Skupine genetskih bolezni
Razvoj tega obetavnega področja je postal mogoč po določitvi nukleotidnega zaporedja človeškega genoma.
Dednost in okolje se izkažeta za etiološka dejavnika (vzrok, brez katerega se bolezen ne bo nikoli razvila), vendar je delež njune udeležbe pri vsaki bolezni drugačen in večji ko je delež enega dejavnika, manjši je drugega. Vse oblike patologije s tega vidika lahko razdelimo v štiri skupine, med katerimi ni ostrih meja:
Prvo skupino sestavljajo same dedne bolezni, pri katerih ima etiološko vlogo patološki gen. Ta skupina vključuje monogensko povzročene bolezni (kot so na primer fenilketonurija, hemofilija), pa tudi kromosomske bolezni.
Kromosomske bolezni vključujejo oblike patologije, ki se klinično izražajo z več malformacijami in imajo kot genetsko osnovo odstopanja od normalne vsebnosti količine kromosomskega materiala v celicah telesa.
Druga skupina so prav tako dedne bolezni, ki jih povzroča patološka mutacija, vendar njihova manifestacija zahteva posebne vplive okolja. V nekaterih primerih je tak "manifestni" učinek okolja zelo očiten in z izginotjem učinka okoljskega dejavnika postanejo klinične manifestacije manj izrazite. To so manifestacije pomanjkanja hemoglobina HbS pri njegovih heterozigotnih nosilcih z znižanim parcialnim tlakom kisika. V drugih primerih (na primer pri protinu) so za manifestacijo patološkega gena potrebni dolgoročni škodljivi vplivi okolja (prehranske navade).
Tretjo skupino sestavlja ogromno pogostih bolezni, predvsem bolezni zrelosti in starosti ( hipertonična bolezen, peptični ulkusželodec, večina malignih tumorjev in drugo). Glavni etiološki dejavnik pri njihovem nastanku je neugoden vpliv okolja, vendar je izvajanje učinka dejavnika odvisno od individualne genetske predispozicije organizma. Treba je opozoriti, da različne bolezni z dedno nagnjenostjo niso enake v relativni vlogi dednosti in okolja. Med njimi lahko ločimo bolezni s šibko, zmerno in visoko stopnjo dedne nagnjenosti.
Četrta skupina bolezni so razmeroma maloštevilne oblike patologije, pri katerih imajo okoljski dejavniki izjemno vlogo. Običajno je to ekstremen okoljski dejavnik, pred katerim telo nima obrambnih sredstev (poškodbe, predvsem nevarne okužbe). Genetski dejavniki v tem primeru igrajo vlogo pri poteku bolezni in vplivajo na njen izid.
Diagnoza genetskih bolezni
Genska terapija vključuje naslednje korake:
1) pridobivanje celic od pacienta (v genski terapiji je dovoljeno uporabljati le človeške somatske celice);
2) vnos terapevtskega gena v celice za odpravo genetske napake;
3) selekcija in razmnoževanje "popravljenih" celic;
4) vnos "popravljenih" celic v bolnikovo telo.
Prva uspešna uporaba genske terapije je bila leta 1990. Štiriletni deklici s hudo imunsko pomanjkljivostjo (defekt encima adenozin deaminaze) so vbrizgali lastne limfocite z vgrajenim normalnim genom za adenozin deaminazo. Terapevtski učinek je trajal več mesecev, nato pa je bilo treba postopek redno ponavljati, saj imajo popravljene celice, tako kot druge celice v telesu, omejeno življenjsko dobo. Trenutno se genska terapija uporablja za zdravljenje več kot ducata dednih bolezni, vključno s hemofilijo, talasemijo in cistično fibrozo.
Težave pri diagnozi so predvsem posledica dejstva, da so oblike dednih bolezni zelo raznolike (približno 2000) in za vsako od njih je značilna široka paleta kliničnih slik. Nekatere oblike so izjemno redke in jih zdravnik morda ne sreča v svoji praksi. Zato mora poznati osnovna načela, ki mu bodo pomagala posumiti na redke dedne bolezni ter po dodatnih posvetovanjih in preiskavah postaviti natančno diagnozo.
Diagnoza dednih bolezni temelji na podatkih kliničnih, parakliničnih in specialnih genetskih preiskav.
V primerih, ko bolniku ni bila diagnosticirana in jo je treba razjasniti, zlasti če obstaja sum na dedno patologijo, se uporabljajo naslednje posebne metode:
1) natančen klinični in rodoslovni pregled se opravi v vseh primerih, ko se pri prvem kliničnem pregledu pojavi sum na dedno bolezen. Pri tem velja poudariti, da govorimo o podrobnem pregledu družinskih članov. Ta pregled se konča z genetsko analizo rezultatov;
2) citogenetske raziskave se lahko izvajajo na starših, včasih na drugih sorodnikih in plodu. Kromosomski nabor se proučuje, če obstaja sum na kromosomsko bolezen, da se razjasni diagnoza. Glavna vloga citogenetske analize je prenatalna diagnoza.
3) biokemične metode se pogosto uporabljajo v primerih, ko obstaja sum na dedne presnovne bolezni, tiste oblike dednih bolezni, pri katerih je natančno ugotovljena napaka v primarnem genskem produktu ali patogenetska povezava v razvoju bolezni.
4) imunogenetske metode se uporabljajo za pregled bolnikov in njihovih sorodnikov v primerih suma na bolezni imunske pomanjkljivosti, v primeru suma na antigensko nezdružljivost matere in ploda, pri ugotavljanju pravega starševstva v primerih medicinskega genetskega svetovanja ali za ugotavljanje dedne nagnjenosti k boleznim.
5) citološke metode se uporabljajo za diagnosticiranje še vedno majhne skupine dednih bolezni, čeprav so njihove zmogljivosti precej velike. Celice bolnikov lahko pregledamo neposredno ali po kultivaciji s citokemičnimi, avtoradiografskimi in drugimi metodami.
6) metoda genske povezave se uporablja v primerih, ko je v rodovniku primer bolezni in je treba ugotoviti, ali je bolnik podedoval mutirani gen. To je treba vedeti v primerih izbrisane slike bolezni ali njene pozne manifestacije.
Trenutno se izvajajo množični pregledi novorojenčkov v porodnišnicah za odkrivanje nekaterih dednih bolezni. Te študije omogočajo zgodnjo diagnozo in hitro predpisujejo učinkovito zdravljenje.
Prenatalna diagnostika dednih bolezni in prirojenih malformacij je v zadnjem desetletju dosegla velik uspeh. Razširjena v medicinski praksi naslednje metode: ultrazvočni pregled, amniocenteza, biopsija horionskih resic, kordocenteza, določanje alfafetoproteina in horiogonina, DNK diagnostika.
Genetiki so veliko prispevali k diagnostiki kromosomskih bolezni z uvedbo metode diferencialnega barvanja kromosomov v medicinsko prakso. S to metodo je mogoče določiti kvantitativne in strukturne preureditve kromosomov.
Preučevanje veznih skupin pri ljudeh in izdelava kromosomskih zemljevidov sta velikega teoretičnega in praktičnega pomena. Trenutno je vseh 24 povezovalnih skupin pri ljudeh relativno raziskanih.
Najpogostejša in učinkovita metoda preprečevanja dednih bolezni in prirojenih malformacij je medicinsko genetsko svetovanje, namenjeno preprečevanju pojava bolnih otrok v družini. Genetik izračuna tveganje za otroka s hudo dedno patologijo in visoko tveganje, v odsotnosti prenatalnih diagnostičnih metod nadaljnje rojevanje otrok v tej družini ni priporočljivo.
Da bi preprečili rojstvo otrok z dedno določenimi boleznimi, je treba mladim, ki nameravajo ustvariti družino, razložiti škodljivost sorodniških porok.
Nosečnice, starejše od 35 let, morajo opraviti pregled pri genetiku, da se izključi kromosomska patologija pri plodu.
Tako uporaba genetskih dosežkov v praktični medicini pomaga preprečevati rojstvo otrok z dednimi boleznimi in prirojenimi malformacijami, zgodnja diagnoza in zdravljenje bolnikov.
Splošno sprejeto je, da je specifično genetsko tveganje do 5 % nizko, do 10 % blago povečano, do 20 % zmerno in nad 20 % visoko. Tveganja, ki ne presegajo povečanega tveganja, lahko zanemarimo. blaga stopnja, in ne štejejo za kontraindikacijo za nadaljnjo rojstvo. Samo zmerno genetsko tveganje velja za kontraindikacijo za zanositev ali kot indikacijo za prekinitev obstoječe nosečnosti, če družina ne želi biti ogrožena.
Zdravljenje genetskih bolezni
Diagnoza dedne bolezni je dolgo časa ostajala obsodba na pogubo za bolnika in njegovo družino. Kljub uspešnemu dešifriranju formalne genetike številnih dednih bolezni je njihovo zdravljenje ostalo le simptomatsko.
Simptomatsko zdravljenje se uporablja za vse dedne bolezni. Pri številnih oblikah patologije je simptomatsko zdravljenje edino zdravljenje.
Vendar je treba razumeti, da nobena od trenutno obstoječih metod ne odpravlja vzroka bolezni, saj ne obnovi strukture poškodovanih genov. Delovanje vsakega od njih traja relativno kratek čas, zato mora biti zdravljenje neprekinjeno. Poleg tega moramo priznati omejitve sodobne medicine: številnih dednih bolezni ni mogoče učinkovito zatreti. V zvezi s tem se posebno upanje polaga na uporabo metod genskega inženiringa za vnos normalnih, nespremenjenih genov v celice bolne osebe. Na ta način bo možno doseči radikalno ozdravitev tega bolnika, vendar je to stvar prihodnosti.
Etiološko zdravljenje vseh dednih bolezni je najbolj optimalno, saj odpravi vzrok bolezni in jo popolnoma pozdravi. Vendar pa odprava vzroka dedne bolezni pomeni tako resno "manevriranje" z genetskimi informacijami v živem človeškem telesu, kot je "vklop" normalnega gena (ali njegovo dodajanje), "izklop" mutantnega gena ali povratna mutacija. patološkega alela. Te naloge so precej težke tudi za manipulacijo prokariontov. Poleg tega je za izvedbo etiološkega zdravljenja katere koli dedne bolezni potrebno spremeniti strukturo DNK ne v eni celici, temveč v vseh delujočih celicah (in samo delujočih). Najprej morate vedeti, do katere spremembe v DNK je prišlo med mutacijo, to je, da je treba dedno bolezen zabeležiti v kemijske formule. Težave te naloge so očitne, čeprav so metode za njihovo reševanje že na voljo.
Izdelan je shematski diagram etiološkega zdravljenja dednih bolezni. Na primer, pri dednih boleznih, ki jih spremlja pomanjkanje encimske aktivnosti (albinizem, fenilketonurija), je potrebno sintetizirati ta gen in ga vnesemo v celice delujočega organa. Izbira metod za sintezo genov in njihovo dostavo v ustrezne celice je široka, z napredkom medicine in biologije pa se bodo širile. Vendar je treba opozoriti na pomembnost velike previdnosti pri uporabi metod genski inženiring za zdravljenje dednih bolezni, tudi če so narejeni odločilni preboji v sintezi ustreznih genov in načinih njihove dostave v ciljne celice. Človeška genetika še nima dovolj informacij o vseh značilnostih delovanja človeškega genetskega aparata. Kako bo deloval po uvedbi dodatnih genetskih informacij, še ni znano.
Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije se približno 6 % otrok rodi z različnimi razvojnimi motnjami, ki jih povzroča genetika. Ta indikator upošteva tudi tiste patologije, ki se ne pojavijo takoj, ampak ko otroci odraščajo. V sodobnem svetu se odstotek dednih bolezni vsako leto povečuje, kar pritegne pozornost in močno skrbi strokovnjake po vsem svetu.
Glede na vlogo genetskih dejavnikov lahko človeške dedne bolezni razdelimo v naslednje tri skupine:
1. Bolezni, katerih razvoj je posledica le prisotnosti mutiranega gena
Takšne patologije se prenašajo iz generacije v generacijo. Sem spadajo šestprstna, kratkovidna, mišična distrofija.
2. Bolezni z genetsko nagnjenostjo
Njihov razvoj zahteva izpostavljenost dodatnim zunanjim dejavnikom. Na primer, določen naravna komponenta v izdelku lahko povzroči resno alergijsko reakcijo, travmatska poškodba možganov pa lahko povzroči epilepsijo.
3. Bolezni, ki jih povzročajo vplivi povzročiteljev okužb ali poškodb, vendar nimajo povezave, ki so jo ugotovili strokovnjaki z genetskimi mutacijami
V tem primeru dednost še vedno igra določeno vlogo. Na primer, v nekaterih družinah otroci zelo pogosto trpijo zaradi prehladov, v drugih pa ostanejo zdravi tudi v tesnem stiku z nalezljivimi bolniki. Raziskovalci verjamejo, da dedne značilnosti telesa določajo tudi raznolikost vrst in oblik različnih bolezni.
Glavni vzrok katere koli dedne bolezni je mutacija, to je vztrajna sprememba genotipa. Mutacije človeškega dednega materiala so različne, razdeljene so na več vrst:
— Genske mutacije predstavljajo strukturne spremembe v delih DNK - makromolekule, ki zagotavlja shranjevanje, prenos in izvajanje genetskega razvojnega programa Človeško telo. Takšne spremembe postanejo nevarne, ko povzročijo nastanek beljakovin z nenavadnimi lastnostmi. Kot veste, so beljakovine osnova vseh tkiv in organov človeškega telesa. Številne genetske bolezni se razvijejo zaradi mutacij. Na primer, cistična fibroza, hipotiroidizem, hemofilija in drugi.
— Genomske in kromosomske mutacije- to so kvalitativne in kvantitativne spremembe v kromosomih - strukturnih elementih celičnih jeder, ki zagotavljajo prenos dednih informacij iz generacije v generacijo. Če se transformacije pojavijo le v njihovi strukturi, potem kršitve osnovnih funkcij telesa in človeškega vedenja morda niso tako izrazite. Ko spremembe vplivajo na število kromosomov, se razvijejo zelo resne bolezni.
— Spolne ali somatske mutacije(ni vključen v spolno razmnoževanje) celice. V prvem primeru plod že v fazi oploditve pridobi genetsko pogojene razvojne nepravilnosti, v drugem pa le nekatera področja telesnih tkiv ostanejo zdrava.
Strokovnjaki ugotavljajo številne dejavnike, ki lahko izzovejo mutacije dednega materiala in posledično rojstvo otroka z genetskimi nepravilnostmi. Ti vključujejo naslednje:
— Družinska povezanost med očetom in materjo nerojenega otroka
V tem primeru se poveča tveganje, da bodo starši nosilci genov z enako poškodbo. Takšne okoliščine bodo izključile otrokove možnosti, da bi pridobil zdrav fenotip.
— Starost bodočih staršev
Sčasoma se v zarodnih celicah pojavlja vedno več genetskih poškodb, čeprav zelo majhnih. Posledično se poveča tveganje za rojstvo otroka z dedno anomalijo.
— Pripadnost očeta ali matere določeni etnični skupini
Na primer, predstavniki aškenaških Judov imajo pogosto Gaucherjevo bolezen, sredozemski narodi in Armenci pa Wilsonovo bolezen.
— Izpostavljenost sevanju na telesu enega od staršev, močan strupena snov ali zdravilo.
— Nezdrav življenjski slog
Na strukturo kromosomov skozi vse življenje človeka vplivajo zunanji dejavniki. Slabe navade, slaba prehrana, resen stres in številni drugi razlogi lahko povzročijo "razčlenitve" genov.
Če želite pri načrtovanju nosečnosti izključiti genetske bolezni nerojenega otroka, se prepričajte, da opravite pregled. Če to storijo čim prej, imajo starši dodatno priložnost, da svojemu otroku zagotovijo dobro zdravje.
Sodobna medicina je sposobna zaznati prisotnost dedne bolezni v fazi razvoja ploda in z veliko verjetnostjo napovedati morebitne genetske motnje med načrtovanjem nosečnosti. Obstaja več diagnostičnih metod:
1. Biokemijska analiza periferne krvi in druge biološke tekočine v materinem telesu
Omogoča vam prepoznavanje skupine genetsko določenih bolezni, povezanih s presnovnimi motnjami.
2. Citogenetska analiza
Ta metoda temelji na analizi notranje strukture in relativnega položaja kromosomov v celici. Njegov naprednejši analog je molekularna citogenetska analiza, ki omogoča odkrivanje najmanjših sprememb v strukturi. bistveni elementi celično jedro.
3. Sindromološka analiza
Vključuje identifikacijo številnih značilnosti iz celotne raznolikosti, značilne za določeno genetsko bolezen. To se naredi s temeljitim pregledom pacienta in z uporabo posebnih računalniških programov.
4. Ultrazvočni pregled ploda
Odkriva nekatere kromosomske bolezni.
5. Molekularno genetska analiza
Zazna tudi najmanjše spremembe v strukturi DNK. Omogoča vam diagnosticiranje monogenskih bolezni in mutacij.
Pomembno je pravočasno ugotoviti prisotnost ali verjetnost dednih bolezni pri nerojenem otroku. To vam bo omogočilo, da ukrepate zgodnje faze razvoj ploda in vnaprej zagotoviti možnosti za zmanjšanje škodljivih posledic.
Genetske bolezni do nedavnega praktično niso bile zdravljene, ker je veljalo za brezupno. Njihov nepopravljiv razvoj in odsotnost pozitivnega rezultata med zdravljenjem in kirurški poseg. Vendar so strokovnjaki pri iskanju novih naredili pomemben napredek učinkovite načine zdravljenje dednih patologij.
Danes obstajajo tri glavne metode:
1. Simptomatska metoda
Namenjen odpravljanju bolečih simptomov in upočasnitvi napredovanja bolezni. Ta tehnika vključuje uporabo analgetikov pri bolečinah, uporabo nootropnih zdravil pri demenci ipd.
2. Patogenetska terapija
Vključuje odpravo okvar, ki jih povzroča mutirani gen. Na primer, če ne proizvaja določene beljakovine, potem je ta komponenta umetno vnesena v telo.
3. Etiološka metoda
Temelji na korekciji genov: izoliranje poškodovanega dela DNK, kloniranje in nadaljnja uporaba v medicinske namene.
Sodobna medicina uspešno zdravi na desetine dednih bolezni, a o doseganju absolutnih rezultatov še vedno ni mogoče govoriti. Strokovnjaki priporočajo takojšnjo diagnozo in po potrebi ukrepe za zmanjšanje možnih genetskih motenj vašega nerojenega otroka.
Možnost zdravljenja dednih bolezni je v zadnjem času povzročila skeptične nasmehe - ideja o smrtnosti dedne patologije in popolni nemoči zdravnika pred dedno napako je postala tako močna. Če pa je bilo to mnenje do sredine 50. let lahko do neke mere upravičeno, je zdaj, po izdelavi številnih specifičnih in v mnogih primerih zelo učinkovitih metod za zdravljenje dednih bolezni, takšno napačno prepričanje povezano bodisi s pomanjkanjem ali, kot K pravilno ugotavlja S. Ladodo in S. M. Barashneva (1978), s težavo zgodnje diagnoze teh patologij. Identificirani so v fazi ireverzibilnih kliničnih motenj, ko zdravljenje z zdravili se izkaže za premalo učinkovito. medtem sodobne metode diagnostika vseh vrst dednih nepravilnosti (kromosomske bolezni, monogeni sindromi in multifaktorske bolezni) omogoča odkrivanje bolezni v najzgodnejših fazah. Uspeh zgodnjega zdravljenja je včasih neverjeten. Čeprav je danes boj proti dedni patologiji delo specializiranih znanstvenih ustanov, se zdi, da ni daleč čas, ko bodo bolniki po diagnozi in začetku patogenetskega zdravljenja prešli pod nadzor zdravnikov v rednih ambulantah in klinikah. To zahteva, da zdravnik pozna osnovne metode zdravljenja dedne patologije - tako obstoječe kot tiste, ki se razvija.
Med različnimi dednimi boleznimi človeka zavzemajo posebno mesto dedne presnovne bolezni, saj se genetska okvara manifestira bodisi v obdobju novorojenčka (galaktozemija, cistična fibroza) bodisi v zgodnjem otroštvu (fenilketonurija, galaktozemija). Te bolezni zasedajo eno od prvih mest med vzroki umrljivosti otrok [Veltishchev Yu. E., 1972]. Izjemna pozornost, ki se trenutno namenja zdravljenju teh bolezni, je zelo upravičena. V zadnjih letih so pri približno 300 od več kot 1500 dednih presnovnih nepravilnosti ugotovili specifično genetsko napako, ki povzroča funkcionalno inferiornost encima. Čeprav je osnova nastajajočih patološki proces je mutacija enega ali drugega gena, ki sodeluje pri tvorbi encimskih sistemov, patogenetski mehanizmi tega procesa pa imajo lahko povsem različne izraze. Prvič, sprememba ali pomanjkanje aktivnosti "mutantnega" encima lahko povzroči blokiranje določene povezave presnovni proces, zaradi česar bo telo kopičilo metabolite ali prvotni substrat, ki ima toksični učinek. Spremenjena biokemična reakcija lahko na splošno gre po »napačni« poti, kar povzroči pojav v telesu »tujih« spojin, ki zanj sploh niso značilne. Drugič, iz istih razlogov lahko pride do nezadostne tvorbe nekaterih produktov v telesu, kar ima lahko katastrofalne posledice.
Posledično patogenetsko zdravljenje dednih presnovnih bolezni temelji na bistveno različnih pristopih ob upoštevanju posameznih povezav patogeneze.
NADOMESTNO ZDRAVLJENJE
Pomen nadomestno zdravljenje dedne presnovne napake je preprost: vnos v telo manjkajočih ali nezadostnih biokemičnih substratov.
Klasičen primer nadomestnega zdravljenja je zdravljenje sladkorne bolezni. Uporaba insulina je omogočila močno zmanjšanje ne le umrljivosti zaradi te bolezni, ampak tudi invalidnosti bolnikov. Nadomestno zdravljenje se uspešno uporablja tudi za druge endokrine bolezni- pripravki joda in tiroidina za dedne okvare v sintezi ščitničnih hormonov [Zhukovsky M. A., 1971], glukokortikoidi za nenormalnosti metabolizma steroidov, ki so kliniki dobro znani kot adrenogenitalni sindrom [Tabolin V. A., 1973]. Ena od manifestacij dedne imunske pomanjkljivosti - disgamaglobulinemija - se zelo učinkovito zdravi z dajanjem gama globulina in poliglobulina. Zdravljenje hemofilije A s transfuzijo krvi darovalca in dajanjem antihemofilnega globulina poteka po istem principu.
