Группы генетических заболеваний
Развитие этой перспективной области стало возможным после определения нуклеотидной последовательности генома человека.
Наследственность и среда оказываются этиологическими факторами (причина без которой болезнь никогда не разовьется), но доля их участия при каждой болезни своя, причем чем больше доля одного фактора, тем меньше другого. Все формы патологии с этой точки зрения можно разделить на четыре группы, между которыми нет резких границ:
Первую группу составляют собственно наследственные болезни, у которых этиологическую роль играет патологический ген. В эту группу входят моногенно обусловленные болезни (такие как, например, фенилкетонурия, гемофилия), а также хромосомные болезни.
К хромосомным болезням относят формы патологии, которые клинически выражаются множественными пороками развития, а в качестве генетической основы имеют отклонения от нормального содержания в клетках организма количества хромосомного материала.
Вторая группа - это тоже наследственные болезни, обусловленные патологической мутацией, однако для их проявления необходимо специфическое воздействие среды. В некоторых случаях такое "проявляющее" действие среды очень наглядно, и с исчезновением действия средового фактора клинические проявления становятся менее выраженными. Таковы проявления недостаточности гемоглобина HbS у его гетерозиготных носителей при пониженном парциальном давлении кислорода. В других случаях (например, при подагре) для проявления патологического гена необходимо длительное неблагоприятное воздействие среды (особенности питания).
Третью группу составляет подавляющее число распространенных болезней, особенно болезней зрелого и преклонного возраста (гипертоническая болезнь, язвенная болезнь желудка, большинство злокачественных образований и другие). Основным этиологическим фактором в их возникновении служит неблагоприятное воздействие среды, однако, реализация действия фактора зависит от индивидуальной генетической предрасположенности организма. Необходимо отметить, что разные болезни с наследственным предрасположением неодинаковы по относительной роли наследственности и среды. Среди них можно было бы выделить болезни со слабой, умеренной и высокой степенью наследственного предрасположения.
Четвертая группа болезней - это сравнительно немногие формы патологии, в возникновении которых исключительную роль играет фактор среды. Обычно это экстремальный средовой фактор, по отношению к действию которого организм не имеет средств защиты (травмы, особо опасные инфекции). Генетические факторы в этом случае играют роль в течении болезни, влияют на ее исход.
Диагностика генетических заболеваний
Генная терапия включает следующие этапы:
1) получение клеток от больного (в генной терапии разрешено использовать только соматические клетки человека);
2) введение в клетки лечебного гена для исправления генетического дефекта;
3) отбор и размножение "исправленных" клеток;
4) введение "исправленных" клеток в организм пациента.
Впервые успешно применить генную терапию удалось в 1990 г. Четырехлетней девочке, страдающей тяжелым иммунодефицитом (дефект фермента аденозиндезаминазы), были введены собственные лимфоциты со встроенным нормальным геном аденозиндезаминазы. Лечебный эффект сохранялся в течение нескольких месяцев, после чего процедуру пришлось регулярно повторять, поскольку исправленные клетки, как и другие клетки организма, имеют ограниченный срок жизни. В настоящее время генную терапию используют для лечения более десятка наследственных заболеваний, в том числе гемофилии, талассемии, муковисцидоза.
Трудности диагностики обусловлены прежде всего тем, что формы наследственных болезней очень многообразны (около 2000) и каждая из них характеризуется большим разнообразием клинической картины. Некоторые формы встречаются крайне редко, и врач в своей практике может не встретиться с ними. Поэтому он должен знать основные принципы, которые помогут ему заподозрить нечасто встречающиеся наследственные заболевания, а после дополнительных консультаций и обследований поставить точный диагноз.
Диагностика наследственных болезней основывается на данных клинического, параклинического и специального генетического обследования.
В тех случаях, когда диагноз больному не поставлен и необходимо уточнить его, особенно при подозрении на наследственную патологию, используют следующие специальные методы:
1) подробное клинико-генеалогическое обследование проводится во всех случаях, когда при первичном клиническом осмотре возникает подозрение на наследственное заболевание. Здесь следует подчеркнуть, что речь идет о подробном обследовании членов семьи. Это обследование заканчивается генетическим анализом его результатов;
2) цитогенетическое исследование может проводиться у родителей, иногда у других родственников и плода. Хромосомный набор изучается при подозрении на хромосомную болезнь для уточнения диагноза. Большую роль цитогенетического анализа составляет пренатальная диагностика.
3) биохимические методы широко применяются в тех случаях, когда имеется подозрение на наследственные болезни обмена веществ, на те формы наследственных болезней, при которых точно установлены дефект первичного генного продукта или патогенетическое звено развития заболевания.
4) иммуногенетические методы применяют для обследования пациентов и их родственников при подозрении на иммунодефецитные заболевания, при подозрении на антигенную несовместимость матери и плода, при установлении истинного родительства в случаях медико-генетического консультирования или для определения наследственного предрасположения к болезням.
5) цитологические методы применяются для диагностики пока еще небольшой группы наследственных болезней, хотя возможности их достаточно велики. Клетки от больных можно исследовать непосредственно или после культивирования цитохимическими, радиоавтографическими и другими методами.
6) метод сцепления генов применяется в тех случаях, когда в родословной имеется случай заболевания и надо решить вопрос, унаследовал ли пациент мутантный ген. Это необходимо знать в случаях стертой картины заболевания или позднего его проявления.
В настоящее время проводится массовый скрининг новорожденных в роддомах для выявления некоторых наследственных заболеваний. Данные исследования позволяют поставить диагноз в ранние сроки и своевременно назначить эффективное лечение.
Больших успехов в последнее десятилетие достигла пренатальная диагностика наследственных заболеваний и врожденных пороков развития. Широкое распространение в медицинской практике получили следующие методы: ультразвуковое исследование, амниоцентез, биопсия хориона, кордоцентез, определение альфа-фетопротеина и хориогонина, ДНК- диагностика.
Огромный вклад в диагностику хромосомных болезней внесли генетики, внедрив в практику медицины метод дифференциальной окраски хромосом. С помощью этого метода можно определить количественные и структурные перестройки хромосом.
Большое теоретическое и практическое значение имеет изучение групп сцепления у человека и построение карт хромосом. В настоящее время у человека относительно изучены все 24 группы сцепления.
Наиболее распространенным и эффективным методом профилактики наследственных болезней и врожденных пороков развития является медико-генетическое консультирование, направленное на предупреждение появления в семье больных детей. Врач-генетик рассчитывает риск рождения ребенка с тяжелой наследственной патологией и при высоком риске, при отсутствии методов пренатальной диагностики дальнейшее деторождение в данной семье не рекомендуется.
С целью предупреждения рождения детей с наследственно детерминированными болезнями необходимо объяснять вред близкородственных браков молодым людям, планирующим создание семьи.
Беременным женщинам в возрасте старше 35 лет необходимо обследование у врача-генетика для исключения у плода хромосомной патологии.
Таким образом, применение достижений генетики в практической медицине способствует предупреждению рождения детей с наследственными заболеваниями и врожденными пороками развития, ранней диагностике и лечению больных.
Принято считать специфический генетический риск до 5% низким, до 10% - повышенным в легкой степени, до 20% - средним и выше 20% - высоким. Можно пренебречь риском, не выходящим за пределы повышенного в легкой степени, и не считать его противопоказанием к дальнейшему деторождению. Лишь генетический риск средней степени расценивается как противопоказание к зачатию или как показание к прерыванию уже имеющейся беременности, если семья не хочет подвергаться риску.
Лечение генетических заболеваний
Длительное время диагноз наследственной болезни оставался как приговор обреченности больному и его семье. Несмотря на успешную расшифровку формальной генетики многих наследственных заболеваний, лечение их оставалось лишь симптоматическим.
Симптоматическое лечение применяют при всех наследственных болезнях. Для многих форм патологии симптоматическое лечение является единственным.
Однако следует понимать, что ни один из существующих ныне методов не устраняет причину заболевания, так как не восстанавливает структуру поврежденных генов. Действие каждого из них продолжается сравнительно короткое время, поэтому лечение должно быть непрерывным. Кроме того, приходиться признать ограниченность возможностей современной медицины: еще многие наследственные болезни не поддаются эффективному подавлению. Особые надежды в связи с этим возлагают на использование методов генной инженерии для введения нормальных, неизмененных генов в клетки больного человека. Таким путем можно будет добиться кардинального излечения данного больного, но, однако это дело будущего.
Этиологическое лечение любых наследственных болезней является наиболее оптимальным, поскольку оно устраняет первопричину заболевания и полностью излечивает его. Однако устранение причины наследственного заболевания означает такое серьезное "маневрирование" с генетической информацией в живом организме человека, как "включение" нормального гена (или подсадку его), "выключение" мутантного гена, обратная мутация патологического аллеля. Эти задачи достаточно трудны даже для манипулирования с прокариотами. К тому же, чтобы провести этиологическое лечение какого-либо наследственного заболевания, надо изменить структуру ДНК не в одной клетке, а во всех функционирующих клетках (и только функционирующих). Прежде всего, для этого нужно знать, какое изменение в ДНК произошло при мутации, то есть наследственная болезнь должна быть записана в химических формулах. Сложности этой задачи очевидны, хотя методы для их решения уже имеются в настоящее время.
Принципиальная схема для этиологического лечения наследственных заболеваний как бы составлена. Например, при наследственных болезнях, сопровождающихся отсутствием активности фермента (альбинизм, фенилкетонурия), необходимо синтезировать данный ген и ввести его в клетки функционирующего органа. Выбор способов синтеза гена и его доставки в соответствующие клетки широкий, и они будут пополняться с прогрессом медицины и биологии. Вместе с тем необходимо отметить важность соблюдения большой осторожности при применении методов генетической инженерии для лечения наследственных болезней, даже если будут сделаны решительные прорывы в синтезе соответствующих генов и способах их доставки в клетки-мишени. Генетика человека еще не располагает достаточными сведениями обо всех особенностях функционирования генетического аппарата человека. Пока еще неизвестно, как он будет работать после введения дополнительной генетической информации.
