Инновационный образовательный проект «Диагностика и коррекция нарушений психического развития при наследственной патологии» Московский Городской Психолого - Педагогический Университет Факультет «Клинической и специальной психологии» Кафедра клинической психологии раннего детства

Цель проекта: создание научно-учебного центра «Нейробиологическая диагностика детей и подростков »

Задачи проекта: научные исследования в области нейробиологии психических расстройств; внедрение новых методов генетической и нейрофизиологической диагностики; обучение студентов, аспирантов и повышение квалификации специалистов

Участники проекта: кафедра клинической психологии раннего детства факультета «Клинической и специальной психологии» МГППУ, Научный центр психического здоровья РАМН, НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ России.

Внедрение новых методов нейрофизиологической диагностики. Cравнительное ЭЭГ- картирование

Спектральный анализ и нейрометрика Создание нормативных баз данных, включающих большое число здоровых испытуемых разного пола и возраста Сравнение обследуемых с этими нормативами с помощью «Z- критерия» Оценка соответствия «нормативным» данным (в границах 2 S.D.).

Сравнительное ЭЭГ- картирование позволяет определить : Степень и характер нарушений корковой ритмики Особенности онтогенетического курса Характерный паттерн изменений ЭЭГ при синдромальных формах психической патологии Изменения ЭЭГ на фоне терапии Все это помогает уточнить диагноз, оценить эффективность терапии и подойти к пониманию патогенеза психических расстройств.

ЭЭГ ребенка в возрасте 12 лет. ЭЭГ не содержит патологических форм активности

Данные сравнительного ЭЭГ-картирования. Выявлены выраженные нарушения амплитудно- частотной структуры ЭЭГ.

В структуре причин детской инвалидности 22% составляют хромосомные болезни, 21% - моногенные синдромы, 8% - наследственные дефекты метаболизма

Выявление синдромальных форм умственной отсталости Синдром ломкой хромосомы Х

ЭЭГ больного в возрасте 11 лет

ЭЭГ-картирование

Экспоненциальный рост количества моногенных болезней и признаков.

Знание наиболее распространенных генетических синдромов необходимо психологам для эффективной диагностики и психологической реабилитации пациентов, а также в работе с их семьями. В настоящее время существуют несколько электронных баз данных для диагностики наследственных болезней.

UM Pictures of Standard Syndromes and Undiagnosed Malformations

POSSUM был создан в 1987 году в Мельбурне

POSSUM содержит информацию о более чем наиболее распространенных синдромах, включая моногенные синдромы, хромосомные болезни, метаболические болезни и скелетные дисплазии.

Молекулярное кариотипирование или сравнительная геномная гибридизация (array CGH, aCGH). Одной из новейших медико-генетических нанотехнологий, находящихся на стадии разработки и внедрения в клиническую медицину, является серийная сравнительная геномная гибридизация или array CGH (genome-wide microarray comparative genomic hybridization - array CGH). Метод позволяет проводить компьютерный анализ нарушений ДНК всего генома больного ребенка с помощью биочипов и сравнительной геномной гибридизации. Array CGH имеет чрезвычайно высокую разрешающую способность и позволяет находить микроанамалии генома, недоступные для выявления ранее разработанными методами, что способствует повышению эффективности диагностики наследственных болезней.

Молекулярное кариотипирование Молекулярное кариотипирование на основе aCGH использует биочипы с разрешением анализа от 1 млн пар нуклеотидов до 3-5 нуклеотидов в то время как стандартное кариотипирование позволяет выявить нарушения размером от 5 –10 млн пар нуклеотидов. aCGH в одном лабораторном исследовании выявляет одновременно все типы геномных дефектов, приводящих к различным наследственным болезням у детей.

Оптимизация CGH с помощью нанотехнологий: метод серийной CGH Sanlaville et al. Arch. Pediatr. 2005

Высокоэффективная диагностика хромосомных аномалий (дополнительных маркерных хромосом) с помощью метода серийной CGH Тетрасомия 12pter-12p13.31 Серийная CGH микродиссектированных маркерных хромосом

Основные типы платформ для проведения скрининга хромосомных микроперестроек по всему геному с помощью серийной CGH 1 ). Платформы с разрешением 1 млн.п.н., состоящая из ДНК проб. Позволяет определять перестройки, затрагивающие определенные последовательности ДНК (50-70% выявляемых перестроек – 3 млн.п.н. и более). 2). Платформа для «ВАС» (бактериальные искусственные хромосомы)-серийной CGH, состоящая из ВАС-проб. Позволяет сканировать геном с разрешением 100 т.п.н (более 70% выявляемых перестроек – менее 3 млн.п.н.). 3). Платформа для олигонуклеотидной серийной CGH, состоящая из проб. Позволяет сканировать геном с разрешением 30 т.п.н. и менее, а также определять как хромосомные перестройки, так и генные мутации.

Заболевания, диагностика которых может проводиться с помощью коммерческих чипов для серийной CGH Все известные делеционные синдромы (Вольфа-Хиршхорна, «крика кошки» и др.) и все известные микроделеционные синдромы (Ангельмана/Прадера Вилли, Миллера-Дикера, Смита-Магениса, ДиДжорджи/VCF, Вилльямса и др.); Субтеломерные делеции (41 проба); Моногенные заболевания, связанные с крупными делециями в последовательностях соответствующих генов (дистрофия Дюшена, туберозный склероз, синдромы Рубинштейна-Тэйби, Сотоса и др.); Синдромы, связанные с численными хромосомными аномалиями, - Дауна, Патау, Эдвардса и анеуплоидии половых хромосом; Онкологические заболевания, связанные с характерными хромосомными перестройками в малигнизированных клетках.

Технологии серийной CGH, которые находятся на стадии тестирования с целью внедрения в диагностическую практику 1) ВАС-серийный CGH скрининг генома с разрешением 100 т.п.н. 2) Олигонуклеотидный серийный CGH скрининг генома с разрешением менее 30 т.п.н. А) проб Б) проб В) проб 3) Серийный CGH анализ микроперестроек и делеций в генах хромосомы Х 4) Цифровой анализ новых данных, полученных с помощью серийной CGH, позволяющих дифференцировать геномные вариации без фенотипических последствий от изменений генома, приводящих к заболеванию (создание унифицированной и открытой базы данных о вариации генома человека).

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ На основе использования комплексной диагностической системы будет получены следующие фундаментальные знания: Будут определены частота и клиническое значение субмикроскопических («скрытых») геномных нарушений и геномных вариаций в группах детей с наиболее частыми формами наследственной патологии, включая недифференцированную умственную отсталость и множественные врожденные пороки развития, аутизм, шизофрению, широкий круг неврологических детских болезней.

Ожидаемые результаты Использование результатов исследований, полученных с помощью новых технологий в педагогическом процессе позволит поднять на новый уровень изучение студентами и аспирантами генетических болезней, что будет способствовать повышению качества подготовки специалистов