Лекция по генетике 10 Медико-генетическое консультирование. Дородовая диагностика. Подходы к лечению наследственных болезней.

Медико-генетическое консультирование - Специализированный вид медицинской помощи, направленный на предупреждение появления в семьях больных детей Проспективное консультирование – производится до рождения ребенка Ретроспективное – после появления в семье больного ребенка

В ходе консультации семья должна получить ответы на следующие вопросы: Какова природа заболевания? (Не всякое врожденное заболевание является наследственным) Как лечить заболевание? Чем оно заканчивается? Возможно ли его появление у других детей в семье?

Задачами врача-генетика является: Поставить диагноз Рассчитать генетический риск Донести информацию до семьи (Показателем того, что консультация проведена успешно, будет принятие родителями обдуманного адекватного решения)

Этапы МГК Сбор генетического анамнеза и построение генеалогического древа Осмотр пробанда (и его родственников) - анализ фенотипа. Работа с литературой и компьютерными базами данных Назначения необходимых лабораторных и инструментальных исследований, консультаций специалистов Психологическая поддержка семьи, договоренность о следующей встрече Первое посещение

Итак, 1. Составление родословной Это процесс активный, у семьи выспрашивают все подробности родства, были ли выкидыши, мертворождения, кто чем болел, когда и от чего умер, кто как выглядел.

Затем, 2. Анализ фенотипа. Генетик особое внимание уделяет деталям строения и мелким анатомическим особенностям. У генетиков своя терминология. С.Н.Давиденков писал: «Плох тот педиатр, который не разденет и не осмотрит родителей» (мой вольный пересказ)

ДАВИДЕНКОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ ( ); - крупнейший невропатолог и генетик человека. В области медицинской генетики изучал наследственные болезни нервной системы, разрабатывал основы медико-генетического консультирования, изучал генетические и средовые причины клинического полиморфизма наследственных болезней и эволюционные аспекты невропатологии

Итак, 2. анализ фенотипа

Наиболее тщательно изучаются лицо, глаза, Антимонголоидный разрез глаз, гипертелоризм, телекант, гетерохромия радужек Микроцефалия, монголоидный разрез глаз Грубые черты лица (гаргоилизм) при мукополисахаридозах Тригоноцефалия, метопический шов эпикант

Челюсти, ротовая полость, микрогнатия макроглоссия олигодонтия Аномальные уздечки во рту «Готическое» нёбо

Уши, микротия Периаурикулярные выросты Атрезия слухового прохода Периарикулярные ямки и складки Низко посаженные уши

Кисти и стопы

Клинодактилия мизинца арахнодактилия камптодактилия Брахидактилия и клинодактилия Брахи- и синдактилия

Кожа, ногти, волосы Гемангиома лица при синдроме Штурге- Вебера витилиго Сверхрастяжимость и рубцы типа «папиросной бумаги» при синдроме Эллерса-Данлоса Дистрофия ногтей при синдроме ногтей- надколенника Скрученные волосы при синдроме Менкеса

Анализ фенотипа позволяет предположить диагноз Но иногда требуются дополнительные исследования: Кариотипирование Поиск подобного фенотипа в литературе Консультации специалистов (например окулиста, для выявления подвывиха хрусталика при синдроме Марфана)

Второе посещение Постановка диагноза Расчет риска Донесение информации до семьи Наблюдение и лечение В случае беременности – пренатальная (дородовая) диагностика

Итак, диагноз. Каковы же основные группы наследственных заболеваний? Моногенные, или менделирующие болезни (см. каталог ОMIM), когда заболевание определяется одним главным геном. Хромосомные болезни, то есть геномные и хромосомные мутации Мультифакториальные, то есть обусловленные многими генами и факторами среды

1. Моногенные болезни разнообразны: Ферментопатии – дефекты отдельных ферментов Дисплазии – нарушение строения тканей Синдромы МВПР (множественных врожденных пороков развития) – вовлечены разные ткани и системы (Синдром от греч. – «бегущие вместе», т.е. устойчивое сочетание симптомов)

Ферментопатии (синдромы дизметаболизма) – дефект отдельного фермента, например: Фенилкетонурия, АР Адреногенитальный синдром, АР Мукополисахаридозы Дети рождаются здоровыми, но с первых месяцев жизни клиника нарастает