Согласно данным, представленным Всемирной организацией здравоохранения, около 6% детей рождаются с различными отклонениями развития, обусловленными генетически. Этот показатель учитывает и те патологии, которые проявляются не сразу, а по мере взросления малышей. В современном мире процент наследственных заболеваний с каждым годом увеличивается, что привлекает внимание и сильно беспокоит специалистов всего мира.
Учитывая роль генетических факторов, наследственные заболевания человека можно разделить на следующие три группы:
1. Заболевания, развитие которых обусловлено только наличием мутированного гена
Такие патологии передаются от поколения к поколению. К их числу можно отнести шестипалость, близорукость, мышечную дистрофию.
2. Заболевания с генетической предрасположенностью
Для их развития необходимо воздействие дополнительных внешних факторов. Например, определенный природный компонент в составе продукта может вызвать серьезную аллергическую реакцию, а черепно-мозговая травма привести к появлению эпилепсии.
3. Заболевания, вызываемые влиянием инфекционных агентов или травмами, но не имеющие установленной специалистами связи с генетическими мутациями
В данном случае наследственность все же играет определенную роль. Например, в некоторых семьях дети очень часто страдают простудой, а в других, даже при близком контакте с инфекционными больными, остаются здоровыми. Исследователи полагают, что наследственные особенности организма также обуславливают многообразие видов и форм протекания различных заболеваний.
Основная причина любого наследственного заболевания — мутация, то есть стойкое изменение генотипа. Мутации наследственного материала человека различны, их делят на несколько типов:
— Генные мутации представляют собой структурные изменения участков ДНК — макромолекулы, обеспечивающей хранение, передачу и реализацию генетической программы развития человеческого организма. Такие изменения становятся опасными в случае, когда приводят к образованию белков с несвойственными им характеристиками. Как известно, белки являются основой всех тканей и органов тела человека. Многие генетические заболевания развиваются вследствие мутаций. Например, муковисцидоз, гипотериоз, гемофилия и другие.
— Геномные и хромосомные мутации — это качественные и количественные изменения хромосом — структурных элементов клеточных ядер, обеспечивающих передачу наследственной информации от поколения к поколению. Если преобразования происходят лишь в их строении, то нарушения основных функций организма и поведения человека могут оказаться не столь выраженными. Когда изменения касаются и количества хромосом, развиваются очень тяжелые заболевания.
— Мутации половых либо соматических (не участвующих в половом размножении) клеток . В первом случае плод уже на стадии оплодотворения приобретает генетически обусловленные отклонения развития, а во втором лишь некоторые участки тканей организма остаются здоровыми.
Специалисты выделяют целый ряд факторов, которые могут провоцировать мутации наследственного материала, а в дальнейшем — рождение ребенка с генетическими отклонениями. К их числу относятся следующие:
— Родственная связь между отцом и матерью будущего малыша
В этом случае риск того, что родители окажутся носителями генов с идентичными повреждениями, возрастает. Подобные обстоятельства исключат шансы малыша на приобретение здорового фенотипа.
— Возраст будущих родителей
С течением времени в половых клетках проявляется все большее количество генетических повреждений, хоть и весьма незначительных. В результате риск рождения ребенка с наследственной аномалией увеличивается.
— Принадлежность отца или матери к определенной этнической группе
Например, часто у представителей ашкеназских евреев встречается болезнь Гоше, а у средиземноморских народов и армян — болезнь Вильсона.
— Воздействие на организм одного из родителей облучением , сильнодействующим ядовитым веществом или лекарственным средством.
— Нездоровый образ жизни
Структура хромосом подвержена влиянию внешних факторов на протяжении всей жизни человека. Вредные привычки, плохое питание, серьезные стрессы и многие другие причины способны приводить к «поломкам» генов.
Если, планируя беременность, вы желаете исключить генетические заболевания будущего малыша, обязательно пройдите обследование. Сделав это как можно раньше, родители получают дополнительный шанс подарить своему ребенку хорошее здоровье.
Современная медицина способна выявить наличие наследственного заболевания на стадии развития плода и с большой вероятностью предсказать возможные генетические нарушения в период планирования беременности. Выделяют несколько методов диагностики:
1. Биохимический анализ периферической крови
и иных биологических жидкостей в организме матери
Он позволяет выявить группу генетически обусловленных заболеваний, связанных с нарушениями обменных процессов.
2. Цитогенетический анализ
Данный метод основан на анализе внутренней структуры и взаимного расположения хромосом внутри клетки. Его более совершенным аналогом является молекулярно-цитогенетический анализ, позволяющий обнаруживать малейшие изменения в строении важнейших элементов клеточного ядра.
3. Синдромологический анализ
Предполагает выделение ряда признаков из всего многообразия, свойственных конкретному генетическому заболеванию. Это осуществляется методом тщательного осмотра пациента и посредством использования специальным компьютеризированных программ.
4. Ультразвуковое исследование плода
Обнаруживает некоторые хромосомные болезни.
5. Молекулярно-генетический анализ
Определяет даже самые незначительные изменения в структуре ДНК. Позволяет диагностировать моногенные заболевания и мутации.
Важно своевременно определить наличие или вероятность наследственных заболеваний у будущего малыша. Это позволит принять меры на ранних стадиях развития плода и заранее предусмотреть возможности для минимизации неблагоприятных последствий.
До недавнего времени генетические заболевания практически не лечились в силу того, что это считалось бесперспективным. Предполагалось их необратимое развитие и отсутствие положительного результата в ходе медикаментозного и хирургического вмешательства. Однако специалисты существенно продвинулись в поисках новых эффективных способов лечения наследственных патологий.
На сегодняшний день можно назвать три основных метода:
1. Симптоматический метод
Направлен на устранение болезненных симптомов и замедление прогресса заболевания. К данной методике можно отнести использование анальгетиков при болевых ощущениях, применение ноотропных препаратов при деменции и подобное.
2. Патогенетическая терапия
Предполагает устранение дефектов, вызванных мутированным геном. К примеру, если он не производит определенный белок, то данный компонент искусственно вводят в организм.
3. Этиологический метод
Основан на генной коррекции: выделении поврежденного участка ДНК, его клонировании и дальнейшем применении в лечебных целях.
Современная медицина успешно лечит десятки наследственных заболеваний, однако говорить о достижении абсолютных результатов пока нельзя. Специалисты рекомендуют своевременно проводить диагностику и в случае необходимости принимать меры для снижения возможных генетических нарушений вашего будущего ребенка.
Возможность лечения наследственных болезней еще недавно вызывала скептические усмешки - настолько укрепилось представление о фатальности наследственной патологии, полной беспомощности врача перед унаследованным дефектом. Однако если это мнение могло быть в определенной мере оправданным до середины 50-х годов, то в настоящее время, после создания ряда специфических и во многих случаях высокоэффективных методов лечения наследственных болезней, подобное заблуждение связано или с недостатком знаний, или, как справедливо отмечают К. С. Ладодо и С. М. Барашнева (1978), с трудностью ранней диагностики этих патологий. Их выявляют на стадии необратимых клинических расстройств, когда медикаментозная терапия оказывается недостаточно эффективной. Между тем современные методы диагностики всех видов наследственных аномалий (хромосомных болезней, моногенных синдромов и мультифакториальных болезней) позволяют определять заболевание на самых ранних стадиях. Успешность вовремя начатого лечения иногда бывает поразительной. Хотя сегодня борьба с наследственной патологией - дело специализированных научных учреждений, думается, что недалеко то время, когда больные после установления диагноза и начала патогенетического лечения будут поступать под наблюдение врачей обычных клиник и поликлиник. Это требует от практического врача знания основных методов лечения наследственной патологии - как уже существующих, так и разрабатываемых.
Среди разнообразных наследственных заболеваний человека особое место занимают наследственные болезни обмена веществ в связи с тем, что генетический дефект проявляется или в период новорожденности (галактоземия, муковисцидоз), или в раннем детстве (фенилкетонурия, галактоземия). Эти болезни занимают одно из первых мест среди причин детской смертности [Вельтищев Ю. Е., 1972]. Весьма оправдано то исключительное внимание, которое уделяется в настоящее время лечению этих заболеваний. В последние годы приблизительно при 300 из более чем 1500 наследственных аномалий обмена установлен конкретный генетический дефект, обусловливающий функциональную неполноценность фермента. Хотя в основе возникающего патологического процесса лежит мутация того или иного гена, участвующего в формировании ферментных систем, патогенетические механизмы этого процесса могут иметь совершенно различное выражение. Во-первых, изменение или отсутствие активности "мутантного" фермента может привести к блокированию определенного звена метаболического процесса, в силу чего в организме произойдет накопление метаболитов или первоначального субстрата, обладающих токсическим действием. Измененная биохимическая реакция может вообще пойти по "неправильному" пути, следствием чего окажется появление в организме вовсе не свойственных ему "чужеродных" соединений. Во-вторых, в силу тех же причин в организме может быть недостаточное образование тех или иных продуктов, что может иметь катастрофические последствия.
Следовательно, патогенетическая терапия наследственных болезней обмена веществ основана на принципиально разных подходах с учетом отдельных звеньев патогенеза.
ЗАМЕСТИТЕЛЬНАЯ ТЕРАПИЯ
Смысл заместительной терапии наследственных ошибок метаболизма прост: введение в организм отсутствующих или недостаточных биохимических субстратов.
Классическим примером заместительной терапии является лечение сахарного диабета. Применение инсулина позволило резко уменьшить не только смертность от этого заболевания, но и инвалидизацию больных. С успехом применяется заместительная терапия и при других эндокринных заболеваниях - препаратами йода и тироидина при наследственных дефектах синтеза тироидных гормонов [Жуковский М. А., 1971], глюкокортикоидами при аномалиях стероидного обмена, хорошо известных клиницистам как адреногенитальный синдром [Таболин В. А., 1973]. Одно из проявлений наследственных иммунодефицитных состояний - дисгаммаглобулинемия - довольно эффективно лечится введением гамма-глобулина и полиглобулина. На этом же принципе основано лечение гемофилии А переливанием донорской крови и введением антигемофильного глобулина.
Высокоэффективным оказалось лечение болезни Паркинсона при помощи L-3-4-дигидроксифенилаланина (L-ДОФА); эта аминокислота служит в организме предшественником медиатора дофамина. Введение больным L-ДОФА или его производных приводит к резкому увеличению концентрации дофамина в синапсах центральной нервной системы, что значительно облегчает симптоматику заболевания, особенно уменьшает мышечную ригидность.