Zdravljenje Parkinsonove bolezni z L-3-4-dihidroksifenilalaninom (L-DOPA) se je izkazalo za zelo učinkovito; Ta aminokislina služi kot prekurzor za nevrotransmiter dopamin v telesu. Dajanje L-DOPA ali njenih derivatov bolnikom vodi do močnega povečanja koncentracije dopamina v sinapsah centralnega živčnega sistema, kar bistveno ublaži simptome bolezni, predvsem zmanjša rigidnost mišic.
Nadomestno zdravljenje nekaterih dednih presnovnih bolezni, katerih patogeneza je povezana s kopičenjem presnovnih produktov, je relativno preprosto. To je transfuzija suspenzije levkocitov ali krvne plazme zdravih darovalcev, pod pogojem, da "normalni" levkociti ali plazma vsebujejo encime, ki biotransformirajo akumulirane produkte. To zdravljenje daje pozitiven učinek za mukopolisaharidoze, Fabryjevo bolezen, miopatije [Davidenkova E. F., Liberman P. S., 1975]. Nadomestno zdravljenje dednih presnovnih bolezni pa ovira dejstvo, da so številne encimske nepravilnosti lokalizirane v celicah osrednjega živčnega sistema, jeter itd. Dostava določenih encimskih substratov v te tarčne organe je težavna, saj se vnesejo v v telesu se razvijejo ustrezne imunopatološke reakcije. Rezultat je inaktivacija ali popolno uničenje encima. Trenutno se razvijajo metode za preprečevanje tega pojava.
VITAMINSKA TERAPIJA
Vitaminoterapija, torej zdravljenje nekaterih dednih presnovnih bolezni z dajanjem vitaminov, je zelo podobna nadomestnemu zdravljenju. Pri nadomestnem zdravljenju pa vnašamo v telo fiziološke, »normalne« odmerke biokemičnih substratov, pri vitaminskem zdravljenju (ali kot ga imenujemo tudi »megavitaminsko« zdravljenje) pa so odmerki desetkrat in celo stokrat večji [ Barashnev Yu I. et al., 1979]. Teoretične osnove te metode zdravljenja prirojenih motenj metabolizma in delovanja vitaminov so naslednje. Večina vitaminov mora na poti do tvorbe aktivnih oblik, tj. koencimov, preiti faze absorpcije, transporta in kopičenja v ciljnih organih. Vsak od teh korakov zahteva sodelovanje številnih specifičnih encimov in mehanizmov. Sprememba ali izkrivljanje genetskih informacij, ki določajo sintezo in aktivnost teh encimov ali njihovih mehanizmov, lahko moti pretvorbo vitamina v aktivna oblika in s tem preprečijo, da bi izpolnil svojo funkcijo v telesu [Spirichev V.B., 1975]. Podobni so tudi razlogi za moteno delovanje vitaminov, ki niso koencimi. Njihova okvara je praviloma posledica interakcije z določenim encimom, in če je njegova sinteza ali aktivnost motena, bo delovanje vitamina nemogoče. Možne so tudi druge različice dednih motenj vitaminskih funkcij, vendar jih združuje dejstvo, da se simptomi ustreznih bolezni razvijejo, ko dobra prehrana otroka (v nasprotju s pomanjkanjem vitamina). Terapevtski odmerki vitaminov so neučinkoviti, vendar včasih (če sta transport vitamina ali tvorba koencima motena) parenteralno dajanje izjemno visokih odmerkov vitamina ali že pripravljenega koencima, ki do neke mere poveča aktivnost v sledovih okvarjenih encimskih sistemov, vodi do terapevtskega uspeh [Annenkov G. A., 1975; Spirichev B.V.. 1975].
Na primer, bolezen "urin z vonjem javorjevega sirupa" je podedovana avtosomno recesivno in se pojavlja s frekvenco 1: 60 000. S to boleznijo se izovalerijanska kislina in drugi presnovni produkti keto kislin izločajo iz telesa v velike količine, kar daje urinu poseben vonj. Simptomi so mišična togost, konvulzivni sindrom in opistotonus. Ena oblika bolezni se uspešno zdravi s prevelikimi odmerki vitamina B1 že od prvih dni otrokovega življenja. Druge od tiamina odvisne presnovne motnje vključujejo subakutno nekrotizirajočo encefalomielopatijo in megaloblastno anemijo.
V ZSSR so najpogostejša stanja, odvisna od vitamina B6 [Tabolin V.A., 1973], ki vključujejo ksanturenurijo, homocistinurijo itd. S temi boleznimi, povezanimi z genetskimi okvarami od piridoksala odvisnih encimov kinureninaze in cistationin sintaze, se pojavijo globoke spremembe v razvijejo se motnje inteligence in nevrološke motnje, konvulzivni sindrom, dermatoze, alergijske manifestacije itd. Rezultati zgodnjega zdravljenja teh bolezni z visokimi odmerki vitamina B6 so zelo spodbudni [Barashnev Yu.I. et al., 1979]. Znane presnovne motnje, odvisne od vitaminov, so naslednje [po Barashnevu Yu. I. et al., 1979].
OPERACIJA
Kirurške metode so našle široko uporabo pri zdravljenju dednih anomalij, predvsem pri odpravljanju takšnih razvojnih napak, kot so razcep ustnice in neba, polidaktilija, sindaktilija, prirojena stenoza pilorusa, prirojena dislokacija kolčnega sklepa. Zahvaljujoč napredku kirurgije v zadnjih desetletjih je postalo mogoče učinkovito popraviti prirojene srčne anomalije in velika plovila, presaditev ledvic z dednimi cističnimi lezijami. Kirurško zdravljenje dedne sferocitoze (odstranitev vranice), dednega hiperparatiroidizma (odstranitev adenomov) daje določene pozitivne rezultate. obščitnične žleze), ferminizacija testisov (odstranitev spolnih žlez), dedna otoskleroza, Parkinsonova bolezen in druge genetske okvare.
Kirurško metodo pri zdravljenju stanj imunske pomanjkljivosti lahko štejemo za specifično, celo patogenetsko. Presaditev embrionalne (za preprečevanje zavrnitvene reakcije) timusne žleze (timus) v primeru dedne imunopatologije v določeni meri obnovi imunoreaktivnost in bistveno izboljša stanje bolnikov. Pri nekaterih dednih boleznih, ki jih spremljajo motnje v imunogenezi, opravimo presaditev kostnega mozga (Wiskott-Aldrichov sindrom) ali odstranitev timusa (avtoimunske bolezni).
Tako kirurška metoda zdravljenja dednih nepravilnosti in razvojnih napak ohranja svoj pomen kot specifična metoda.
DIETNA TERAPIJA
Dietna terapija ( terapevtska prehrana) je za številne dedne presnovne bolezni edina patogenetska in zelo uspešna metoda zdravljenja, v nekaterih primerih pa tudi preventiva. Slednja okoliščina je še toliko bolj pomembna, ker se pri odraslih razvije le nekaj dednih presnovnih motenj (na primer pomanjkanje laktaze v črevesju). Običajno se bolezen manifestira v prvih urah (cistična fibroza, galaktozemija, Crigler-Nayjarjev sindrom) ali v prvih tednih (fenilketonurija, agamaglobulinemija itd.) Otrokovega življenja, kar vodi bolj ali manj hitro do žalostnih posledic, vključno s smrtjo. .
Enostavnost glavnega ukrepa zdravljenja - izključitev določenega dejavnika iz prehrane - ostaja izjemno mamljiva. Čeprav pri nobeni drugi bolezni dietna terapija ne deluje kot samostojna in tako učinkovita metoda zdravljenja [Annenkov G. A., 1975], zahteva strogo upoštevanje številnih pogojev in jasno razumevanje zapletenosti doseganja želenega rezultata. Ti pogoji, po Yu. E. Veltishchevu (1972), so naslednji: "Natančna zgodnja diagnoza presnovnih nenormalnosti, izključitev napak, povezanih z obstojem fenotipsko podobnih sindromov; upoštevanje homeostatskega načela zdravljenja, kar pomeni največjo prilagoditev prilagoditev prehrane potrebam rastočega organizma; skrbno klinično in biokemijsko spremljanje dietoterapije."
Razmislimo o tem na primeru ene najpogostejših prirojenih motenj metabolizma - fenilketonurije (PKU). Ta avtosomno recesivna dedna bolezen se pojavlja s povprečno pogostnostjo 1:7000. Pri PKU genska mutacija vodi do pomanjkanja fenilalanin 4-hidroksilaze, zato se fenilalanin, ki vstopi v telo, ne pretvori v tirozin, temveč v nenormalne presnovne produkte - fenilpiruvična kislina, feniletilamin itd. Ti derivati fenilalanina, ki medsebojno delujejo z membranami celic centralnega živčnega sistema, preprečujejo prodiranje triptofana vanje, brez katerega je sinteza številnih beljakovin nemogoča. Posledično se zelo hitro razvijejo nepopravljive duševne in nevrološke motnje. Bolezen se razvije z začetkom hranjenja, ko fenilalanin začne vstopati v telo. Zdravljenje je sestavljeno iz popolne odstranitve fenilalanina iz prehrane, to je hranjenje otroka s posebnimi beljakovinskimi hidrolizati. Vendar je fenilalanin razvrščen kot esencialni, tj. aminokisline, ki se ne sintetizirajo v človeškem telesu in morajo vstopiti v telo v količinah, potrebnih za relativno normalno telesni razvoj otrok. Tako je preprečevanje na eni strani duševne in na drugi strani telesne prizadetosti ena glavnih težav pri zdravljenju fenilketonurije, pa tudi nekaterih drugih dednih »napak« metabolizma. Skladnost z načelom homeostatske dietne terapije za PKU je precej težka naloga. Vsebnost fenilalanina v hrani ne sme biti večja od 21% starosti fiziološka norma, ki preprečuje tako patološke manifestacije bolezni kot motnje telesnega razvoja [Barashneva S. M., Rybakova E. P., 1977]. Sodobne diete za bolnike s PKU omogočajo odmerjanje vnosa fenilalanina v telo natančno glede na njegovo koncentracijo v krvi glede na biokemično analizo. Zgodnja diagnoza in takojšnje predpisovanje dietne terapije (v prvih 2-3 mesecih življenja) zagotavljata normalen razvoj otroka. Uspeh zdravljenja, ki se je začel pozneje, je veliko skromnejši: v obdobju od 3 mesecev do enega leta - 26%, od enega leta do 3 let - 15% zadovoljivih rezultatov [Ladodo K.S., Barashneva S.M., 1978]. Zato je pravočasen začetek dietne terapije ključ do njene učinkovitosti pri preprečevanju pojava in zdravljenja te patologije. Zdravnik mora posumiti na prirojeno napako presnove in vedenja biokemične raziskaveče ima otrok slabo pridobivanje teže, bruhanje, patološke "znake" živčnega sistema in družinsko anamnezo ( zgodnja smrt, duševna zaostalost) [Vulovich D. et al., 1975].