Дисплазии (при мутациях генов, экспрессирующихся в определенных тканях): Нейрофиброматоз (болезнь Реклингаузена), АД * (см. сл. слайд) Ахондроплазия, АД Синдром Марфана, АД Ангидротическая эктодермальная дисплазия, ХР Дети рождаются с признаками дисплазий и клиника постепенно нарастает

Признаки нейрофиброматоза: фибромы и пятна типа «кофе с молоком». Фибромы происходят из Шванновских клеток. И меланоциты и Шванновские клетки – производные нервного гребня

Синдромы МВПР (множественных врожденных пороков развития) как результат мутаций важных регуляторных или генов с плейотропным эффектом Синдром Нунен – аутосомно-доминантный синдром низкорослости, необычного фенотипа и врожденных аномалий (крыловидные складки шеи, короткая шея, деформация грудины, врожденные пороки сердца, крипторхизм).

Синдром Алажилля – аутосомно- доминантный синдром Характерное лицо Внутрипеченочный холестаз Врожденный порок сердца Дефекты глазного яблока Малые аномалии позвоночника

Генетический риск при моногенных болезнях, передающихся в семье, определяется по законам Менделя Что Вы уже прекрасно научились это делать на практических занятиях Аа АА Аа Аа аа Например, при аутосомно- рецессивном наследовании – 25%

Если заболевание регистрируется в семье впервые – это свидетельствует о новой мутации. Риск для следующего ребенка будет определяться популяционной частотой данной мутации, это всегда

Частота встречаемости разных моногенных болезней в европейской популяции АД Семейная гиперхолестеринемия1 : 500 Поликистоз почек взрослых1 : 1250 Хорея Гентингтона1 : 2,500 Сфероцитоз1 : 5,000 Синдром Марфана1 : 20,000 АR Серповидноклеточная анемия1 : 625 (African Americans) Муковисцидоз1 : 2,000 (Caucasians) Болезнь Тея-Сакса1 : 3,000 (American Jews) Фенилкетонурия1 : 12,000 Мукополисахаридозы1 : 25,000 Галактоземия1 : 57,000 XR Мышечная дистрофия Дюшенна1 : 7,000 Гемофилия1 : 10,000 Не для запоминанияНе для запоминания

Доля новых мутаций для некоторых моногенных болезней: Ахондроплазия – 80% Нейрофиброматоз – 40% Синдром Марфана – 30% Хорея Гентингтона – 4% Поликистоз почек – 1% Семейная гиперхолестеринемия < 1%

2. Хромосомные болезни Исследуются цитогенетическим методом. Включают: Геномные мутации – изменение числа хромосом Хромосомные мутации – изменение строения хромосом

Генетический риск при хромосомных болезнях рассчитывается исходя из цитогенетической картины Появление хромосомной или геномной мутации у ребенка при нормальном кариотипе родителей свидетельствует о новой мутации. Риск для следующего ребенка < 1%. (Но нарастает с возрастом матери.)

Например, классический вариант синдрома Дауна (95% случаев) – полная трисомия (то есть трисомия во всех клетках) – результат нерасхождения хромосом в мейозе, причем почти всегда материнском. 46, ХХ 46, ХУ 47,ХУ,21+ До 30 летМенее 1% 35 лет1% 45 лет10% Новая мутация

2. Семейные транслокации дают высокий риск Пара 14Пара 21 Родитель со сбалансированной транслокацией 14\21 гамета Родители: Возможные виды гамет

При слиянии гамет только один потомок получит нормальный набор Не совместимы с жизнью Транслокаци- онный синдром Дауна Такая же сбалансированная транслокация, как у родителя Норма Родители: норма сбалансированная транслокация 14/21

Бывает риск даже 100% Например, при транслокации 21-й хромосомы на ее гомолог, риск рождения больного ребенка составляет 100%, независимо от того, кто из родителей является носителем транслокации. Нормальный родитель: две 21 хромосомы Родитель с робертсоновской транслокацией 21\21 21 Родители: Дети: Либо моносомия Либо трисомия

Итак, при определении риска при хромосомной патологии у ребенка следует исходить из кариотипа родителей

3. Мультифакториальные заболевания Обусловлены как наследственными факторами, так и факторами внешней среды. Это наиболее распространенные болезни: ревматизм, врожденные пороки сердца, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая и язвенная болезни, цирроз печени, сахарный диабет, бронхиальная астма, псориаз, шизофрения и др. Так, шизофренией болеют около 1% населения, сахарным диабетом 5%, аллергическими заболеваниями более 10%, гипертонией около 30%. Иначе говоря, это то, с чем Вы будете встречаться ежедневно.