Относительно просто проводится заместительная терапия некоторых наследственных болезней обмена, патогенез которых связан с накоплением продуктов метаболизма. Это переливание лейкоцитной взвеси или плазмы крови здоровых доноров при условии, что в "нормальных" лейкоцитах или плазме имеются ферменты, биотрансформирующие накапливающиеся продукты. Такое лечение дает положительный эффект при мукополисахаридозах, болезни Фабри, миопатиях [Давиденкова Е. Ф., Либерман П. С., 1975]. Однако заместительной терапии наследственных болезней обмена препятствует то, что многие ферментные аномалии локализованы в клетках центральной нервной системы, печени и т. д. Доставка к этим органам-мишеням тех или иных ферментативных субстратов затруднена, поскольку при их введении в организм развиваются соответствующие иммунопатологические реакции. В результате происходит инактивация или полное разрушение фермента. В настоящее время разрабатывают методы для предотвращения этого явления.
ВИТАМИНОТЕРАПИЯ
Витаминотерапия, т. е. лечение определенных наследственных болезней обмена введением витаминов, весьма напоминает заместительную терапию. Однако при заместительной терапии в организм вводят физиологические, "нормальные" дозы биохимических субстратов, а при витаминотерапии (или, как ее еще называют, "мегавитаминной" терапии) - дозы, в десятки и даже сотни раз большие [Барашнев Ю. И. и др., 1979]. Теоретической основой подобного метода лечения врожденных нарушения обмена и функции витаминов является следующее. Большинство витаминов на пути образования активных форм, т. е. коферментов, должны пройти этапы всасывания, транспоргировки и накопления в органах-мишенях. Каждый из этих этапов требует участия многочисленных специфических ферментов и механизмов. Изменение или извращение генетической информации, детерминирующей синтез и активность этих ферментов или их механизмы, может нарушить превращение витамина в активную форму и тем самым помешать ему осуществить свою функцию в организме [Спиричев В. Б., 1975]. Аналогичны и причины нарушения функции витаминов, не являющихся коферментами. Их дефект, как правило, опосредован взаимодействием с неким ферментом и при нарушении его синтеза или активности функция витамина окажется невыполнимой. Возможны и иные варианты наследственных нарушений функций витаминов, но их объединяет то, что симптоматика соответствующих заболеваний развивается при полноценном питании ребенка (в отличие от авитаминоза). Терапевтические дозы витаминов неэффективны, но иногда (при нарушении транспорта витамина, образования кофермента) парентеральное введение исключительно высоких доз витамина или готового кофермента, повышая в какой-то мере следовую активность нарушенных ферментных систем, приводит к терапевтическому успеху [Анненков Г. А., 1975; Спиричев Б. В.. 1975].
Например, болезнь "моча с запахом кленового сиропа" наследуется по аутосомно-рецессивному типу, встречается с частотой 1:60 000. При этом заболевании из организма в больших количествах экскретируются изовалериановая кислота и другие продукты обмена кето-кислот, что придает моче специфический запах. Симптоматика складывается из ригидности мускулатуры, судорожного синдрома, опистотонуса. Одну из форм заболевания успешно лечат избыточными дозами витамина B1 с первых дней жизни ребенка. К другим тиамин-зависимым нарушениям обмена веществ относится подострая некротизирующая энцефаломиелопатия и мегалобластическая анемия.
В СССР наиболее часто встречаются витамин В6-зависимые состояния [Таболин В. А., 1973], к которым относятся ксантуренурия, гомоцистинурия и др. При этих заболеваниях, связанных с генетическими дефектами пиридоксальзависимых ферментов кинурениназы и цистатионинсинтазы, развиваются глубокие изменения интеллекта, неврологические нарушения, судорожный синдром, дерматозы, аллергические проявления и т. д. Результаты раннего лечения этих заболеваний высокими дозами витамина В6 весьма обнадеживают [Барашнев Ю. И. и др., 1979]. Известные витаминзависимые нарушения обмена веществ следующие [по Барашневу Ю. И. и др., 1979].
ХИРУРГИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ
Хирургические методы нашли широкое применение в лечении наследственных аномалий, прежде всего при исправлении таких пороков развития, как расщелина губы и нёба, полидактилия, синдактилия, врожденный стеноз привратника, врожденный вывих тазобедренного сустава. Благодаря успехам хирургии последних десятилетий стало возможным эффективно корригировать врожденные аномалии сердца и магистральных сосудов, пересаживать почки при их наследственном кистозном поражении. Определенные положительные результаты дает хирургическое лечение при наследственном сфероцитозе (удаление селезенки), наследственном гиперпаратиреозе (удаление аденом паращитовидных желез), тестикулярной ферминизации (удаление гонад), наследственном отосклерозе, болезни Паркинсона и других генетических дефектах.
Специфическим, даже патогенетическим, можно считать хирургический метод в лечении иммунодефицитных состояний. Пересадка эмбриональной (для предотвращения реакции отторжения) вилочковой железы (тимуса) при наследственной иммунопатологии в определенной степени восстанавливает иммунореактивность и значительно улучшает состояние пациентов. При некоторых наследственных болезнях, сопровождающихся дефектами иммуногенеза, производят пересадку костного мозга (синдром Вискотта-Олдрича) или удаление вилочковой железы (аутоиммунные нарушения).
Таким образом, хирургический метод лечения наследственных аномалий и пороков развития сохраняет свое значение как специфический метод.
ДИЕТОТЕРАПИЯ
Диетотерапия (лечебное питание) при многих наследственных болезнях обмена веществ является единственным патогенетическим и весьма успешным методом лечения, а в некоторых случаях и методом профилактики. Последнее обстоятельство тем более важно, что лишь немногие наследственные нарушения обмена веществ (например, дефицит кишечной лактазы) развиваются у взрослых людей. Обычно заболевание проявляется или в первые часы (муковисцидоз, галактоземия, синдром Криглера - Найяра), или в первые недели (фенилкетонурия, агаммаглобулинемия и др.) жизни ребенка, приводя более или менее быстро к печальным последствиям вплоть до смерти.
Простота основного лечебного мероприятия - устранение из пищевого рациона некоего фактора - остается чрезвычайно заманчивой. Однако хотя ни при каких других заболеваниях диетотерапия не выступает самостоятельным и столь эффективным методом лечения [Анненков Г. А., 1975], она требует строгого соблюдения ряда условий и ясного понимания всей сложности получения желаемого результата. Эти условия, по Ю. Е. Вельтищеву (1972), заключаются в следующем: "Точный ранний диагноз аномалии обмена, исключающий ошибки, связанные с существованием фенотипически сходных синдромов; соблюдение гомеостатического принципа лечения, под которым понимается максимальная адаптация диеты к требованиям растущего организма; тщательный клинический и биохимический контроль за проведением диетотерапии".
Рассмотрим это на примере одного из самых распространенных врожденных нарушений обмена веществ - фенилкетонурии (ФКУ). Эта аутосомно-рецессивная наследственная болезнь встречается в среднем с частотой 1:7000. При ФКУ мутация гена приводит к недостаточности фенилаланин-4-гидроксилазы, в связи с чем фенилаланин, поступая в организм, превращается не в тирозин, а в аномальные продукты метаболизма - фенил-пировиноградную кислоту, фенилэтиламин и т.д. Эти производные фенилаланина, взаимодействуя с мембранами клеток центральной нервной системы, припятствуют проникновению в них триптофана, без которого невозможен синтез многих белков. В результате довольно быстро развиваются необратимые психические и неврологические нарушения. Заболевание развивается с началом вскармливания, когда в организм начинает поступать фенилаланин. Лечение заключается в полном удалении фенилаланина из пищевого рациона, т. е. во вскармливании ребенка специальными белковыми гидролизатами. Однако фенилаланин относится к незаменимым, т.е. не синтезируемым в организме человека, аминокислотам и должен поступать в организм в количествах, необходимых для относительно нормального физического развития ребенка. Итак, не допустить, с одной стороны, умственной, а с другой - физической неполноценности - одна из основных сложностей лечения фенилкетонурии, как, впрочем, и некоторых других наследственных "ошибок" метаболизма. Соблюдение принципа гомеостатичности диетотерапии при ФКУ представляет собой довольно сложную задачу. Содержание фенилаланина в пище должно составлять не более 21 % возрастной физиологической нормы, что предупреждает как патологические проявления болезни, так и нарушения физического развития [Бараш-нева С. М., Рыбакова Е. П., 1977]. Современные пищевые рационы для больных ФКУ позволяют дозировать поступление фенилаланина в организм в точном соответствии с его концентрацией в крови по данным биохимического анализа. Ранняя диагностика и незамедлительное назначение диетотерапии (в первые 2-3 мес жизни) обеспечивают нормальное развитие ребенка. Успехи лечения, начатого позже, значительно скромнее: в сроки от 3 мес до года - 26 %, от года до 3 лет - 15 % удовлетворительных результатов [Ладодо К. С., Барашнева С. М., 1978]. Следовательно, своевременность начала диетотерапии - залог ее эффективности в профилактике проявления и лечения этой патологии. Врач обязан заподозрить врожденное нарушение обмена веществ и провести биохимическое исследование, если у ребенка плохо прибавляется масса тела, наблюдаются рвота, патологические "знаки" со стороны нервной системы, отягощен семейный анамнез (ранняя смерть, умственная отсталость) [Вулович Д. и др., 1975].
Коррекция обменных нарушений путем соответствующей специфической терапии разработана для многих наследственных болезней (табл. 8). Однако раскрытие биохимических основ все новых метаболических блоков требует как адекватных методов диетотерапии, так и оптимизации существующих пищевых рационов. Большую работу в этом направлении проводит Институт педиатрии и детской хирургии М3 РСФСР совместно с Институтом питания АМН СССР.
