хотя существуют большие различия, так что многие с этим синдромом могут жить независимо. Детей с синдромом Дауна часто описывают как милых и доброжелательных. Этот синдром встречается примерно в одной из 300 беременностей, хотя вероятность сильно зависит от возраста и увеличивается с менее 0,1 % у двадцатилетних матерей до 10 % у женщин в возрасте сорока девяти лет. Женщины теряют фертильность в этом возрасте, возможно, как раз потому, что риск хромосомных проблем становится таким высоким. Однако 80 % детей с синдромом Дауна рождаются у женщин в возрасте до тридцати пяти лет, которые часто понятия не имеют, что вынашивают ребенка с синдромом Дауна, пока он не родится.
Когда Лежен обнаружил причину синдрома Дауна в конце 1950-х годов, он надеялся, что его работа будет способствовать нахождению способов лечения. Вместо этого, к его ужасу, это привело к большему количеству абортов, поскольку вследствие его открытия был разработан тест, определяющий, носит ли мать ребенка с синдромом Дауна. В Великобритании женщинам предлагается пройти скрининг-тест на синдромы Дауна, Эдвардса и Патау в период от десяти до четырнадцати недель беременности. Ультразвук измеряет карман с жидкостью в задней части шеи ребенка, что вместе с уровнем гормонов дает оценку риска. У женщин с высоким риском могут быть взяты образцы околоплодных вод или плацентарной ткани. Эмбриональные клетки выращивают в культуральной среде, фиксируют и окрашивают, чтобы можно было исследовать их хромосомы. При обнаружении хромосомных аномалий большинство матерей предпочитают прерывать беременность. Пока ничего нельзя сделать, чтобы вылечить хромосомные аномалии. После своего открытия Лежен стал видным сторонником гуманного ухода за людьми с синдромом Дауна, возглавил французское движение против абортов под названием «Дайте им жить» и работал советником папы римского Иоанна Павла II.
Примерно в 2 % случаев зачатия плод имеет полный дополнительный набор хромосом (шестьдесят девять вместо сорока шести). Эти триплоидные зародыши редко доживают до рождения, причем у большинства женщин самопроизвольно происходит выкидыш на стадии эмбриона. Те немногие младенцы, которые доживают до рождения, имеют множественные серьезные врожденные дефекты, включая задержку роста, дефекты сердца и нервной трубки, и умирают в течение нескольких дней. Триплоидия возникает, когда либо яйцеклетка, либо сперматозоид имеют полный набор из сорока шести хромосом, но происходит сбой в развитии сперматозоидов или когда два сперматозоида попадают в яйцеклетку одновременно. Как мы видели, как только сперматозоид успешно проник в яйцеклетку, ей необходимо быстро создать барьер для любых других; если это происходит слишком медленно, могут войти два сперматозоида, так что яйцеклетка получит двойной набор хромосом от отца. Реже имеет место тетраплоидия, когда эмбрион имеет четыре копии каждой хромосомы; в этом случае весьма вероятен выкидыш на раннем сроке.
Единственные хромосомы, которые могут быть удалены полностью, — X и Y-хромосомы. Это не должно вызывать удивления: в конце концов, большинство мужчин, похоже, вполне справляются с жизнью при одной Х-хромосоме, а у женщин вообще нет Y-хромосомы. Пол ребенка зависит от того, есть ли у родителя Y-хромосома или, более конкретно, функциональные гены в Y-хромосоме, которые превратят развивающийся эмбрион в мужчину, такие как SRY, который инициирует развитие яичек. Многие генетические заболевания, вызванные изменениями в половых хромосомах, проявляются после рождения.
У людей с синдромом Тернера сорок пять хромосом вместо обычных сорока шести, и только одна Х-хромосома в каждой клетке. Естественно, все они женского пола. Х-хромосома обычно достается им от матери, поэтому в сперматозоидах было только двадцать две аутосомные хромосомы и вообще никакой половой хромосомы. Несмотря на то что ожидаемая продолжительность жизни сокращается всего на тринадцать лет и взрослые могут вести нормальную жизнь, в 99 % случаев зачатия с синдромом Тернера заканчиваются выкидышем или мертворождением (всего 10 % выкидышей). Женщины с синдромом Тернера не вырабатывают достаточного количества женских половых гормонов эстрогена и прогестерона, хотя это можно лечить с помощью заместительной гормональной терапии, чтобы обеспечить наступление полового созревания. Поэтому диагностика имеет решающее значение для того, чтобы можно было назначить лечение. Женщины с синдромом Тернера часто имеют проблемы с сердцем, почками, щитовидной железой и костями, а также склонны к ожирению и диабету. Хотя они хорошо владеют речью, иногда им трудно разбираться в социальных отношениях и математике, и у них плохое пространственное мышление. Большинство женщин с синдромом Тернера не могут забеременеть, но у небольшого числа в подростковом возрасте достаточно ткани яичников, чтобы забеременеть после лечения от бесплодия[453].
Одна из тысячи женщин рождается с трисомией X. Его симптомы слабо выражены, поэтому трисомия X обычно не диагностируется, хотя такие женщины, как правило, имеют высокий рост и могут испытывать трудности в обучении. Было обнаружено много других комбинаций