Popravek presnovne motnje s pomočjo ustrezne specifične terapije je bila razvita za številne dedne bolezni (tabela 8). Odkrivanje biokemičnih osnov vedno novih presnovnih blokad pa zahteva tako ustrezne metode dietne terapije kot optimizacijo obstoječih diet. Veliko dela v tej smeri izvaja Inštitut za pediatrijo in otroško kirurgijo M3 RSFSR skupaj z Inštitutom za prehrano Akademije medicinskih znanosti ZSSR.
Tabela 8. Rezultati dietne terapije pri nekaterih dednih presnovnih boleznih [po G. A. Annenkovu, 1975) | |||
Bolezen | Okvarjen encim | Dieta | Učinkovitost zdravljenja |
Fenilketonurija | Fenilalanin 4-hidroksilaza (kompleks treh encimov in dveh kofaktorjev) | Omejitev fenilalanina | Dobro je, če se zdravljenje začne v prvih 2 mesecih življenja |
Urinska bolezen javorjevega sirupa | Dekarboksilaze stranske verige keto kislin | Omejitev levcina, izolevcina, valina | Zadovoljivo, če se zdravljenje začne v neonatalnem obdobju |
Homocistinurija | Cistationin sintaza | Omejitev metionina, dodajanje cistina, piridoksina | Odlični rezultati, če se zdravljenje začne prej klinične manifestacije bolezni |
histidinemija | Histidin deaminaza | Omejitev histidina | Še vedno nejasno |
Tirozinemija | n-hidroksifenil-piruvat oksidaza | Omejitev tirozina in fenilalanina | Enako |
cistinoza | Verjetno lizosomska cistin reduktaza ali membranski transportni proteini, ki odstranijo cistin iz lizosomov | Omejitev metionina in cistina (ena vrsta terapije) | Enako |
glicinemija (nekatere oblike) | Encimske verige za pretvorbo propionata v sukcinat; serin hidroksimetil transferaza | Omejevanje beljakovin (zlasti tistih, bogatih z glicinom in serinom) | dobro |
Motnje cikla sečnine (nekatere oblike) | ornitin karbamoil transferaza, karbamoil fosfat sintaza, argininosukcinat sintetaza | Omejitev beljakovin | Delno |
galaktozemija | Galaktoza 1-fosfat uridil transferaza | Brez galaktoze | Dobro je, če se zdravljenje začne v neonatalnem obdobju |
Intoleranca na fruktozo | Fosfofruktokinaza | Brez fruktoze | Dobro je, če se zdravljenje začne v zgodnjem otroštvu |
Malabsorpcija di- in monosaharidov | Črevesna saharoza, laktaza; okvara transportnih proteinov v celicah črevesne stene | Izključitev ustreznih di- in monosaharidov | dobro |
Metilmalonska acidemija in ketonska glicinemija | Izomeraza 1-metilmalonske kisline | Omejitev levcina, izolevcina, valina, metionina, treonina | dobro |
Glikogeneza Ošpice tipa I | Glukoza-6-fosfataza | Omejevanje ogljikovih hidratov | Delno |
Glikogeneza Ošpice tipa V | Mišična fosforilaza | Dodatno dajanje glukoze ali fruktoze | Pozitiven učinek |
Hiperlipidemija, hiperholesterolemija | - | Nizka vsebnost nasičenih maščobnih kislin, povečanje nenasičenih | Nekaj pozitivnega učinka, vendar so izkušnje premalo |
Refsumova bolezen (cerebrotendinalna ksantomatoza) | - | Dieta brez rastlin | Uspešno |
Obravnavane metode zdravljenja dednih bolezni zaradi ugotovljene etiologije ali patogenetskih povezav lahko štejemo za specifične. Vendar pa za veliko večino vrst dedne patologije še nimamo metod specifične terapije. To velja na primer za kromosomske sindrome, čeprav so njihovi etiološki dejavniki dobro znani, ali za bolezni z dedno nagnjenostjo, kot sta ateroskleroza in hipertenzija, čeprav so posamezni mehanizmi razvoja teh bolezni bolj ali manj raziskani. Zdravljenje obeh ni specifično, temveč simptomatsko. Recimo glavni cilj terapije za kromosomske motnje- korekcija fenotipskih manifestacij, kot so duševna zaostalost, počasna rast, nezadostna feminizacija ali maskulinizacija, nerazvitost spolnih žlez, specifičen videz. V ta namen se uporabljajo anabolični hormoni, androgeni in estrogeni, hormoni hipofize in Ščitnica v kombinaciji z drugimi metodami zdravljenja z zdravili. Vendar pa učinkovitost zdravljenja na žalost pušča veliko želenega.
Kljub pomanjkanju zanesljivih idej o etioloških dejavnikih večfaktorskih bolezni njihovo zdravljenje s pomočjo sodobnih zdravil daje dobre rezultate. Ne da bi odpravil vzrok bolezni, je zdravnik prisiljen nenehno izvajati podporno terapijo, kar je resna pomanjkljivost. Vendar pa bo trdo delo stotine laboratorijev, ki preučujejo dedno patologijo in metode boja proti njej, zagotovo vodilo do pomembnih rezultatov. Smrtnost dednih bolezni obstaja le, dokler niso raziskani njihovi vzroki in patogeneza.
UČINKOVITOST ZDRAVLJENJA MULTIFAKTORIJSKIH BOLEZNI
ODVISNO OD STOPNJE DEDNE KIRURGIJE PRI BOLNIKIH
Glavna naloga klinične genetike zdaj postaja preučevanje vpliva genetskih dejavnikov ne le na polimorfizem kliničnih manifestacij, temveč tudi na učinkovitost zdravljenja pogostih večfaktorskih bolezni. Zgoraj je bilo omenjeno, da etiologija te skupine bolezni združuje genetske in okoljske dejavnike, katerih medsebojne lastnosti zagotavljajo izvajanje dedne nagnjenosti ali preprečujejo njeno manifestacijo. Še enkrat na kratko spomnimo, da so za večfaktorske bolezni značilne skupne značilnosti:
Vendar pa zgoraj navedeno ne vpliva na posebnosti zdravljenja večfaktorske patologije, ki je odvisna od dejavnikov dedne konstitucije človeškega telesa. Medtem pa mora klinični in genetski polimorfizem bolezni spremljati velika razlika v učinkovitosti zdravljenja, ki jo opazimo v praksi. Z drugimi besedami, mogoče je postaviti trditev o povezavi med učinkom zdravljenja določene bolezni in stopnjo poslabšanja pri določenem bolniku z ustrezno dedno nagnjenostjo. S podrobnostmi tega stališča smo najprej formulirali [Lilin E. T., Ostrovskaya A. A., 1988], da lahko na njegovi podlagi pričakujemo:
Vse zgoraj navedene določbe je mogoče preučiti in dokazati s primeri različnih večfaktorskih bolezni. Ker pa vsi logično izhajajo iz glavne verjetne povezave - resnosti procesa in učinkovitosti njegovega zdravljenja na eni strani s stopnjo dedne obremenjenosti na drugi strani - potem je treba to povezavo strogo upoštevati. preverjeno dokazilo o ustreznem modelu. Ta model bolezni mora nato izpolnjevati naslednje pogoje:
Model, ki v zadostni meri izpolnjuje navedene pogoje, je kronični alkoholizem, katerega multifaktornost etiologije trenutno ni vprašljiva. Hkrati prisotnost sindroma mačka in popivanje zanesljivo kaže na prehod procesa v II (glavno) fazo bolezni, zmanjšanje tolerance kaže na prehod v III stopnja. Tudi ocena terapevtskega učinka glede na trajanje remisije po terapiji je razmeroma enostavna. Nazadnje, v večini bolnišnic se uporablja enoten režim zdravljenja kroničnega alkoholizma, sprejet v naši državi (abverzijsko zdravljenje z izmeničnimi tečaji). Zato smo za nadaljnjo analizo proučevali razmerje med stopnjo dedne obremenjenosti kroničnega alkoholizma, resnostjo njegovega poteka in učinkovitostjo zdravljenja v skupinah ljudi z isto starostjo nastopa bolezni.
Glede na stopnjo dedne obremenitve so bili vsi bolniki (1111 moških, starih od 18 do 50 let) razdeljeni v 6 skupin: 1. - osebe, ki nimajo sorodnikov s kroničnim alkoholizmom ali drugimi duševnimi boleznimi (105 ljudi); 2. - osebe, ki imajo sorodnike 1. in 2. stopnje sorodstva, ki trpijo za duševno boleznijo (55 oseb); 3. - osebe z alkoholnimi sorodniki drugega kolena (dedki, babice, tete, strici, bratranci) (57 oseb); 4. - osebe, katerih oče trpi zaradi kroničnega alkoholizma (817 oseb); 5. - osebe z materjo, ki trpi za kroničnim alkoholizmom (46 oseb); 6. - osebe z obema bolnima staršema (31 oseb). Za resnost procesa je bila značilna starost bolnika ob prehodu iz ene faze v drugo, pa tudi trajanje časovnih intervalov med posameznimi fazami procesa. Učinkovitost zdravljenja je bila ocenjena z največjo remisijo med postopkom. |
Tabela 9. Povprečna starost (leta) nastopa kliničnih manifestacij kroničnega alkoholizma v skupinah bolnikov z različne stopnje dedna obremenitev | ||||||
Simptom | skupina | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Prvi alkoholizem | 17,1±0,5 | 16,6±1,0 | 16,0±1,2 | 15,8±0,3 | 15,4±1,0 | 14,7±1,2 |
Začetek epizodnega pitja | 20,6±1,0 | 20,1±1,21 | 19,8±1,5 | 19,6±0,5 | 18,7±1,6 | 18,3±1,5 |
Začetek sistematičnega pijančevanja | 31,5±1,6 | 26,3±1,9 | 25,7±2,0 | 24,6±0,5 | 23,8±2,1 | 23,9±2,8 |
Pojav sindroma mačka | 36,2±1,2 | 29,5±2,0 | 29,3±2,0 | 28,1±0,5 | 27,7±2,1 | 26,3±2,8 |
Registracija in začetek zdravljenja | 41,0±1,3 | 32,7±2,2 | 34,1±2,1 | 33,0±0,9 | 31,8±2,3 | 30,0±2,8 |
Razvoj alkoholne psihoze | 41,3±12,5 | 32,2±6,9 | 33,5±1,8 | 28,6±6,6 |
Tabela za analizo podatkov. 9 je razvidno, da se povprečna starost prve alkoholizacije bistveno razlikuje v skupinah z različno stopnjo dedne obremenjenosti. Večja kot je resnost, prej se začne alkoholizacija. Naravno je domnevati, da bo tudi povprečna starost ob nastopu vseh drugih simptomov drugačna. Spodaj predstavljeni rezultati to potrjujejo. Razlika pa je na primer med bolniki obeh skrajnih skupin v povprečni starosti prvega alkoholizma in nastopa epizodnega pijančevanja 2,5 leta, medtem ko je razlika med njima v povprečni starosti začetka sistematičnega pijančevanja 7 let. , v povprečni starosti pojava sindroma mačka - 10 let, povprečna starost nastopa psihoze pa je 13 let. Intervali med začetkom občasnega pijančevanja in prehodom v sistematično pijančevanje, trajanje sistematičnega pijančevanja pred pojavom sindroma mačka in alkoholnih psihoz so tem krajši, čim večja je stopnja dedne obremenjenosti. Posledično sta nastanek in dinamika teh simptomov pod genetskim nadzorom. Tega ne moremo reči o povprečnem trajanju intervala od prve alkoholizacije do začetka epizodnega uživanja alkohola (v vseh skupinah je 3,5 leta) in povprečnem trajanju intervala od nastanka sindroma mačka do registracije bolnika. (v vseh skupinah je 4 leta), kar je seveda odvisno izključno od okoljskih dejavnikov.