Таблица 8. Результаты диетотерапии при некоторых наследственных болезнях обмена [по Г. А. Анненкову, 1975) | |||
Болезнь | Дефектный фермент | Диета | Эффективность лечения |
Фенилкетонурия | Фенилаланин-4-гидроксилаза (комплекс трех ферментов и двух кофакторов) | Ограничение фенилаланина | Хорошая, если лечение начато в первые 2 мес жизни |
Болезнь "мочи с запахом кленового сиропа" | Декарбоксилазы боковых цепей кетокислот | Ограничение лейцина, изолейцина, валина | Удовлетворительная, если лечение начато в неонатальном периоде |
Гомоцистинурия | Цистатионинсинтаза | Ограничение метионина, добавление цистина, пиридоксина | Прекрасные результаты, если лечение начато до клинических проявлений заболевания |
Гистидинемия | Гистидиндезаминаза | Ограничение гистидина | Еще неясна |
Тирозинемия | n-Гидроксифенил-пируват - оксидаза | Ограничение тирозина и фенилаланина | То же |
Цистиноз | Возможно, лизосомная цистинредуктаза либо белки мембранного транспорта, выводящие цистин из лизосом | Ограничение метионина и цистина (один из видов терапии) | То же |
Глицинемия (некоторые формы) | Ферментные цепочки превращения пропионата в сукцинат; серин-гидроксиметил-трансфераза | Ограничение белка (особенно богатого глицином и серином) | Хорошая |
Болезни нарушения цикла мочевины (некоторые формы) | Орнитин- карбамоил- трансфераза, карбамоил- фосфатсинтаза, аргининосукцинат- синтетаза | Ограничение белка | Частичная |
Галактоземия | Галактозо-1-фосфат-уридил-трансфераза | Безгалактозная | Хорошая, если лечение начато в неонатальном периоде |
Непереносимость фруктозы | Фосфофруктокиназа | Бесфруктозная | Хорошая, если лечение начато в раннем детстве |
Нарушение всасывания ди- и моносахаридов | Кишечные сахараза, лактаза; дефект транспортных белков в клетках стенки кишечника | Исключение соответствующих ди- и моносахаридов | Хорошая |
Метилмалоновая ацидемия и кетонная глицинемия | Изомераза 1-метилмалоновой кислоты | Ограничение лейцина, изолейцина, валина, метионина, треонина | Хорошая |
Гликогенез Кори тип I | Глюкозо-6-фосфатаза | Ограничение углеводов | Частичная |
Гликогенез Кори тип V | Мышечная фосфорилаза | Дополнительное введение глюкозы или фруктозы | Положительный эффект |
Гиперлипидемии, гиперхолестеринемии | - | Низкое содержание насыщенных жирных кислот, увеличение ненасыщенных | Некоторый положительный эффект, но опыт недостаточен |
Болезнь Рефсума (церебротендинальный ксантоматоз) | - | Безрастительная диета | Успешное |
Рассмотренные методы лечения наследственных болезней в силу установленной этиологии или патогенетических звеньев можно считать специфическими. Однако для абсолютного большинства видов наследственной патологии мы пока не располагаем методами специфической терапии. Это относится, например, к хромосомным синдромам, хотя их этиологические факторы хорошо известны, или к таким болезням с наследственным предрасположением, как атеросклероз и гипертония, хотя отдельные механизмы развития этих заболеваний более или менее изучены. Лечение тех и других оказывается не специфическим, а симптоматическим. Скажем, основная цель терапии при хромосомных нарушениях - коррекция таких фенотипических проявлений, как умственная отсталость, замедленный рост, недостаточная феминизация или маскулинизация, недоразвитие гонад, специфический внешний вид. С этой целью применяют анаболические гормоны, андрогены и эстрогены, гормоны гипофиза и щитовидной железы в комплексе с другими методами медикаментозного воздействия. Однако эффективность лечения, к сожалению, оставляет желать лучшего.
Несмотря на отсутствие достоверных представлений об этиологических факторах мультифакториальных болезней, их лечение с помощью современных медикаментозных средств дает неплохие результаты. Не устраняя причины болезни, врач вынужден постоянно проводить поддерживающую терапию, что является серьезным недостатком. Однако упорный труд сотен лабораторий, изучающих наследственную патологию и методы борьбы с ней, приведет, безусловно, к важным результатам. Фатальность наследственных болезней существует только до тех пор, пока их причины и патогенез не изучены.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛЕЧЕНИЯ МУЛЬТИФАКТОРИАЛЬНЫХ БОЛЕЗНЕЙ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТЕПЕНИ НАСЛЕДСТВЕННОГО ОТЯГОЩЕНИЯ У БОЛЬНЫХ
Основной задачей клинической генетики становится в настоящее время изучение влияния генетических факторов не только на полиморфизм клинических проявлений, но и на эффективность лечения распространенных мультифакториальных болезней. Выше отмечалось, что этиология этой группы болезней сочетает как генетические, так и средовые факторы, особенности взаимодействия которых обеспечивают реализацию наследственного предрасположения или препятствуют его проявлению. Еще раз кратко напомним, что мультифакториальные болезни характеризуются общими чертами:
Однако сказанное не затрагивает особенности лечения мультифакториальной патологии в зависимости от факторов наследственной конституции организма человека. Между тем клинико-генетический полиморфизм болезни должен сопровождаться большим различием в эффективности лечения, что и наблюдается на практике. Иначе говоря, можно выдвинуть положение о связи эффекта лечения того или иного заболевания со степенью отягощения у конкретного больного соответствующим наследственным предрасположением. Детализируя это положение, мы впервые сформулировали [Лильин Е. Т., Островская А. А., 1988], что на его основе можно ожидать:
Все перечисленные положения могут быть изучены и доказаны на примерах разнообразных мультифакториальных болезней. Однако, поскольку все они логически вытекают из основной вероятной зависимости - тяжести процесса и эффективности лечения его, с одной стороны, со степенью наследственного отягощения, с другой, - то именно эта связь нуждается в строго верифицированном доказательстве на соответствующей модели. Эта модель заболевания должна удовлетворять, в свою очередь, следующим условиям:
Моделью, достаточно удовлетворяющей поставленным условиям, является хронический алкоголизм, мультифакториальный характер этиологии которого в настоящее время не подвергается сомнению. Вместе с тем наличие синдрома похмелья и запоев достоверно свидетельствует о переходе процесса во II (основную) стадию заболевания, снижение толерантности - о переходе в III стадию. Оценка терапевтического эффекта по длительности ремиссии после проведенной терапии также относительно проста. Наконец, принятая в нашей стране единая схема лечения хронического алкоголизма (аверсионная терапия путем чередования курсов) применяется в большинстве стационаров. Поэтому для дальнейшего анализа мы изучили связь между степенью наследственного отягощения по хроническому алкоголизму, тяжестью его течения и эффективностью лечения в группах лиц с одинаковым возрастом начала заболевания.
По степени наследственного отягощения все больные (1111 мужчин в возрасте от 18 до 50 лет) были разделены на 6 групп: 1-я - лица, не имеющие родственников, страдающих хроническим алкоголизмом или другими психическими заболеваниями (105 человек); 2-я - лица, имеющие родственников I и II степени родства, страдающих психическими заболеваниями (55 человек); 3-я - лица, имеющие больных алкоголизмом родственников II степени родства (дедушки, бабушки, тети, дяди, двоюродные сибсы) (57 человек); 4-я - лица, имеющие отца, страдающего хроническим алкоголизмом (817 человек); 5-я - лица, имеющие мать, страдающую хроническим алкоголизмом (46 человек); 6-я - лица, имеющие обоих больных родителей (31 человек). Тяжесть течения процесса характеризовали по возрасту пациента на момент перехода из одной фазы в другую, а также по длительности временных промежутков между отдельными фазами процесса. Эффективность лечения оценивали по максимальной ремиссии за время течения процесса. |
Таблица 9. Средний возраст (годы) возникновения клинических проявлений хронического алкоголизма в группах больных с различной степенью наследственного отягощения | ||||||
Симптом | Группа | |||||
1-я | 2-я | 3-я | 4-я | 5-я | 6-я | |
Первая алкоголизация | 17,1±0,5 | 16,6±1,0 | 16,0±1,2 | 15,8±0,3 | 15,4±1,0 | 14,7±1,2 |
Начало эпизодического пьянства | 20,6±1,0 | 20,1±1,21 | 19,8±1,5 | 19,6±0,5 | 18,7±1,6 | 18,3±1,5 |
Начало систематического пьянства | 31,5±1,6 | 26,3±1,9 | 25,7±2,0 | 24,6±0,5 | 23,8±2,1 | 23,9±2,8 |
Возникновение синдрома похмелья | 36,2±1,2 | 29,5±2,0 | 29,3±2,0 | 28,1±0,5 | 27,7±2,1 | 26,3±2,8 |
Постановка на учет и начало лечения | 41,0±1,3 | 32,7±2,2 | 34,1±2,1 | 33,0±0,9 | 31,8±2,3 | 30,0±2,8 |
Развитие алкогольного психоза | 41,3±12,5 | 32,2±6,9 | 33,5±1,8 | 28,6±6,6 |
Анализ данных табл. 9 показывает, что средний возраст первой алкоголизации достоверно отличается в группах с различной степенью наследственного отягощения. Чем выше степень отягощения, тем раньше начинается алкоголизация. Естественно предположить, что средний возраст на момент возникновения всех остальных симптомов тоже будет различен. Представленные ниже результаты подтверждают это. Однако разница, например, между больными двух крайних групп по среднему возрасту первой алкоголизации и началу эпизодического пьянства составляет 2,5 года, тогда как разница между ними по среднему возрасту начала систематического пьянства равна 7 годам, по среднему возрасту возникновения синдрома похмелья - 10 лет, а по среднему возрасту возникновения психоза - 13 лет. Промежутки между началом эпизодического пьянства и переходом к систематическому, длительность систематического пьянства до возникновения синдрома похмелья и алкогольных психозов тем короче, чем выше степень наследственного отягощения. Следовательно, формирование и динамика данных симптомов находятся под генетическим контролем. Этого нельзя сказать о средней длительности интервала от первой алкоголизации до начала эпизодического употребления алкоголя (во всех группах он равен 3,5 года) и средней длительности интервала от формирования синдрома похмелья до постановки больного на учет (во всех группах равен 4 годам), которые, естественно, зависят исключительно от факторов среды.
