Генетика Лекции ИД Равновесие
|
|
|
|
Лекция 22. Диагностическое значение генетических маркеров
1. Анализ заболеваний с наследственной предрасположенностью В настоящее время изучение заболеваний с наследственной предрасположенностью основывается на анализе конкретных биохимических и иммунологических наследственно обусловленных признаков, предрасполагающих к болезням. Суть метода состоит в сравнении частоты распространенности тех или иных полиморфных белков (генетических маркеров) при данной болезни и в группе здоровых индивидов. Изучение ассоциации генетических маркеров с болезнями началось с анализа частоты встречаемости групп крови системы АВ0 при разных заболеваниях. Новые полиморфные системы, которые открывались и изучались генетикой, также рассматривались на предмет ассоциации с болезнями. Широкое распространение получил анализ ассоциаций разных болезней с антигенами системы главного комплекса гистосовместимости (особенно антигенами HLA). Большинство исследований ассоциаций болезней с маркерами - эмпирические. На сегодняшний день особенно большие сведения накоплены об ассоциации болезней с иммунологическими маркерами - антигенами групп крови АВ0 и системы HLA, с гаптоглобинами крови и секретором. Например, у индивидов с группой крови А (II), по сравнению с лицами с группой крови 0 (I), достоверно чаще встречается рак желудка, толстой кишки, яичника, шейки матки и других локализаций. Обладатели группы крови 0 (I) чаще страдают язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки. Однако необходимо отметить, что обнаруженные ассоциации отличаются небольшой величиной: риск для большинства из них повышается на 10- 30 %. По сравнению с ними ассоциации по антигенам системы HLA весьма существенны. Например, риск развития анкилозирующего спондилита у носителей антигена В27 составляет 90 %. Имеются работы по изучению ассоциаций болезней с другими полиморфными системами, например, с тем или иным фенотипом сывороточного белка гаптоглобина (Нр 1-1,2-1,2-2). Для обладателей первого фенотипа риск заболеть острым или хроническим лимфобластным лейкозом в 3,5 раза выше, чем для обладателей второго.
2. Злокачественные новообразования Среди многочисленных и широко распространенных мультифакториальных болезней большую группу по числу нозологических форм и частоте возникновения составляют злокачественные новообразования. Процесс канцерогенеза многоступенчатый и, в конечном счете, мультифакториально обусловлен. Многие этапы взаимодействия генетических и наследственных факторов неясны. В большинстве случаев злокачественных новообразований человека невозможно точно определить, какие этапы обусловлены наследственностью, а какие - факторами среды. Злокачественные новообразования относятся к группе генетических соматических болезней (генетических болезней соматических клеток). Наследственные структуры в злокачественных клетках всегда имеют мутационные изменения на генном, хромосомном или геномном уровне. Мутации, определяющие развитие опухоли, могут быть герминативными и соматическими. В первом случае они существуют уже в гаметах и, следовательно, во всех клетках организма, во втором случае - возникают в соматических клетках в результате спонтанного или индуцированного мутационного процесса. Спонтанный мутационный процесс связан с присутствием в нормальных клетках млекопитающих протоонкогенов, которые представляют собой последовательности ДНК, гомологичные вирусной (известно, что ДНК-вирусы и ретровирусы способны интегрироваться в геном). В организме протоонкогены могут трансформироваться в онкогены и запускать генетический процесс озлокачествления. Существует несколько механизмов такой трансформации. Например, мутации в кодирующих последовательностях протоонкогенов могут вызвать их активацию, что приведет к экспрессии онкогенных белков и накоплению в клетке онкогенных продуктов. Однако в клетке присутствует и своеобразная система антионкогенности. Она обусловлена наличием в геноме особой группы генов-супрессоров опухолей (антионкогенов). Это аутосомно-доминантные гены. Функция антионкогенов - подавлять нецелесообразную пролиферацию клеток. Индивид может наследовать от одного из родителей мутацию в локусе гена-супрессора. Гетерозиготность индивида по данному гену страхует от возникновения опухоли, так как ген-супрессор - доминантный ген. Однако в соматических клетках возможен мутационный процесс, в том числе, может быть затронут и функционирующий аллель гена-супрессора. В результате снимется супрессия онкогенности (клетка станет гомозиготной), и начинается неконтролируемое размножение клеток. Кроме форм злокачественных новообразований, развивающихся на основе унаследованных мутаций, имеются также семейные синдромы, предрасполагающие к раку. Признаками наличия таких синдромов являются: широко распространенные злокачественные опухоли у близких родственников; наличие нескольких сходных форм рака у близких родственников (например, молочной железы и яичника, кишечника и эндометрия); сходные редкие формы рака у двух членов семьи; необычно ранний возраст начала заболевания; двусторонние опухоли парных органов; синхронность или непрерывность возникновения опухолей; опухоли в органах двух разных систем у одного индивида. Подводя итог вышеизложенному, можно говорить о существовании принципиальной возможности выявления предрасположенности к злокачественным новообразованиям у членов семьи, что позволяет определить необходимость диспансерного наблюдения и профилактических мероприятий.
3. Значение наследственной предрасположенности Значение наследственной предрасположенностив патологии человека достаточно большое. Это подтверждается высокой распространенностью таких заболеваний, как атеросклероз, артериальная гипертензия, язвенная болезнь, псориаз, сахарный диабет, врожденные пороки развития. Закономерности распространения этой формы патологии очень сложны, что сказывается на разработке мер профилактики. Распространенность болезней с наследственной предрасположенностью значительно варьируется в разных популяциях в связи с широкими различиями генетических и внешнесредовых факторов. В результате генетических процессов (отбор, дрейф генов, миграция) в человеческих популяциях гены предрасположенности могут накапливаться или элиминироваться. При одинаковых условиях среды это может привести к разной заболеваемости. Однако уже сейчас молекулярно-генетические методы диагностики мутаций и генотипирования по многим маркерам позволяют проводить доклиническую диагностику наследственной предрасположенности.