Če preidemo na rezultate študije razmerja med učinkovitostjo zdravljenja kroničnega alkoholizma in stopnjo dedne obremenitve pri bolnikih, ugotavljamo, da je pri bolnikih obstajala pomembna težnja k zmanjšanju trajanja remisije z večjo stopnjo bremena. Razlika v obeh skrajnih skupinah (brez dedne obremenitve in z največjo obremenitvijo) je 7 mesecev (23 oziroma 16 mesecev). Posledično je učinkovitost tekočih terapevtskih ukrepov povezana ne le s socialnimi, temveč tudi z biološkimi dejavniki, ki določajo patološki proces.
Tabela 10. Neposredna analiza dednih bolezni z uporabo genskih testov za identifikacijo intragenske okvare | |
Bolezen | poskusite |
pomanjkanje α1-antitripsina | Sintetični oligonukleotid α 1 -antitripsin |
Hiperplazija nadledvične žleze | Steroid-21-hidroksilaza |
Amiloidna nevropatija (avtosomno dominantna) | Predalbumin |
Pomanjkanje antitrombina III | Antitrombin III |
Pomanjkanje horionskega somatomamotropina | Horionski somatomamotropin |
Kronična granulomatoza (KG) | "Kandidat" za gene hCG |
Dedna eliptocitoza | Beljakovine 4.1 |
Pomanjkanje rastnega hormona | Rastni hormon |
Idiopatska hemokromatoza | HLA - DR - beta |
Hemofilija A | Faktor VIII |
Hemofilija B | Faktor IX |
Bolezen težke verige | Težke verige imunoglobulina |
Dedna obstojnost fetalnega hemoglobina | γ-globulin |
Hiperholesterolemija | |
Hudo pomanjkanje imunoglobulina cece | Težke verige imunoglobulina |
T-celična levkemija | T-celični receptorji, verige alfa, beta in gama |
Limfomi | Težke verige imunoglobulina |
Pro-α 2 (I) kolagen, pro-α 1 (I) kolagen | |
Fenilketonurija | Fenilalanin hidroksilaza |
Porfirija | Uroporfirinogen dekarboksilaza |
Sandhoffova bolezen, infantilna oblika | β-heksozamindaza |
Huda kombinirana imunska pomanjkljivost | Adenozin dezaminidaza |
Alfa talasemija | β-globulin, ε-globin |
Beta talasemija | β-globin |
Tirozinemija II | Tirozin aminotransferaza |
Tabela 11. Analiza kromosomskih delecij in anevploidije pri boleznih glede na kloniranje genov in vzorce DNA | |
Bolezen | poskusite |
Aniridija | Katalaza |
Beckwith-Wiedemannov sindrom | Insulin, insulinu podoben rastni faktor |
Sindrom mačjega očesa | DNK segment kromosoma 22 |
horioderma | DXY I |
Segmenti DNK kromosoma X | |
Klinefelterjev sindrom | Segmenti DNK kromosoma X |
Norriejeva bolezen | DXS 7 (1,28) |
Prader-Willijev sindrom | DNK segmenti kromosoma 15 |
retinoblastom | DNK segmenti kromosoma 13 |
Wilmsov tumor (aniridija) | β-podenota folikle stimulirajočega hormona |
Yp-izbris | Segmenti DNK kromosoma Y |
Izbris 5p- | DNK segmenti kromosoma 5 |
Sindrom 5q- | C-fms Faktor stimulacije granulocitov - makrofagov |
Sindrom 20q- | c-src |
Sindrom 18p- | Alfoidno zaporedje kromosoma 18 |
Tabela 12. Posredna analiza dedne bolezni z uporabo tesno povezanih polimorfnih fragmentov DNA | |
Bolezen | poskusite |
pomanjkanje α 1-antitripsina, emfizem | α 1 -antitripsin |
Ehlers-Danlosov sindrom tipa IV | α 3 (I) kolagen |
Hemofilija A | Faktor VIII |
Hemofilija B | Faktor IX |
Lesch-Nychenov sindrom | Hipoksantin gvanin fosforibozil transferaza |
Hiperlipidemija | Apo-lipoprotein C2 |
Marfanov sindrom | α 2 (I) kolagen |
Pomanjkanje ornitin karbamoiltransferaze | Ornitin transkarbamilaza |
Osteogenesis imperfecta tip I | α 1 (I) kolagen, α 2 (I) kolagen |
Fenilketonurija | Fenilalanin hidroksilaza |
Tabela 13. Posredna analiza dednih bolezni z uporabo povezanih segmentov DNK za proučevanje sodednih polimorfizmov DNK | |
Bolezen | poskusite |
Policistična ledvična bolezen odraslega tipa | HVR regija 3 do α-globina |
agamaglobulinemija | str 19-2 (DXS3); S21 (DXS1) segmenti DNK kromosoma X |
Dedni Alport nefritis | DXS 17 |
Anhidrotična ektodermalna displazija | rTAK8 |
Charcot-Marie-Toothova bolezen X-vezana dominantna | DXYS1 |
horioderma | DXYS1, DXS11; DXYS 1; DXYS12 |
Kronična granulomatoza | 754 (DXS84); PERT 84 (DXS 164) |
Cistična fibroza | Pro-α 2 (I) kolagen, 7C22 (7; 18) p/311 (D7S18), C-met S8 |
Duchennove in Beckerjeve mišične distrofije | PERT 87 (DXS1, 164), razn |
Prirojena diskeratoza | DXS 52, faktor VIII, DXS15 |
Emery-Dreyfusova mišična distrofija | DXS 15, faktor VIII |
Sindrom duševne zaostalosti Fragile X | Faktor IX, St14 (DXS 52) |
Hemofilija A | S14, DX 13 (DXS 52, DXS 15) |
Huntingtonova horeja | CD8 (D4S10) |
Pomanjkanje 21-hidroksilaze | HLA razreda I in II |
Hiperholesterolemija | Receptor za lipoproteine nizke gostote |
Hipohidrotična ektodermalna displazija | DXYS1, 58-1 (DXS 14), 19-2 (DXS3) |
Prevladuje hipofosfatemija | DXS41, DXS43 |
Hunterjev sindrom | DX13 (DXS 15), razno |
Ihtioza, povezana z X | DXS 143 |
Kennedyjeva bolezen | DXYS 1 |
Miotonična distrofija | segmenti DNA kromosoma 19 D19 S19; apo-lipoprotein C2 |
nevrofibromatoza | Minisatelit |
X-vezana nevropatija | DXYSl, DXS14 (р58-1) |
Retinitis pigmentosa | DXS7 (L 1,28) |
Spastična paraplegija | DX13 (DXS15); S/14 (DXS52) |
Spinocerebralna ataksija | DNK segmenti kromosoma 6 |
Wilsonova bolezen | D13S4, D13S10 |
Tako pridobljeni rezultati nam omogočajo sklepati, da obstaja resnična povezava med resnostjo poteka in učinkovitostjo zdravljenja kroničnega alkoholizma s stopnjo dedne obremenitve. Posledično je analiza dedne obremenjenosti in njene groba ocena v skladu s shemo iz 2. poglavja mora zagotoviti družinski zdravnik pomoč pri izbiri optimalne taktike zdravljenja in napovedi poteka različnih večfaktorskih bolezni, ko se zbirajo ustrezni podatki.
METODE ZDRAVLJENJA V RAZVOJU
Razmislimo o možnostih metod zdravljenja, ki še niso zapustile sten laboratorijev in so na eni ali drugi stopnji eksperimentalnega testiranja.
Če analiziramo zgoraj navedena načela nadomestnega zdravljenja, smo omenili, da je razširjenost te metode boja proti dedni patologiji omejena zaradi nezmožnosti ciljne dostave potrebnega biokemičnega substrata v organe, tkiva ali ciljne celice. Kot vsaka tuja beljakovina tudi vneseni »zdravilni« encimi povzročijo imunološko reakcijo, ki vodi zlasti do inaktivacije encima. V zvezi s tem so poskušali uvesti encime pod zaščito nekaterih umetnih sintetičnih tvorb (mikrokapsul), kar pa ni bilo posebno uspešno. Medtem ostaja na dnevnem redu zaščita beljakovinske molekule pred okoljem z umetno ali naravno membrano. V ta namen so v zadnjih letih preučevali liposome - umetno ustvarjene lipidne delce, sestavljene iz ogrodja (matrice) in lipidne (tj. Ne povzročajo imunoloških reakcij) membrane-lupine. Matriko lahko napolnimo s katero koli biopolimerno spojino, na primer z encimom, ki bo z zunanjo membrano dobro zaščiten pred stikom z imunsko kompetentnimi celicami telesa. Po vnosu v telo liposomi prodrejo v celice, kjer se pod delovanjem endogenih lipaz lupina liposomov uniči in encim, ki ga vsebujejo, strukturno in funkcionalno nedotaknjen, vstopi v ustrezno reakcijo. Istemu cilju - transportu in podaljšanju delovanja proteina, potrebnega za celice, so namenjeni tudi poskusi s tako imenovanimi eritrocitnimi sencami: pacientove eritrocite inkubiramo v hipotoničnem okolju z dodatkom proteina, namenjenega transportu. Nato se ponovno vzpostavi izotoničnost medija, nakar bodo nekatere rdeče krvne celice vsebovale beljakovino, ki je prisotna v mediju. Z beljakovinami obremenjene rdeče krvne celice se vnesejo v telo, kjer se dostavijo organom in tkivom s sočasno zaščito.
Med drugimi metodami, ki se razvijajo za zdravljenje dednih bolezni, genski inženiring vzbuja posebno pozornost ne le medicinske stroke, ampak tudi širše javnosti. Govorimo o neposrednem vplivu na mutirani gen, o njegovi korekciji. Z biopsijo tkiva ali odvzemom krvi je mogoče pridobiti pacientove celice, v katerih med kultivacijo zamenjamo ali popravimo mutantni gen in te celice nato avtoimplantiramo (kar bi odpravilo imunološke reakcije) v pacientovo telo. Takšna obnova izgubljene funkcije genoma je mogoča s pomočjo transdukcije - zajetja in prenosa z virusi (fagi) dela genoma (DNK) zdrave celice darovalca v prizadeto celico prejemnico, kjer se ta del genoma začne. normalno delovati. Možnost tovrstnega popravljanja genetske informacije in vitro in njenega kasnejšega vnosa v telo je bila dokazana s številnimi poskusi, kar je povzročilo izjemno zanimanje za genski inženiring.