Переходя к результатам исследования связи эффективности лечения хронического алкоголизма со степенью наследственного отягощения больных, отметим, что у больных наблюдалась достоверная тенденция к уменьшению продолжительности ремиссии при большей степени отягощения. Разница в двух крайних группах (без наследственного отягощения и с максимальным отягощением) составляет 7 мес (соответственно 23 и 16 мес). Следовательно, эффективность проводимых терапевтических мероприятий также связана не только с социальным, но и с биологическими факторами, детерминирующими патологический процесс.
Таблица 10. Прямой анализ наследственных болезней с использованием генных проб для выявления внутригенного дефекта | |
Болезнь | Проба |
Недостаточность α 1 -антитрипсина | Синтетический олигонуклеотидный α 1 -антитрипсин |
Гиперплазия надпочечников | Стероид-21 -гидроксилаза |
Амилоидная нейропатия (аутосомно-доминантная) | Преальбумин |
Недостаточность антитромбина III | Антитромбин III |
Недостаточность хорионического соматомаммотропина | Хорионический соматомаммотропин |
Хронический гранулематоз (ХГ) | "Кандидат" в гены ХГ |
Наследственный эллиптоцитоз | Протеин 4.1 |
Недостаточность гормона роста | Гормон роста |
Идиопатический гемохроматоз | HLA - DR - бета |
Гемофилия А | Фактор VIII |
Гемофилия В | Фактор IX |
Болезнь тяжелых цепей | Тяжелые цепи иммуноглобулина |
Наследственная персистенция фетального гемоглобина | γ-глобулин |
Гиперхолестеринемия | |
Дефицит тяжелых цецей иммуноглобулина | Тяжелые цепи иммуноглобулина |
Т-клеточный лейкоз | Т-клеточные рецепторы, альфа-, бета- и гамма-цепей |
Лимфомы | Тяжелые цепи иммуноглобулинов |
Про-α 2 (I) коллаген, про-α 1 (I) коллаген | |
Фенилкетонурия | Фенилаланингидроксилаза |
Порфирия | Уропорфириноген-декарбоксилаза |
Болезнь Зандхоффа, инфантильная форма | β-Гексозоаминидаза |
Тяжелый комбинированный иммунодефицит | Аденозиндезаминидаза |
Альфа-талассемия | β-Глобулин, ε-глобин |
Бета-талассемия | β-Глобин |
Тирозинемия II | Тирозинаминотрансфераза |
Таблица 11. Анализ делеций хромосом и анеуплодии при заболеваниях по данным клонирования генов и ДНК проб | |
Болезнь | Проба |
Аниридия | Каталаза |
Синдром Бекуита - Видемана | Инсулин, инсулиноподобный фактор роста |
Синдром кошачьего глаза | ДНК-сегмент хромосомы 22 |
Хориодермия | DXY I |
ДНК-сегменты хромосомы X | |
Синдром Клайнфелтера | ДНК-сегменты хромосомы X |
Болезнь Норри | DXS 7 (1.28) |
Синдром Прадера-Вилли | ДНК-сегменты хромосомы 15 |
Ретинобластома | ДНК-сегменты хромосомы 13 |
Опухоль Вильмса (аниридия) | β-субъединица фолликулостимулирующего гормона |
Делеция Yp- | ДНК-сегменты хромосомы Y |
Делеция 5р- | ДНК-сегменты хромосомы 5 |
Синдром 5q- | C-fms Фактор, стимулирующий гранулоциты - макрофаги |
Синдром 20q- | c-src |
Синдром 18р- | Альфоидная последовательность хромосомы 18 |
Таблица 12. Непрямой анализ наследственных болезней с помощью тесно сцепленных полиморфных фрагментов ДНК | |
Болезнь | Проба |
Недостаточность α 1 -антитрипсина, эмфизема | α 1 -антитрипсин |
Синдром Элерса-Данлоса IV типа | α 3 (I) коллаген |
Гемофилия А | Фактор VIII |
Гемофилия В | Фактор IX |
Синдром Леша - Нихена | Гипоксантин-гуанинфосфорибозил-трансфераза |
Гиперлипидемия | Апо-липопротеиду С2 |
Синдром Марфана | α 2 (I) коллаген |
Недостаточность орнитин-карбамоилтрансферазы | Орнитинтранскарбамилаза |
Несовершенный остеогенез I типа | α 1 (I) коллаген, α 2 (I) коллаген |
Фенилкетонурия | Фенилаланингидроксилаза |
Таблица 13. Непрямой анализ наследственных болезней с использованием сцепленных сегментов ДНК для изучения совместно наследующихся полиморфизмов ДНК | |
Болезнь | Проба |
Поликистоз почек взрослого типа | HVR-область 3 до α-глобина |
Агаммаглобулинемия | р 19-2 (DXS3); S21 (DXS1) сегменты ДНК хромосомы X |
Наследственный нефрит Альпорта | DXS 17 |
Ангидротическая эктодермальная дисплазия | рТАК8 |
Болезнь Шарко-Мари-Тута X-сцепленная доминантная | DXYS1 |
Хориодермия | DXYS1, DXS11; DXYS 1; DXYS12 |
Хронический гранулематоз | 754 (DXS84); PERT 84 (DXS 164) |
Кистозный фиброз | Про-α 2 (I) коллаген, 7С22 (7; 18) p/311 (D7S18), С-met S8 |
Мышечные дистрофии Дюшенна и Беккера | PERT 87 (DXS1, 164), разные |
Врожденный дискератоз | DXS 52, фактор VIII, DXS15 |
Мышечная дистрофия Эмери-Дрейфуса | DXS 15, фактор VIII |
Синдром умственной отсталости с ломкой хромосомой X | Фактор IX, St14 (DXS 52) |
Гемофилия А | S14, DX 13 (DXS 52, DXS 15) |
Хорея Гентингтона | CD8 (D4S10) |
Недостаточность 21-гидроксилазы | HLA класса I и II |
Гиперхолестеринемия | Рецептор липопротеида низкой плотности |
Гипогидротическая эктодермальная дисплазия | DXYS1, 58-1 (DXS 14), 19-2 (DXS3) |
Гипофосфатемия доминантная | DXS41, DXS43 |
Синдром Хантера | DX13 (DXS 15), разные |
Ихтиоз Х-сцепленный | DXS 143 |
Болезнь Кеннеди | DXYS 1 |
Миотоническая дистрофия | Сегменты ДНК хромосомы 19 D19 S19; апо-липопротеину С2 |
Нейрофиброматоз | Минисателлитная |
Нейропатия Х-сцепленная | DXYSl, DXS14 (р58-1) |
Пигментный ретинит | DXS7 (L 1.28) |
Спастическая параплегия | DX13 (DXS15); S/14 (DXS52) |
Спиноцеребральная атаксия | Сегменты ДНК хромосомы 6 |
Болезнь Вильсона | D13S4, D13S10 |
Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод о существовании реальной связи между тяжестью течения и эффективностью лечения хронического алкоголизма со степенью наследственного отягощения. Следовательно, анализ наследственного отягощения и его ориентировочная оценка по приведенной в главе 2 схеме должны оказать семейному врачу помощь в выборе оптимальной тактики лечения и прогнозе течения различных мультифакториальных болезней по мере накопления соответствующих данных.
РАЗРАБАТЫВАЕМЫЕ МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ
Рассмотрим возможности методов лечения, которые еще не вышли из стен лабораторий и находятся на той или иной стадии экспериментальной проверки.
Анализируя выше принципы заместительной терапии, мы упоминали о том, что распространение этого метода борьбы с наследственной патологией ограничено из-за невозможности целенаправленной доставки необходимого биохимического субстрата к органам, тканям или к клеткам-мишеням. Как и любой чужеродный белок, вводимые "лекарственные" ферменты вызывают иммунологическую реакцию, ведущую, в частности, к инактивации фермента. В связи с этим пытались вводить ферменты под защитой неких искусственных синтетических образований (микрокапсул), что особого успеха не имело. Между тем защита молекулы белка от окружающей среды с помощью искусственной или естественной мембраны остается на повестке дня. С этой целью в последние годы исследуют липосомы - искусственно созданные липидные частицы, состоящие из каркаса (матрикса) и липидной (т. е. не вызывающей иммунологических реакций) мембраны-оболочки. Матрикс можно заполнить любым биополимерным соединением, например, ферментом, который будет хорошо защищен от контакта с иммунокомпетентными клетками организма внешней мембраной. После введения в организм липосомы проникают внутрь клеток, где под действием эндогенных липаз оболочка липосом разрушается и содержащийся в них фермент, структурно и функционально не поврежденный, вступает в соответствующую реакцию. Той же цели - транспорту и пролонгации действия необходимого клеткам белка - посвящены и эксперименты с так называемыми эритроцитными тенями: инкубируют эритроциты больного в гипотонической среде с добавлением белка, предназначенного для транспорта. Далее восстанавливают изотоничность среды, после чего часть эритроцитов будет содержать белок, присутствующий в среде. Нагруженные белком эритроциты вводят в организм, где происходит его доставка органам и тканям с одновременной защитой.
Среди иных разрабатываемых методов лечения наследственных болезней особое внимание не только медицинской, но и широкой общественности привлекает генная инженерия. Речь идет о непосредственном влиянии на мутантный ген, о его исправлении. Путем бирпсии тканей или взятия крови можно получить клетки больного, в которых при культивировании можно заменить или исправить мутантный ген, а затем аутоимплантировать (что исключило бы иммунологические реакции) эти клетки в организм больного. Такое восстановление утраченной функции генома возможно с помощью трансдукции - захвата и переноса вирусами (фагами) части генома (ДНК) здоровой клетки-донора в пораженную клетку-реципиент, где этот участок генома начинает нормально функционировать. Возможность такого исправления генетической информации in vitro с последующим внесением ее в организм была доказана в ряде экспериментов, что и обусловило исключительный интерес к генной инженерии.