Trenutno, kot ugotavlja V. N. Kalinin (1987), se pojavljata dva pristopa k popravljanju dednega materiala, ki temeljita na konceptih genskega inženiringa. Po prvem izmed njih (genska terapija) je mogoče od pacienta pridobiti klon celic, v genom katerega vnesemo fragment DNA, ki vsebuje normalen alel mutantnega gena. Po avtotransplantaciji lahko pričakujemo nastajanje normalnega encima v telesu in posledično odpravo patoloških simptomov bolezni. Drugi pristop (genekirurgija) je povezan s temeljno možnostjo ekstrakcije oplojenega jajčeca iz materinega telesa in zamenjavo nenormalnega gena v njegovem jedru s kloniranim "zdravim". V tem primeru se po avtoimplantaciji jajčeca razvije plod, ki ni le praktično zdrav, ampak tudi prikrajšan za možnost prenosa patološke dednosti v prihodnosti.
Vendar se zdi, da so možnosti za uporabo genskega inženiringa za zdravljenje dednih presnovnih bolezni precej oddaljene, če upoštevamo nekatere težave, ki se pojavljajo. Naštejmo težave, ki ne zahtevajo posebnega genetskega in biokemijskega znanja [Annenkov G. A., 1975], katerih rešitev ostaja stvar prihodnosti.
Vnos "zdrave" DNK v prejemno celico brez hkratne odstranitve "poškodovanega" gena ali dela DNK bo pomenil povečanje vsebnosti DNK v tej celici, to je njen presežek. Medtem presežek DNK vodi do kromosomskih bolezni. Bo presežek DNK vplival na delovanje genoma kot celote? Poleg tega se nekatere genetske okvare uresničujejo ne na celični, ampak na ravni organizma, to je pod osrednjo regulacijo. V tem primeru se uspehi genskega inženiringa, doseženi v poskusih na izolirani kulturi, morda ne bodo ohranili, ko se celice "vrnejo" v telo. Pomanjkanje metod za natančen nadzor nad količino vnesenih genetskih informacij lahko privede do "predoziranja" določenega gena in povzroči okvaro z nasprotnim predznakom: na primer, dodaten inzulinski gen pri sladkorni bolezni povzroči razvoj hiperinzulinemije. . Vneseni gen mora biti vgrajen ne na katerem koli mestu, ampak na določenem mestu na kromosomu, sicer lahko pride do motenj medgenskih povezav, kar bo vplivalo na branje dednih informacij.
Presnova celice s patološko dednostjo je prilagojena netipičnim razmeram. Zato vgrajeni "normalni" gen ali bolje rečeno njegov produkt - normalni encim - morda v celici ne najde potrebne presnovne verige in njenih posameznih komponent - encimov in kofaktorjev, da ne omenjamo dejstva, da celica proizvaja normalen, a v bistvu "tuj protein lahko povzroči množične avtoimunske reakcije.
Nazadnje, genski inženiring še ni našel metode, ki bi popravila genom zarodnih celic; to pomeni možnost pomembnega kopičenja škodljivih mutacij v prihodnjih generacijah s fenotipsko zdravimi starši.
To so na kratko glavni teoretični ugovori proti uporabi genskega inženiringa za zdravljenje dednih presnovnih motenj. Velika večina dednih presnovnih bolezni je posledica izjemno redkih mutacij. Razvijanje ustrezne metode genskega inženiringa za vsako od teh pogosto edinstvenih situacij ni le izjemno »zapletena« in ekonomsko nerentabilna zadeva, ampak je vprašljiva tudi z vidika začetnega časa. specifično zdravljenje. Za najpogostejše prirojene presnovne motnje so razvili metode dietoterapije, ki ob pravilni uporabi dajejo odlične rezultate. Sploh ne želimo dokazati nesmiselnosti genskega inženiringa za zdravljenje dednih bolezni ali ga diskreditirati kot metode za reševanje številnih splošnih bioloških problemov. Zgoraj navedeno se nanaša predvsem na izjemne uspehe genskega inženiringa pri prenatalni diagnostiki dednih bolezni različnega izvora. Glavna prednost v tem primeru je določitev specifične kršitve strukture DNK, to je "odkrivanje primarnega gena, ki je vzrok bolezni" [Kalinin V.N., 1987].
Načela diagnostike DNK so relativno preprosta za razumevanje. Prvi izmed postopkov (blot) je zmožnost uporabe specifičnih encimov – restrikcijskih endonukleaz – za razdelitev molekule DNA na številne fragmente, od katerih lahko vsak vsebuje želeni patološki gen. Na drugi stopnji se ta gen identificira s pomočjo posebnih "sond" DNK - sintetiziranih nukleotidnih zaporedij, označenih z radioaktivnim izotopom. To »sondiranje« je mogoče izvesti na različne načine, ki sta jih opisala zlasti D. Cooper in J. Schmidtke (1986). Za ponazoritev se bomo osredotočili le na eno izmed njih. Z metodami genskega inženiringa se sintetizira majhno (do 20) normalno zaporedje nukleotidov, ki pokrivajo mesto domnevne mutacije in se označi z radioaktivnim izotopom. To zaporedje se nato poskuša hibridizirati z DNK, izolirano iz celic določenega ploda (ali posameznika). Očitno bo hibridizacija uspešna, če testirana DNK vsebuje normalen gen; v prisotnosti mutantnega gena, tj. nenormalnega nukleotidnega zaporedja v izolirani verigi DNK, do hibridizacije ne bo prišlo. Zmogljivosti diagnostike DNK na sedanji stopnji so prikazane v tabeli. 10-13, povzeto po delu D. Cooperja in J. Schmidtkeja (1987).
Tako v številnih vprašanjih zdravniška praksa genski inženiring bo, ko se bo razvijal in izboljševal, nedvomno dosegal še bolj osupljive uspehe. Teoretično ostaja edina metoda etiološkega zdravljenja različnih človeških bolezni, v nastanku katerih je tako ali drugače »zastopana« dednost. V boju proti umrljivosti in invalidnosti zaradi dednih bolezni je treba uporabiti vse sile in sredstva medicine.
PREPREČEVANJE PRIROJENE PATOLOGIJE PRI ŽENSKAH IZ VISOKIH TVEGANIH SKUPIN
Problem boja proti človeški prirojeni patologiji zaradi svojega medicinskega in socialno-ekonomskega pomena pritegne izjemno veliko pozornost strokovnjakov. Nenehno povečevanje pogostosti prirojenih napak (do 6-8% pri novorojenčkih, vključno z duševno zaostalostjo) in predvsem tistih, ki močno zmanjšajo vitalnost osebe in možnost njene socialne prilagoditve, je privedlo do oblikovanja številne bistveno nove metode za preprečevanje teh motenj.
Glavni način boja proti prirojenim boleznim je njihova prenatalna diagnoza s posebnimi dragimi metodami in prekinitev nosečnosti, če se odkrije bolezen ali okvara. Povsem očitno je, da poleg resnih duševna travma, ki se nanaša na mater, to delo zahteva znatne materialne stroške (glej spodaj). Trenutno je v tujini splošno sprejeto, da je z vseh vidikov veliko »bolj donosno« ne toliko pravočasno diagnosticirati nosečnost z nenormalnim plodom, temveč preprečiti, da do takšne nosečnosti sploh pride. V ta namen se izvajajo številni mednarodni programi za preprečevanje najhujših vrst prirojenih nepravilnosti - tako imenovane okvare nevralne cevi - odsotnost možganov (anencefalija), spina bifida s hernijo. hrbtenjača(spina bifida) in drugi, katerih pogostnost se v različnih regijah sveta giblje od 1 do 8 na 1000 novorojenčkov. Zelo pomembno je poudariti naslednje: od 5 do 10 % mater, ki rodijo takšne otroke, ima nenormalne potomce iz naslednje nosečnosti.
V zvezi s tem je glavni cilj teh programov preprečevanje ponovno pojavljanje nenormalni otroci pri ženskah, ki so v prejšnji nosečnosti že imele otroka z razvojnimi napakami. To dosežemo z nasičenjem ženskega telesa z nekaterimi fiziološko aktivnimi snovmi. Predvsem študije v nekaterih državah (Velika Britanija, Češkoslovaška, Madžarska itd.) so pokazale, da jemanje vitaminov (zlasti folne kisline) v različnih kombinacijah pred spočetjem in v prvih 12 tednih nosečnosti zmanjša pogostost ponovnega rojstva otrok z okvare nevralne cevi od 5 -10 % do 0-1 %
Genetiki delajo v znanstvena središča in diagnostični laboratoriji. Ti strokovnjaki se lahko udeležijo nadaljevalnih tečajev in delajo na področju genskega inženiringa za ustvarjanje zdravil.
Genetik ni zdravnik v polnem pomenu besede, to pomeni, da se nanj obrne predvsem zaradi diagnosticiranja dednih bolezni ali ugotavljanja tveganja za razvoj genetskih bolezni v fazi načrtovanja nosečnosti.