В настоящее время, как отмечает В. Н. Калинин (1987), вырисовывается два подхода к исправлению наследственного материала, основанные на генно-инженерных представлениях. Согласно первому из них (генотерапия), от больного может быть получен клон клеток, в геном которых вводится фрагмент ДНК, содержащий нормальный аллель мутантного гена. После аутотрансплантации можно ожидать выработки в организме нормального фермента и, следовательно, ликвидации патологической симптоматики болезни. Второй подход (генохирургия) связан с принципиальной возможностью извлечения оплодотворенной яйцеклетки из материнского организма и замены в ее ядре аномального гена на клонированный "здоровый". В этом случае после аутоимплантации яйцеклетки развивается плод, не только практически здоровый, но и лишенный возможности передачи патологической наследственности в дальнейшем.
Однако перспективы использования генной инженерии для лечения наследственных болезней обмена веществ оказываются весьма отдаленными, как только мы рассмотрим некоторые из возникающих проблем. Перечислим проблемы, не требующие специальных генетических и биохимических знаний [Анненков Г. А., 1975], решение которых пока остается делом будущего.
Введение "здоровой" ДНК в клетку-реципиент без одновременного удаления "поврежденного" гена или участка ДНК будет означать увеличение содержания ДНК в этой клетке, т. е. ее избыток. Между тем избыток ДНК ведет к хромосомным болезням. Не скажется ли избыток ДНК на функционировании генома в целом? Кроме того, некоторые генетические дефекты реализуются не на клеточном, а на организменном уровне, т. е. при условии центральной регуляции. В этом случае успехи генной инженерии, достигнутые в опытах на изолированной культуре, могут не сохраниться при "возвращении" клеток в организм. Отсутствие методов точного контроля за мерой вносимой генетической информации может привести к "передозировке" конкретного гена и вызвать дефект с обратным знаком: например, лишний ген инсулина при диабете приведет к развитию гиперинсули-немии. Вносимый ген должен быть встроен не в любое, а в определенное место хромосомы, в противном случае могут быть нарушены межгенные связи, что скажется на считывании наследственной информации.
Метаболизм клетки с патологической наследственностью приспособлен к атипичным условиям. Стало быть, встроенный "нормальный" ген, а вернее, его продукт - нормальный фермент - может не найти в клетке необходимую метаболическую цепь и ее отдельные составляющие - ферменты и кофакторы, не говоря уже о том, что продукция клеткой нормального, но по сути "чужеродного" белка может вызвать массивные аутоиммунные реакции.
Наконец, в генной инженерии пока не найдено метода, который исправлял бы геном половых клеток; это означает возможность значительного накопления вредных мутаций в будущих поколениях при фенотипически здоровых родителях.
Таковы вкратце основные теоретические возражения против использования генной инженерии для лечения наследственных обменных нарушений. Абсолютное большинство наследственных болезней обмена веществ - результат крайне редких мутаций. Разработка для каждой из этих зачастую уникальных ситуаций соответствующего метода генной инженерии - дело, не только крайне "громоздкое", экономически невыгодное, но и сомнительное с точки зрения времени начала специфического лечения. Для большинства часто встречающихся врожденных "ошибок" метаболизма разработаны методы диетотерапии, дающие при правильном использовании прекрасные результаты. Мы отнюдь не стремимся доказать бесперспективность генной инженерии для лечения наследственных болезней или дискридитировать ее как метод решения многих общебиологических проблем. Сказанное касается прежде всего замечательных успехов генной инженерии в пренатальной диагностике наследственных болезней различного генеза. Основное достоинство при этом состоит в определении конкретного нарушения структуры ДНК, т. е. "обнаружении первичного гена, являющегося причиной заболевания" [Калинин В. Н., 1987].
Принципы ДНК-диагностики относительно просты для понимания. Первая из процедур (блоттинг) заключается в возможности с помощью специфических ферментов - рестрикционных эндонуклеаз - разделить молекулу ДНК на многочисленные фрагменты, каждый из которых может содержать искомый патологический ген. На втором этапе этот ген выявляют с помощью специальных "зондов" ДНК - синтезированных последовательностей нуклеотидов, меченных радиоактивным изотопом. Этот "зондаж" может быть осуществлен различными путями, описанными, в частности, D. Cooper и J. Schmidtke (1986). Для иллюстрации остановимся лишь на одном из них. С помощью генно-инженерных методов синтезируют небольшую (до 20) нормальную последовательность нуклеотидов, перекрывающую место предполагаемой мутации, и метят ее радиоактивным изотопом. Затем эту последовательность пытаются гибридизировать с ДНК, выделенной из клеток конкретного плода (или индивида). Очевидно, что гибридизация произойдет успешно, если тестируемая ДНК содержит нормальный ген; при наличии мутантного гена, т. е. аномальной последовательности нуклеотидов в цепи выделенной ДНК, гибридизация не произойдет. Возможности ДНК-диагностики на современном этапе демонстрируют табл. 10-13, взятые нами из работы D. Cooper и J. Schmidtke (1987).
Таким образом, в ряде вопросов медицинской практики генная инженерия по мере своего развития и совершенствования, безусловно, добьется еще более впечатляющих успехов. Теоретически она остается единственным методом этиологического лечения разнообразных заболеваний человека, в генезе которых тем или иным образом "представлена" наследственность. В борьбе со смертностью и инвалидностью от наследственных болезней нужно использовать все силы и средства медицины.
ПРОФИЛАКТИКА ВРОЖДЕННОЙ ПАТОЛОГИИ У ЖЕНЩИН ИЗ ГРУПП ПОВЫШЕННОГО РИСКА
Проблема борьбы с врожденной патологией человека в связи с ее медицинской и социально-экономической значимостью привлекает исключительно большое внимание специалистов. Продолжающееся увеличение частоты врожденных дефектов (до 6-8 % среди новорожденных, включая умственную отсталость) и прежде всего тех, которые резко снижают жизнеспособность человека и возможность его социальной адаптации, обусловило создание ряда принципиально новых методов профилактики этих расстройств.
Основным путем борьбы с врожденными заболеваниями считаются их дородовая диагностика с помощью специальных дорогостоящих методов и прерывание беременности в случае обнаружения болезни или дефекта. Совершенно очевидно, что, кроме серьезной психической травмы, которая наносится матери, эта работа требует значительных материальных затрат (см. ниже). В настоящее время за рубежом общепризнано, что со всех точек зрения значительно "выгоднее" не столько вовремя диагностировать беременность аномальным плодом, сколько вообще не допустить возникновения такой беременности. С этой целью осуществляется ряд международных программ по профилактике наиболее тяжелых видов врожденных аномалий - так называемых дефектов нервной трубки - отсутствие головного мозга (анэнцефалия), расщепление позвоночника с грыжей спинного мозга (спина бифида) и другие, частота которых в различных регионах мира колеблется от 1 до 8 на 1000 новорожденных. Очень важно подчеркнуть следующее: от 5 до 10 % матерей, родивших таких детей, имеют аномальное потомство от последующей беременности.
В связи с этим основной задачей указанных программ является профилактика именно повторного появления аномальных детей у женщин, уже имевших ребенка с пороками развития в предыдущей беременности. Это достигается путем насыщения организма женщины некоторыми физиологически активными веществами. В частности, проведенные в некоторых странах (Великобритания, ЧССР, ВНР и др.) исследования показали, что прием витаминов (особенно фолиевой кислоты) в различных сочетаниях перед зачатием и в первые 12 нед беременности сокращает частоту повторного рождения детей с дефектами нервной трубки с 5-10 % до 0-1 %
Врачи-генетики работают в научных центрах и диагностических лабораториях. Эти специалисты могут пройти курсы усовершенствования и работать в сфере генной инженерии для создания лекарственных препаратов.
Врач-генетик не является врачом в полном смысле этого слова, то есть к нему обращаются, в основном, для диагностики наследственных болезней или выявления риска развития генетических заболеваний еще на этапе планирования беременности .