Za dedne bolezni so značilne naslednje značilnosti:
V genetiki obstajajo naslednji pomembni pojmi:
Obstajajo naslednje vrste dedovanja genskih bolezni:
Najpogostejše genske bolezni
Bolezen | Vrsta dedovanja | Razvojni mehanizem | Manifestacije |
Dedne presnovne bolezni | |||
Fenilketonurija | avtosomno recesivno | Zaradi odsotnosti ali pomanjkanja encima, ki pretvarja aminokislino fenilalanin v tirozin, se toksični produkti kopičijo v telesu in poškodujejo možgane. |
|
albinizem | avtosomno recesivno ( možno avtosomno dominantno) | Prirojena odsotnost ali pomanjkanje encima tirozinaze, potrebnega za tvorbo pigmenta melanina, ki obarva lase, kožo in šarenico oči v temne odtenke. |
|
galaktozemija | avtosomno recesivno | Pomanjkanje encima ( GALT), pri pretvorbi galaktoze v glukozo pride do kopičenja galaktoze in njenih stranskih produktov v telesu, ki škodljivo delujejo na številne organe. |
|
Pomanjkanje laktaze | avtosomno recesivno | Pomanjkanje ali odsotnost encima laktaze, zaradi katerega telo presnavlja mlečni sladkor ( laktoza) in jo pretvori v glukozo in galaktozo. |
|
Cistična fibroza | avtosomno recesivno | Mutacija v genu, odgovornem za prenos klorovih ionov skozi celično steno, povzroči, da je sestava sluzi, ki jo proizvajajo žlezne celice, motena in postane preveč viskozna. Viskozna sluz zapre kanale žleze in nastanejo ciste. |
|
Gaucherjeva bolezen | avtosomno recesivno | Mutacija v genu za encim glukocerebrozidazo povzroči moteno predelavo glukocerebrozidov ( lipidi), zaradi česar se kopičijo v levkocitih ( makrofagi), kostni mozeg, jetra in vranica. |
|
hemokromatoza | avtosomno recesivno | Zaradi mutacije v genu, ki je odgovoren za razvoj hemokromatoze ( HFE beljakovine) blokira hepcidin, ki nadzoruje absorpcijo železa v črevesju. Če hepcidin ne zavira, se železo še naprej absorbira in kopiči v tkivih. |
|
Wilsonova bolezen | avtosomno recesivno | Bolezen nastane zaradi okvare gena, ki uravnava presnovo bakra v telesu. Posledično se baker kopiči v tkivih in ima toksičen učinek. |
|
Gilbertov sindrom | avtosomno dominantno | Genska mutacija povzroči pomanjkanje encima, ki veže toksični bilirubin in ga pretvori v konjugirani bilirubin. |
|
Adrenogenitalni sindrom | avtosomno recesivno | Pomanjkanje encima, ki sodeluje pri sintezi kortizola ( nadledvični hormon), vodi do kompenzacijskega povečanja velikosti nadledvičnega tkiva ( hiperplazija) in povečana proizvodnja drugih nadledvičnih hormonov. |
|
Prirojeni hipotiroidizem | avtosomno recesivno | Mutacije v genih, ki uravnavajo encime, ki sodelujejo pri tvorbi ščitničnih hormonov ( 10% vseh oblik prirojenega hipotiroidizma). |
|
protin
(primarni) | avtosomno dominantno | Mutacije v genih, ki so odgovorni za tvorbo encimov, ki sodelujejo pri presnovi purina ( končni produkt tega metabolizma je sečna kislina). S tem se poveča količina soli Sečna kislina, ki se kopičijo v tkivih in povzročajo njihovo toksično poškodbo. |
|
Bolezni vezivnega tkiva in kosti | |||
Marfanova bolezen | avtosomno dominantno | Mutacije povzročijo motnje v tvorbi enega od proteinov vezivnega tkiva - fibrilina, ki je odgovoren za elastičnost in kontraktilnost, kar povzroči tkivo ( predvsem kite) postanejo pretirano raztegljivi. |
|
Osteogenesis imperfecta | avtosomno dominantno | Bolezen se razvije zaradi mutacije genov za kolagen, beljakovino, ki zagotavlja trdnost kosti, sklepov in vezi. |
|
Bolezni krvi | |||
hemofilija | Mutacije v genih, ki kodirajo ( nositi kodo za izobraževanje) VIII in IX faktorji strjevanja krvi, ki se prenašajo z matere, vendar so prizadeti samo dečki ( dekleta so samo nosilke "bolnega" gena). |
|
|
Hemoglobinopatije
(talasemijo in anemijo srpastih celic) | avtosomno dominantno ( včasih avtosomno recesivno) | Motnje v tvorbi molekule hemoglobina, ki je del rdečih krvničk in je nosilec kisika. Posledično nastane hemoglobin z novimi lastnostmi. |
|
Kožne bolezni | |||
Spolno povezana ihtioza | recesivno dedovanje, vezano na kromosom X | Mutacije v genu povzročijo pomanjkanje encima sterol sulfataze, kar vodi do zamude pri zavrnitvi keratiniziranih kožnih lusk. Bolezen se prenaša le z matere, zbolijo pa le dečki. |
|
Bulozna epidermoliza
(dedni pemfigus) | avtosomno dominantno ( včasih recesivno) | Do mutacije pride v genih, ki uravnavajo strukturo beljakovin v koži in sluznicah. |
|
Bolezni živčnega sistema in oči | |||
Huntingtonova horeja
(Huntington) | avtosomno dominantno | Bolezen se pojavi, ko pride do mutacije v genu, ki kodira protein huntingin ( naj bi preprečil celično smrt). |
|
Barvna slepota | recesivno dedovanje, vezano na kromosom X | Mutacija v genu, ki je odgovoren za nastanek pigmentov, ki reagirajo na določene barve, se prenaša z matere, prizadeti so samo dečki. |
|
Bistvo kromosomskih bolezni je v presežku ali pomanjkanju genetske informacije ( število kromosomov) vpliva na napredek celotnega normalnega razvojnega programa.
Najpogostejše kromosomske bolezni vključujejo:
Vrste večfaktorskih bolezni
Prirojene malformacije | Duševno in živčne bolezni | Pogoste bolezni srednjih let in avtoimune bolezni |
|
|
|
Multifaktorske bolezni vključujejo tudi nekatere oblike prirojenega hipotiroidizma ( nizko delovanje ščitnice).
Mitohondrijske bolezni se morda dolgo ne manifestirajo, ker sta v mitohondrijih istočasno prisotna normalna in mutirana DNK in do določene točke se mitohondriji "spopadajo" z obremenitvijo.
Največ energije porabijo mišice in živčne celice, zato se pri boleznih mitohondrijev razvijejo predvsem miopatije ( mišične bolezni), vključno s kardiomiopatijo ( bolezni srčne mišice) in encefalopatija ( nevrološke težave).
Mitohondrijske bolezni najpogosteje prizadenejo naslednje organe:
Antigeni so beljakovine, ki imajo pri vsakem človeku specifično strukturo. Po teh beljakovinah imunske celice ločijo "lastne" celice od "tujih" celic. Zato, ko govorimo o nezdružljivosti matere in ploda, mislimo na njuno imunološko nezdružljivost, to je na reakcijo materinega telesa na antigene fetalnih rdečih krvnih celic, ki jih pri materi ni. Antigeni rdečih krvnih celic vključujejo Rh faktor ( D-antigen) in antigeni krvnih skupin ( A in B).
Imunološka nezdružljivost matere in ploda se lahko pojavi v naslednjih primerih:
Uničenje rdečih krvnih celic zaradi imunološke nezdružljivosti matere in ploda imenujemo hemolitična bolezen ploda ali novorojenčka ( "hemoliza" dobesedno pomeni uničenje krvi).
Hemolitična bolezen Novorojenčke imenujemo tudi Rh eritroblastoza ali ABO eritroblastoza, odvisno od vzroka.
Za različne Rhesus bolezni med prvo nosečnostjo količina protiteles ni dovolj za povzročitev resne kršitve v plodu. Število protiteles postane kritično med drugo ali tretjo nosečnostjo in ni pomembno, kako so se prejšnje nosečnosti končale ( porod, spontani splav, splav). Različni antigeni glede na sistem krvnih skupin povzročijo imunski odziv matere že v prvi nosečnosti ( 2/3 primerov hemolitične bolezni ploda).
Hemolitična bolezen novorojenčkov ima naslednje simptome:
Na genetika se le redko obrne neposredno. Izjema so lahko primeri, ko je stopil v stik eden od družinskih članov k temu specialistu glede istih pritožb. Najpogosteje napotnice za posvetovanje z genetikom dajejo zdravniki, kot so porodničar-ginekolog, reproduktivni specialist in pediater.
Stanja, pri katerih se morate posvetovati z genetikom
Simptom | Razvojni mehanizem | Katere študije so potrebne za odkrivanje vzroka? | Katere bolezni kaže? |
Neplodnost
(primarni) | - dedne bolezni povzročajo nezadostno razvitost ali okvare spolnih žlez in spolnih organov. |
|
|
Ponavljajoči se spontani splav
(več kot 2-krat zapored) | - pomanjkanje pogojev za zorenje zarodka zaradi prirojene nerazvitosti maternične sluznice; Dedna motnja proizvodnje hormonov v jajčnikih ne more zagotoviti normalnega hormonsko ozadje nosečnost. |
|
|
Spontani splavi | |||
Prirojene malformacije | - zunanji oz notranja napaka razvoj, ki je nastal v prenatalnem obdobju; Odsotnost ali modifikacija beljakovin, ki so odgovorne za kateri koli proces v telesu. |
|
|
Simptomi, ki so se pojavili takoj po rojstvu otroka | |||
Otrokova zaostalost v telesnem in duševnem razvoju | - toksični učinki nakopičenih presnovnih stranskih produktov zaradi pomanjkanja encimov; Prirojena poškodba možganov. |
|
|
Nepravilno telesno
(vključno s spolnim) razvoj otroka | - nastanek šibkih kosti ali predolgih kit; Hormonsko neravnovesje zaradi prirojenih nepravilnosti endokrinih žlez ( vključno s spolnim). |
|
|
Lečeči zdravnik sumi na dedno bolezen | - simptomi, ki jih je težko zdraviti, so pogosto povezani z genetsko pogojeno "odpovedjo". |
|
|
Situacije, ko se morate posvetovati z genetikom
Indikacije | Utemeljitev | Kakšne raziskave se izvajajo? | Katere bolezni so odkrite? |
Načrtovanje nosečnosti | - starši so lahko nosilci mutiranega gena ( sami nimajo simptomov bolezni); Obstaja jasno tveganje za rojstvo otroka z dedno patologijo ( predhodno rojen otrok ali sorodnik ima dedno bolezen). |
|
|
Nosečnost
(normalno) | - malformacije ploda se oblikujejo v prenatalnem obdobju ob prisotnosti dedne bolezni ali vpliva okužbe na plod. |
|
|
Nosečnost z zapleti | - prisotnost patologije ploda lahko poveča obremenitev materinega telesa; Izpostavljenost škodljivim okoljskim dejavnikom v prvih treh mesecih nosečnosti lahko povzroči resne bolezni pri plodu. |
|
|
Novorojenčki | - številne dedne bolezni se začnejo manifestirati od rojstva, vendar številne bolezni potekajo prikrito. |
|
|
Starost 35-55 let | - nekatere dedne bolezni se kažejo v zrela starost, zaradi dejstva, da je potreben čas, da se manifestacije bolezni razvijejo ali pa je telo sposobno dolgo časa kompenzirati boleče stanje. |
|
|
Krvne zakonske zveze | - če sta oba starša nosilca mutantnega gena, povzročajo bolezni (in pri sorodstvu je verjetnost za to velika), potem bo otrok prejel dva "bolna" gena, medtem ko z različnimi genetskimi podatki staršev ( predstavniki več kot ene vrste) otrok morda ne razvije bolezni ( obstaja "rezervni" zdravi gen). |
|
|
Medicinsko genetsko svetovanje vključuje naslednje faze:
Prenatalna diagnoza je sestavljena iz naslednjih dveh stopenj:
Instrumentalnih metod za diagnosticiranje dednih bolezni ne izvaja sam genetik, ampak zdravniki ultrazvočna diagnostika, kirurgi ali porodničarji-ginekologi.
Instrumentalne metode za diagnosticiranje genetskih bolezni omogočajo naslednje:
Diagnostične metode, ki jih uporabljajo genetiki
Študij | Katere bolezni odkriva? | Kako se izvaja? |
Inšpekcija |
| Pri pregledu genetik ugotovi vidne okvare ali razvojne značilnosti, ki so značilne za določeno genetsko bolezen. |
Klinična in genealoška metoda |
| Izpraševanje osebe, ki se je posvetovala z genetikom, omogoča sestavo družinskega drevesa in bolezni, ki se dedujejo. Običajno je dovolj, da analiziramo 2–3 generacije. |
Dermatoglifi |
| Metoda temelji na posebnostih sprememb kožnih vzorcev dlani in stopal pri nekaterih genetskih boleznih. |
Ultrasonografija |
| Študijo izvajamo z nosečnico, ki leži na hrbtu, s pomočjo ultrazvočnega senzorja, ki je nameščen nad trebušnim predelom. Sodobni ultrazvočni aparati vam omogočajo, da dobite visokokakovostne in jasne slike ploda, vključno s tridimenzionalnimi. |
Biopsija skeletnih mišic, vranice, kostnega mozga, jeter |
| Biopsija ( zbiranje tkiv) mišice se prenašajo pod lokalna anestezija z vbodom tanke igle skozi kožo v mišice. Punkcija jeter za biopsijo se izvaja pod nadzorom ultrazvoka. Za pridobitev koščka kostnega mozga naredimo punkcijo v prsnico oz ilium. Nastali material se pošlje na genetsko in histološko preiskavo. |
Amniocenteza
(ograja amnijska tekočina ) |
| Pod nadzorom ultrazvoka se igla vstavi v maternično votlino ( skozi trebušno steno ali vagino) v 15–18 tednih nosečnosti. Namen študije je pridobiti majhno količino amnijske tekočine in zarodnih celic za citogenetske raziskave. |
Biopsija horionskih resic in placente |
| Biopsija horionskih resic ( vilozna membrana ovum ) opravimo po 8. tednu nosečnosti, biopsijo posteljice pa po 12. tednu. Košček horiona se pridobi s posebnimi kleščami, vstavljenimi v maternični vrat, ali vakuumskim aspiratorjem ( pogosteje). Nastali material se pošlje v citogenetske, biokemijske in molekularno genetske raziskave. |
Kordocenteza
(punkcija popkovnične vene) |
| Odvzem krvi iz popkovnične vene poteka pod nadzorom ultrazvoka. Študija se lahko izvaja od 12. tedna nosečnosti ( običajno med 18. in 24. tednom nosečnosti). |
Fetoskopija
(endoskopija plod) |
| Izvaja se v 16–22 tednih nosečnosti. Postopek raziskave je podoben študijam, kot je histeroskopija ( pregled maternične votline z uporabo endoskopa) ali laparoskopijo ( vstavitev endoskopa skozi trebušno steno). Edina razlika je v tem, da je predmet proučevanja plod. |
Biopsija plodovih organov |
| Pod ultrazvočno kontrolo se po 12. tednu nosečnosti odvzame košček kože in mišice, nakar se dobljeni material pošlje na genetsko in histološko preiskavo. |
Krvni test je še posebej pomemben pri sumu na hemofilijo, hemoglobinopatijo in hemolitično bolezen novorojenčka.