Наследственные болезни характеризуются следующими особенностями:
В генетике имеются следующие важные понятия:
Существуют следующие типы наследования генных болезней:
Наиболее часто встречающиеся генные болезни
Заболевание | Тип наследования | Механизм развития | Проявления |
Наследственны болезни обмена веществ | |||
Фенилкетонурия | аутосомно-рецессивный | Из-за отсутствия или дефицита фермента, который обеспечивает превращение аминокислоты фенилаланина в тирозин, в организме накапливаются токсичные продукты, поражающие головной мозг. |
|
Альбинизм | аутосомно-рецессивный (возможен аутосомно-доминантный ) | Врожденное отсутствие или дефицит фермента тирозиназы, необходимого для образования пигмента меланина, который окрашивает волосы, кожу и радужную оболочку глаз в темные оттенки. |
|
Галактоземия | аутосомно-рецессивный | Недостаточность фермента (ГАЛТ ), превращающего галактозу в глюкозу приводит к накоплению в организме галактозы и ее побочных продуктов, которые оказывают повреждающее действие на многие органы. |
|
Лактазная недостаточность | аутосомно-рецессивный | Дефицит или отсутствие фермента лактазы , благодаря которому организм усваивает молочный сахар (лактозу ) и превращает его в глюкозу и галактозу. |
|
Муковисцидоз | аутосомно-рецессивный | Мутация гена, ответственного за перенос ионов хлора через клеточную стенку приводит к тому, что нарушается состав слизи, которую вырабатывают железистые клетки, и она становится слишком вязкой. Вязкая слизь закрывает протоки желез, и образуются кисты. |
|
Болезнь Гоше | аутосомно-рецессивный | Мутация в гене фермента глюкоцереброзидазы ведет к нарушению обработки глюкоцереброзидов (липидов ), в результате чего они накапливается в лейкоцитах (макрофагах ), костном мозге, печени и селезенке . |
|
Гемохроматоз | аутосомно-рецессивный | Вследствие мутации гена, который ответственен за развитие гемохроматоза (белок HFE ) блокирует гепсидин, контролирующий всасывание железа в кишечнике . При отсутствии тормозящего влияния гепсидина железо продолжает всасываться и накапливается в тканях. |
|
Болезнь Вильсона | аутосомно-рецессивный | Болезнь возникает из-за дефекта в гене, который регулирует обмен меди в организме. В результате медь накапливается в тканях и оказывает токсичное действие. |
|
Синдром Жильбера | аутосомно-доминантный | Генная мутация вызывает дефицит фермента, который связывает токсичный билирубин и превращает его в связанный билирубин желчи. |
|
Адреногенитальный синдром | аутосомно-рецессивный | Отсутствие фермента, который участвует в синтезе кортизола (гормона надпочечников ), приводит к компенсаторному увеличению размеров ткани надпочечников (гиперплазии ) и повышенной выработке остальных надпочечниковых гормонов. |
|
Врожденный гипотиреоз | аутосомно-рецессивный | Мутации в генах, которые регулируют ферменты, участвующие в образовании гормонов щитовидной железы (10% всех форм врожденного гипотиреоза ). |
|
Подагра
(первичная ) | аутосомно-доминантный | Мутации в генах, которые ответственны за образование ферментов, участвующих в обмене пуринов (конечной продукт этого обмена – мочевая кислота ). При этом увеличивается количество солей мочевой кислоты, которые накапливается в тканях, вызывая их токсическое поражение. |
|
Болезни соединительной ткани и костей | |||
Болезнь Марфана | аутосомно-доминантный | Мутации вызывают нарушение образования одного из белков соединительной ткани – фибриллина, отвечающего за эластичность и сократимость, в результате ткани (особенно сухожильные ) становятся чрезмерно растяжимыми. |
|
Несовершенный остеогенез | аутосомно-доминантный | Болезнь развивается из-за мутации в генах коллагена – белка, который обеспечивает прочность костей, суставов и связок. |
|
Болезни крови | |||
Гемофилия | Мутация в генах, которые кодируют (несут код для образования ) VIII и IX факторов свертывания крови, передается от матери, но болеют только мальчики (девочки являются только носителями «больного» гена ). |
|
|
Гемоглобинопатии
(талассемия и серповидно-клеточная анемия ) | аутосомно-доминантный (иногда аутосомно-рецессивный ) | Нарушение образования молекулы гемоглобина , который входит в состав эритроцитов и является переносчиком кислорода. В результате образуется гемоглобин с новыми свойствами. |
|
Болезни кожи | |||
Ихтиоз, сцепленный с полом | рецессивное наследование, сцепленное с X-хромосомой | Мутации в гене вызывает дефицит фермента стеролсульфатазы, что приводит к задержке отторжения ороговевших кожных чешуек. Болезнь передается только от матери, при этом болеют только мальчики. |
|
Буллезный эпидермолиз
(наследственная пузырчатка ) | аутосомно-доминантный (иногда рецессивный ) | Мутация происходит в генах, регулирующих структуру белков кожи и слизистых оболочек. |
|
Болезни нервной системы и глаз | |||
Хорея Гентингтона
(Хантингтона ) | аутосомно-доминантный | Болезнь возникает при мутации в гене, который кодирует белок хантингин (считается, что он предотвращает гибель клеток ). |
|
Дальтонизм | рецессивное наследование, сцепленное с X-хромосомой | Мутация в гене, который ответственен за образование пигментов, реагирующих на определенные цвета, передается от матери, болеют только мальчики. |
|
Суть хромосомных болезней состоит в том, что избыток или недостаток генетической информации (количество хромосом ) влияет на ход реализации всей нормальной программы развития.
К наиболее распространенным хромосомным болезням относятся:
Виды мультифакториальных болезней
Врожденные пороки развития | Психические и нервные болезни | Распространенные болезни «среднего» возраста и аутоиммунные болезни |
|
|
|
К мультифакториальным болезням относятся также некоторые формы врожденного гипотиреоза (пониженной функции щитовидной железы
).
Митохондриальные болезни могут длительное время не проявляться, потому что в митохондриях одновременно присутствуют нормальная и мутантная ДНК, и до определенного момента митохондрии «справляются» с нагрузкой.
Больше всего энергии потребляют мышцы и нервные клетки, поэтому при болезнях митохондрий, в первую очередь, развиваются миопатии (болезни мышц ), в том числе и кардиомиопатии (болезни сердечной мышцы ), и энцефалопатии (неврологические проблемы ).
При митохондриальных болезнях чаще всего поражаются следующие органы:
Антигены – это белки, которые у каждого человека имеют специфическую структуру. Именно по этим белкам иммунные клетки отличают «свои» клетки от «чужих». Поэтому, говоря о несовместимости матери и плода, имеется в виду их иммунологическая несовместимость, то есть реакция материнского организма на антигены эритроцитов плода, которые отсутствуют у матери. К антигенам эритроцитов относятся резус-фактор (D-антиген ) и антигены группы крови (A и B ).
Иммунологическая несовместимость матери и плода может возникать в следующих случаях:
Разрушение эритроцитов вследствие иммунологической несовместимости матери и плода называется гемолитической болезнью плода или новорожденного («гемолиз» дословно означает разрушение крови ).
Гемолитическая болезнь новорожденных называется также резус-эритробластозом или ABO-эритробластозом, в зависимости от причины.
При разных резусах во время первой беременности количество антител недостаточно, чтобы вызвать серьезные нарушения у плода. Число антител становится критичным при второй или третьей беременности, при этом неважно как закончились предыдущие беременности (роды, выкидыш , аборт ). Различные антигены по системе группы крови вызывают ответную иммунную реакцию со стороны матери уже при первой беременности (2/3 случаев гемолитической болезни плода ).
Гемолитическая болезнь новорожденных имеет следующие симптомы:
К врачу-генетику редко обращаются прямо. Исключением могут быть случаи, когда кто-то из членов семьи обращался к данному специалисту по поводу тех же жалоб. Чаще всего направление на консультацию к генетику дают такие врачи как акушер -гинеколог , репродуктолог и педиатр.
Состояния, при которых следует обратиться к врачу-генетику
Симптом | Механизм развития | Какие исследования необходимы для выявления причины? | О каких заболеваниях может свидетельствовать? |
Бесплодие
(первичное ) | - наследственные заболевания являются причиной недостаточного развития или пороков половых желез и половых органов. |
|
|
Привычное невынашивание беременности
(более 2 раз подряд ) | - отсутствие условий для созревания эмбриона из-за врожденной недоразвитости слизистой оболочки матки ; Наследственное нарушение выработки гормонов в яичниках не может обеспечить нормальный гормональный фон беременности. |
|
|
Выкидыши | |||
Врожденные пороки развития | - внешний или внутренний дефект развития, который возник во внутриутробном периоде ; Отсутствие или видоизменение белков, которые ответственны за какой-либо процесс в организме. |
|
|
Симптомы, которые появились сразу после рождения ребенка | |||
Отставание ребенка в физическом и умственном развитии | - токсическое воздействие накопленных побочных продуктов обмена веществ при дефиците ферментов; Врожденное поражение головного мозга. |
|
|
Неправильное физическое
(в том числе половое ) развитие ребенка | - образование непрочных костей или слишком длинных сухожилий; Гормональный дисбаланс при врожденных аномалиях эндокринных желез (в том числе половых ). |
|
|
Лечащий врач подозревает наследственное заболевание | - симптомы, которые трудно поддаются лечению, часто связаны с генетически обусловленным «сбоем». |
|
|
Ситуации, когда следует обратиться к врачу-генетику
Показания | Обоснование | Какие исследования проводятся? | Какие болезни выявляются? |
Планирование беременности | - родители могут быть носителями мутировавшего гена (у самих симптомы болезни отсутствуют
); Имеется явный риск рождения ребенка с наследственной патологией (ранее рожденный ребенок или родственник имеет наследственное заболевание ). |
|
|
Беременность
(нормальная ) | - пороки развития плода формируются во внутриутробном периоде при наличии наследственной болезни или воздействии инфекции на плод. |
|
|
Беременность, протекающая с осложнениями | - наличие патологии плода может повышать нагрузку на организм матери; Воздействие неблагоприятных факторов внешней среды в течение первых трех месяцев беременности может стать причиной серьезных болезней плода. |
|
|
Новорожденные дети | - ряд наследственных заболеваний начинают проявляться с рождения, однако многие болезни протекают скрытно. |
|
|
Возраст 35 – 55 лет | - некоторые наследственные заболевания проявляются в зрелом возрасте, в связи с тем, что для развития проявлений болезни необходимо время или организм способен довольно долго компенсировать болезненное состояние. |
|
|
Родственные браки | - если оба родителя являются носителями гена-мутанта, вызывающего болезнь (а при кровном родстве вероятность этого высока ), то ребенок получит два «больных» гена, в то время как при разных генетических данных родителей (представители не одного рода ) у ребенка болезнь может не проявиться (есть «запасной» здоровый ген ). |
|
|
Медико-генетическое консультирование включает следующие этапы:
Пренатальная диагностика состоит из следующих двух этапов:
Инструментальные методы диагностики наследственных заболеваний проводит не сам генетик, а врачи ультразвуковой диагностики, хирурги или акушеры-гинекологи.
Инструментальные методы диагностики генетических болезней позволяют осуществить следующее:
Методы диагностики, которые использует врач-генетик
Исследование | Какие заболевания выявляет? | Как проводится? |
Осмотр |
| Во время осмотра врач-генетик выявляет видимые пороки или особенности развития, которые характерны для той или иной генетической болезни. |
Клинико-генеалогический метод |
| Расспрос человека, который обратился за консультацией врача-генетика, позволяет составить родословную и болезни, которые передаются по наследству. Обычно достаточно проанализировать 2 – 3 поколения. |
Дерматоглифика |
| Метод основан на особенностях изменения кожных рисунков ладоней и стоп при некоторых генетических заболеваниях. |
Ультразвуковое исследование |
| Исследование осуществляется в положении беременной лежа на спине с помощью ультразвукового датчика, который устанавливают над областью живота. Современные аппараты для УЗИ позволяют получить качественные и четкие изображения плода, в том числе и трехмерные. |
Биопсия скелетных мышц, селезенки, костного мозга, печени |
| Биопсию (забор тканей ) мышц проводят под местной анестезией с помощью введения тонкой иглы через кожу к мышцам. Пункцию печени для биопсии проводят под контролем ультразвукового исследования. Для получения частички костного мозга осуществляют прокол грудины или подвздошной кости. Полученный материал отправляют на генетическое и гистологическое исследование. |
Амниоцентез
(забор околоплодной жидкости ) |
| Под контролем ультразвукового исследования в полость матки вводят иглу (через брюшную стенку или влагалище ) на 15 – 18-й неделе беременности. Цель исследования – получить небольшое количество околоплодной жидкости и зародышевых клеток для цитогенетического исследования. |
Биопсия хориона и плаценты |
| Биопсию хориона (ворсинчатой оболочки плодного яйца ) проводят после 8-й недели беременности, а биопсию плаценты – после 12-й. Частичку хориона получают с помощью специальных щипцов, введенных в шейку матки или вакуумного аспиратора (чаще ). Полученный материал отправляют на цитогенетическое, биохимическое и молекулярно-генетическое исследование. |
Кордоцентез
(прокол вены пуповины ) |
| Забор крови из вены пуповины проводят под контролем ультразвукового исследования. Исследование можно осуществить с 12-й недели беременности (обычно между 18 и 24 неделей беременности ). |
Фетоскопия
(эндоскопия плода ) |
| Проводится на 16 – 22-й неделе беременности. Процедура исследования аналогична таким исследованиям как гистероскопия (изучение полости матки с помощью эндоскопа ) или лапароскопия (введение эндоскопа через брюшную стенку ). Отличие состоит только в том, что предметом изучения является плод. |
Биопсия органов плода |
| Под контролем ультразвукового исследования после 12-й недели беременности проводят забор частички кожи и мышцы, после чего полученный материал отправляют на генетическое и гистологическое исследование. |
Особенно важен анализ крови при подозрении на гемофилию, гемоглобинопатии и гемолитическую болезнь новорожденного.
Биохимический анализ наследственных болезней включает:
Анализы, которые входят в скрининг беременных женщин
Анализ | Норма | Когда сдают? | Причины отклонения от нормы |
Альфа-фетопротеин (фетальный ) | Белок можно обнаружить в околоплодных водах с 6-й недели беременности в количестве 1,5 мкг/мл (в крови его концентрация в сто раз меньше ). Содержание альфа-фетопротеина в норме увеличивается в 2 раза на 12 – 14-й неделе и резко уменьшается на 20-й неделе беременности. | Двукратное исследование на 14 – 16-й и 21 – 22-й неделе беременности. |
|
Бета-ХГЧ
(бета-субъединица хорионического гонадотропина человека ) | В норме со 2-й недели беременности уровень ХГЧ начинает повышаться, достигая максимума на 10 – 11-ю неделю, после чего его уровень постепенно понижается. | На 8 – 13-й и 15 – 20-й неделях беременности. |
|
Эстриол
(свободный ) | После 4-й недели беременности уровень эстриола в норме постоянно повышается (так как гормон синтезируется, в основном, плацентой ). | На 16-й неделе беременности |
|
PAPP-A
(паппализин или ассоциированный с беременностью протеин A ) | Во время беременности уровень белка постепенно растет. | 12-я неделя беременности (после 14-й недели тест считается неинформативным ) |
|
Плацентарный лактоген | Появляется в крови с 6-й недели беременности. Уровень гормона повышается пропорционально сроку беременности (то есть по мере увеличения плаценты, где он и вырабатывается ) до 34-й недели. | На 15 – 20-й и 24 – 28-й неделях беременности. | резус-конфликтная беременность. |
Скрининг новорожденных включает анализ крови на следующие наследственные заболевания:
Цитогенетический анализ включает:
Анализ ДНК позволяет установить:
Существуют следующие скрининги на носительство наследственных болезней:
Анализ ДНК позволяет получить генетический паспорт, куда в виде наборов букв и цифр записываются данные о генах человека.
Генетический паспорт содержит следующую информацию:
ДОТ-тест позволяет выявить следующие хромосомные аномалии:
Иммунологический анализ позволяет обнаружить:
Существуют следующие методы лечения наследственных болезней:
Болезни, план лечения которых составляет врач-генетик
Заболевание | Основные методы лечения | Длительность лечения | Прогноз |
Фенилкетонурия |
| - диетотерапию начинают сразу после постановки диагноза и продолжают до 16 – 18 лет; К диете прибегают также, если женщина с фенилкетонурией планирует забеременеть; Симптоматическое лечение назначается в индивидуальном порядке. |
|
Галактоземия |
| - диету нужно поддерживать постоянно; Медикаментозное лечение проводят при появлении симптомов. |
|
Лактазная недостаточность | - длительность лечения (курсами или постоянно ) зависит от тяжести заболевания. |
|
|
Болезнь Гоше |
| - требуется постоянный прием (инъекции ) недостающего фермента. |
|
Гемохроматоз |
| - диету поддерживают постоянно; Кровопускания проводят до нормализации содержания железа в крови; Препараты применяют длительно. |
|
Болезнь Вильсона |
| - длительность лечения зависит от тяжести заболевания на момент ее диагностики; Требуется постоянная диета. |
|
Синдром Жильбера |
| - лекарственные препараты применяют обычно в период обострения. |
|
Адреногенитальный синдром |
| - заместительная гормональная терапия проводится в течение всей жизни. |
|
Вторичный гипотиреоз |
| - необходимо пожизненное лечение левотироксином. |
|
Подагра (наследственная ) |
| - диету необходимо поддерживать постоянно; Лечение проводят длительно, в некоторых случаях показан постоянный прием препаратов. |
|
Синдром Марфана |
| - лекарственная терапия позволяет поддержать сердце и выбрать удачный момент для операции. |
|
Несовершенный остеогенез |
| - некоторые препараты нужно принимать постоянно. |
|
Гемофилия |
| - длительность остановки кровотечения зависит от его выраженности - «малые» кровотечения ликвидируются за 2 – 3 дня, а «большие» – в течение 1 – 2 недель. |
|
Гемоглобинопатии |
| - фолиевую кислоту нужно принимать каждый день; Переливание крови проводят периодически для поддержания нормального уровня гемоглобина в крови. |
|
Ихтиоз, сцепленный с полом
(врожденный ) |
| - лечение проводят до стабилизации состояния, после чего дозу препаратов постепенно уменьшают до минимальной эффективной. |
|
Буллезный эпидермолиз (наследственная пузырчатка ) |
| - препараты принимают длительно; В период обострения ведется активное лечение, а вне обострений – общеукрепляющее. |
|
Хорея Гентингтона |
| - выбор лекарств и необходимость их назначения решается индивидуально. |
|
Дальтонизм |
| – |
|
Хромосомные болезни |
| - медикаментозное лечение отдельных симптомов возможно только при некоторых болезнях (синдром Шерешевского-Тернера, синдром Клайнфельтера ). |
|
Митохондриальные болезни |
| - в некоторых случаях лечение проводится курсами; При возникновении симптомов недостаточности органов требуется постоянное лечение медикаментами. |
|
Болезни с наследственной предрасположенностью |
| - после того как болезнь проявляется, требуется постоянное лечение и контроль со стороны врачей. |
|
Гемолитическая болезнь новорожденных
(резус-конфликтная беременность ) |
| - лечение проводят до исчезновения симптомов и восстановления уровня гемоглобина. |
|
Генная терапия - это лечение наследственных, ненаследственных, которое осуществляется путем введения в клетки пациента других генов. Целью терапии является устранение генных дефектов либо придание клеткам новых функций. Намного проще ввести в клетку здоровый, полноценно работающий ген, чем исправлять дефекты в имеющемся.
Генная терапия ограничивается исследованиями в соматических тканях. Это связано с тем, что любое вмешательство в половые и зародышевые клетки может дать совершенно непредсказуемый результат.
Применяемая в настоящее время методика эффективна при лечении как моногенных, так и мультифакториальных заболеваний (злокачественные опухоли, некоторые виды тяжелых сердечно-сосудистых, вирусных заболеваний).
Около 80% всех проектов генной терапии касаются ВИЧ-инфекции и В настоящее время ведутся исследования таких как гемофилия В, муковисцидоз, гиперхолестеринемия.
Лечение подразумевает:
· выделение и размножение отдельных типов клеток пациента;
· введение чужеродных генов;
· отбор клеток, в которых «прижился» чужеродный ген;
· вживление их больному (например, посредством переливания крови).
Генная терапия основывается на введении клонированных ДНК в ткани больного. Самыми эффективными методами при этом считаются инъекционные и аэрозольные вакцины.
Генная терапия работает в двух направлениях:
1. Лечение моногенных заболеваний. К ним относятся нарушения в работе головного мозга, которые связаны с какими-либо повреждениями клеток, которые вырабатывают нейромедиаторы.
2. Лечение Основные подходы, использующиеся в данной области:
· генетическое усовершенствование иммунных клеток;
· повышение иммунореактивности опухоли;
· блок экспрессии онкогенов;
· защита здоровых клеток от химиотерапии;
· ввод генов-супрессоров опухоли;
· производство противоопухолевых веществ здоровыми клетками;
· продукция противоопухолевых вакцин;
· локальное воспроизведение нормальных тканей при помощи антиоксидантов.
Использование генной терапии имеет много плюсов и в некоторых случаях является единственным шансом на нормальную жизнь для больных людей. Тем не менее, эта область науки до конца не изучена. Существует международный запрет на испытания на половых и доимплантационных зародышевых клетках. Это сделано с целью предотвращения нежелательных генных конструкций и мутаций.
Разработаны и общепризнанны некоторые условия, при которых допускаются клинические испытания:
Ген, перенесенный в клетки-мишени, должен быть активен продолжительное время.
В чужеродной среде ген должен сохранять свою эффективность.
Перенос гена не должен вызывать негативных реакций в организме.
Существует ряд вопросов, которые и сегодня остаются актуальными для многих ученых по всему миру:
Смогут ли ученые, работающие в области генной терапии, разработать полную генокоррекцию, которая не будет представлять угрозы потомству?
Будет ли необходимость и полезность генотерапевтической процедуры для отдельной супружеской пары превосходить риск этого вмешательства для будущего человечества?
Оправданы ли подобные процедуры, учитывая в будущем?
Каким образом будут соотноситься подобные процедуры на человеке с вопросами гомеостаза биосферы и общества?
В заключении можно отметить, что генетическая терапия на современном этапе предлагает человечеству пути лечения самых тяжелых заболеваний, которые совсем недавно считались неизлечимыми и смертельными. Однако, в то же время, развитие этой науки ставит перед учеными новые проблемы, которые необходимо решать уже сегодня.