Biokemijska analiza dednih bolezni vključuje:
Testi vključeni v presejalne preglede nosečnic
Analiza | Norma | Kdaj je na voljo? | Razlogi za odstopanje od norme |
Alfa fetoprotein(fetalni) | Beljakovine lahko zaznamo v amnijski tekočini od 6. tedna nosečnosti v količini 1,5 μg/ml ( v krvi je njegova koncentracija stokrat manjša). Vsebnost alfa-fetoproteina se običajno podvoji v 12-14 tednih in se močno zmanjša v 20. tednu nosečnosti. | Dvojna študija pri 14–16 in 21–22 tednih nosečnosti. |
|
Beta HCG
(podenota humanega horionskega gonadotropina beta) | Običajno se od 2. tedna nosečnosti raven hCG začne povečevati in doseže največ v 10. - 11. tednu, nato pa se njegova raven postopoma zmanjšuje. | V 8–13 in 15–20 tednih nosečnosti. |
|
Estriol
(prost) | Po 4. tednu nosečnosti se raven estriola običajno nenehno povečuje ( saj hormon sintetizira predvsem posteljica). | V 16 tednu nosečnosti |
|
PAPP-A
(papalisin ali z nosečnostjo povezan protein A) | Med nosečnostjo se raven beljakovin postopoma povečuje. | 12. teden nosečnosti ( po 14. tednu se test šteje za neinformativen) |
|
Placentalni laktogen | Pojavi se v krvi od 6. tedna nosečnosti. Raven hormona narašča sorazmerno s trajanjem nosečnosti ( to je, ko se placenta poveča, kjer se proizvaja) do 34. tedna. | V 15 - 20 in 24 - 28 tednih nosečnosti. | Rhesus konfliktna nosečnost. |
Presejalni pregled novorojenčkov vključuje preiskave krvi za naslednje dedne bolezni:
Citogenetska analiza vključuje:
Analiza DNK vam omogoča, da ugotovite:
Na voljo so naslednji pregledi za prenašanje dednih bolezni:
Analiza DNK vam omogoča pridobitev genetskega potnega lista, kjer so podatki o genih osebe zabeleženi v obliki nizov črk in številk.
Genetski potni list vsebuje naslednje podatke:
DOT test lahko odkrije naslednje kromosomske nepravilnosti:
Imunološka analiza lahko zazna:
Obstajajo naslednje metode zdravljenja dednih bolezni:
Bolezni, za katere načrt zdravljenja sestavi genetik
Bolezen | Osnovne metode zdravljenja | Trajanje zdravljenja | Napoved |
Fenilketonurija |
| - dietna terapija se začne takoj po diagnozi in se nadaljuje do 16–18 let; Dieta se uporablja tudi, če ženska s fenilketonurijo namerava zanositi; Simptomatsko zdravljenje je predpisano individualno. |
|
galaktozemija |
| - dieto je treba nenehno vzdrževati; Zdravljenje z zdravili je predpisano, ko se pojavijo simptomi. |
|
Pomanjkanje laktaze | - trajanje zdravljenja ( tečajih ali za stalno) odvisno od resnosti bolezni. |
|
|
Gaucherjeva bolezen |
| - zahteva stalno uporabo ( injekcije) manjkajoči encim. |
|
hemokromatoza |
| - prehrana se nenehno vzdržuje; Krvavitev se izvaja, dokler se vsebnost železa v krvi ne normalizira; Zdravila se uporabljajo dolgo časa. |
|
Wilsonova bolezen |
| - trajanje zdravljenja je odvisno od resnosti bolezni v času diagnoze; Potrebna je stalna prehrana. |
|
Gilbertov sindrom |
| - zdravila se običajno uporabljajo med poslabšanjem. |
|
Adrenogenitalni sindrom |
| - Hormonsko nadomestno zdravljenje izvajamo vse življenje. |
|
Sekundarni hipotiroidizem |
| - Potrebno je vseživljenjsko zdravljenje z levotiroksinom. |
|
protin(dedno) |
| - dieto je treba nenehno vzdrževati; Zdravljenje poteka dolgo časa, v nekaterih primerih je indicirana stalna uporaba zdravil. |
|
Marfanov sindrom |
| - terapija z zdravili vam omogoča podporo srcu in izbiro pravega trenutka za operacijo. |
|
Osteogenesis imperfecta |
| - Nekatera zdravila je treba jemati nenehno. |
|
hemofilija |
| - trajanje prenehanja krvavitve je odvisno od njene resnosti - "majhna" krvavitev izgine v 2-3 dneh, "velika" pa v 1-2 tednih. |
|
Hemoglobinopatije |
| - folna kislina je treba jemati vsak dan; Za vzdrževanje normalne ravni hemoglobina v krvi se občasno izvajajo transfuzije krvi. |
|
Spolno povezana ihtioza
(prirojeno) |
| - zdravljenje poteka, dokler se stanje ne stabilizira, nato pa se odmerek zdravila postopoma zmanjša na najmanjšo učinkovito. |
|
Bulozna epidermoliza(dedni pemfigus) |
| - zdravila se jemljejo dolgo časa; V obdobju poslabšanja se izvaja aktivno zdravljenje, zunaj poslabšanj pa obnovitveno zdravljenje. |
|
Huntingtonova horeja |
| - izbira zdravil in potreba po njihovem predpisovanju se odloča individualno. |
|
Barvna slepota |
| – |
|
Kromosomske bolezni |
| - zdravljenje posameznih simptomov z zdravili je možno le pri določenih boleznih ( Shereshevsky-Turnerjev sindrom, Klinefelterjev sindrom). |
|
Mitohondrijske bolezni |
| - v nekaterih primerih se zdravljenje izvaja v tečajih; Če se pojavijo simptomi odpovedi organov, je treba trajno zdravljenje zdravila. |
|
Bolezni z dedno nagnjenostjo |
| - po manifestaciji bolezni je potrebno stalno zdravljenje in nadzor zdravnikov. |
|
Hemolitična bolezen novorojenčka
(Rhesus konfliktna nosečnost) |
| - zdravljenje poteka, dokler simptomi ne izginejo in se raven hemoglobina ponovno vzpostavi. |
|
Genska terapija je zdravljenje dednih, nedednih bolezni, ki poteka z vnašanjem drugih genov v pacientove celice. Cilj terapije je odpraviti genske okvare ali dati celicam nove funkcije. Veliko lažje je v celico vnesti zdrav, popolnoma delujoč gen kot popraviti napake v obstoječem.
Genska terapija je omejena na študije somatskih tkiv. To je posledica dejstva, da lahko vsak poseg v zarodne in zarodne celice povzroči popolnoma nepredvidljiv rezultat.
Trenutno uporabljena tehnika je učinkovita pri zdravljenju tako monogenih kot večfaktorskih bolezni (malignih tumorjev, nekaterih vrst hudih srčno-žilnih, virusne bolezni).
Približno 80 % vseh projektov genske terapije se nanaša na okužbo s HIV, trenutno pa potekajo raziskave o hemofiliji B, cistični fibrozi in hiperholesterolemiji.
Zdravljenje vključuje:
· izolacija in razmnoževanje posameznih tipov celic bolnika;
· vnos tujih genov;
· selekcija celic, v katerih se je »ukoreninil« tuji gen;
· vsaditev v pacienta (na primer s transfuzijo krvi).
Genska terapija temelji na vnosu klonirane DNK v bolnikovo tkivo. Večina učinkovite metode V tem primeru pridejo v poštev injekcijska in aerosolna cepiva.
Genska terapija deluje na dva načina:
1. Zdravljenje monogenih bolezni. Sem sodijo motnje v delovanju možganov, ki so povezane s kakršno koli poškodbo celic, ki proizvajajo nevrotransmiterje.
2. Zdravljenje Glavni pristopi, ki se uporabljajo na tem področju:
· genetsko izboljšanje imunskih celic;
Povečana imunoreaktivnost tumorja;
blokada izražanja onkogena;
· zaščita zdravih celic pred kemoterapijo;
· uvajanje tumor supresorskih genov;
proizvodnja protitumorskih snovi s strani zdravih celic;
· proizvodnja protitumorskih cepiv;
· lokalna reprodukcija normalnih tkiv s pomočjo antioksidantov.
Uporaba genske terapije ima številne prednosti in je v nekaterih primerih edina možnost za normalno življenje bolnih ljudi. Vendar to področje znanosti ni bilo v celoti raziskano. Obstaja mednarodna prepoved testiranja zarodnih celic in predimplantacijskih zarodnih celic. To se naredi za preprečevanje neželenih genskih konstruktov in mutacij.
Razvitih in splošno sprejetih je bilo več pogojev, pod katerimi so dovoljena klinična preskušanja:
Gen, prenesen v ciljne celice, mora biti aktiven dolgo časa.
V tujem okolju mora gen ohraniti svojo učinkovitost.
Prenos genov ne bi smel povzročiti negativne reakcije v organizmu.
Številna vprašanja so še vedno pomembna za mnoge znanstvenike po vsem svetu:
Ali bo znanstvenikom, ki delajo na področju genske terapije, uspelo razviti popolno korekcijo gena, ki ne bo ogrožala potomcev?
Bosta potreba in korist postopka genske terapije za posamezni par odtehtala tveganje za prihodnost človeštva?
Ali so takšni postopki upravičeni glede na prihodnost?
Kako se bodo takšni postopki na ljudeh nanašali na vprašanja homeostaze biosfere in družbe?
Na koncu lahko omenimo, da genska terapija na današnji stopnji ponuja človeštvu načine za zdravljenje najhujših bolezni, ki so do nedavnega veljale za neozdravljive in usodne. Vendar pa razvoj te vede hkrati pred znanstvenike postavlja nove probleme, ki jih je danes treba reševati.