Схема мультифакториального заболевания ген среда Мультифакториальная болезнь

Пример: Упрощенная схема развития бронхиальной астмы (Бронхогенной гиперреактивности)

Не для запоминания!Не для запоминания!

1900, а?

Факторы среды, провоцирующие бронхиальную астму пыльца плесень домашние животные пылевые клещи

Обобщенные данные литературы по мультифакториальным заболеваниям собраны в так называемые таблицам эмпирического риска Риск в таких случаях рассчитать крайне сложно (В одной из первых работ, включавшей около 7000 близнецовых пар в Швеции, конкордантность по астме у монозиготных (МЗ) близнецов была 19 % по сравнению с 4,8 % у дизиготных (ДЗ) (Edfors-Lubs M. L., 1971). Генетико-эпидемиологический анализ, проведенный в Тасмании, продемонстрировал, что шансы детей заболеть астмой в 2,63 раза выше, если у них страдают данной патологией матери; в 2,52 раза – если болеют отцы и в 6,69 раз – если болеют оба родителя (Jenkins M. A. et al., 1993).

Другие гены регуляторы гомеостаза Риск заболевания родственников больных с различными психическими болезнями (в процентах) Родственники больного Шизофрения Маниакально- депрессивный психоз Эпилепсия Сибсы, если оба родителя здоровы 8127 Сибсы, если один из родителей болен Сибсы, если оба родителя больны Дизиготный близнец Монозиготный близнец Пример такой таблицы эмпирического риска

Итак, врач тем или иным способом рассчитывает риск появления заболевания у потомства Риск развития заболевания менее 5 % считается низким, от 5 до 10 % повышенным, от % средним, выше 20 % высоким.* * Но высокий риск, к примеру, полидактилии, или высокий риск порока сердца – не одно и то же!

Заключительный этап консультирования – сообщение результатов семье Сообщается только родителям На беседу отводится столько времени, сколько потребуется Адаптация семьи к диагнозу может занимать от 2-х месяцев до 2-х лет Решение о дальнейшем деторождении принимают только родители

Решением родителей может стать: Рожать Не рожать Усыновить Разорвать брак Родить от другого партнера Применить донорское осеменение Рожать, но с дородовой диагностикой

Только взглянуть!

Дородовая (пренатальная) диагностика

методы дородовой диагностики Неинвазивные методы: Ультразвуковое исследование (во все сроки) ХГЧ, альфа- фетопротеин и эстриол в крови матери (1 и 2 триместры) Инвазивные методы (есть риск прерывания беременности): Биопсия хориона (10-11 нед.) Амниоцентез (16 – 17 нед.) Кордоцентез и плацентоцентез (после 20 нед.) Предимпланта- ционная диагностика

Предимплантационная диагностика При экстракорпоральном оплодотворении (ЭКО) берутся бластомеры на стадии морулы и изучаются до имплантации зародыша

Неинвазивные методы УЗИ Исследование сыворотки матери НарушениеАФПХГ Трисомия 21 - синдром Дауна ПониженныйПовышенный Трисомия 13НормальныйПониженный Трисомия 18Пониженный Открытые дефекты нервной трубки ПовышенныйНормальный Задержка развития, угроза преждевременных родов, внутриутробная смерть плода ПовышенныйНет данных Многоплодная беременность Повышенный

Инвазивные методы

Биопсия хориона на 8 – 10 неделе беременности

Кордоцентез – взятие крови из пупочной вены Амниоцентез – взятие околоплодных вод Плацентоцентез – биопсия ткани плаценты Во втором триместре беременности проводится Биопсия кожи

Процедуры проводят под контролем УЗИ

Возможностей немало

Полученный материал исследуют цитогенетически, биохимически, методами ДНК-диагностики. Врач сообщает семье результаты. По результатам семья принимает решение о продолжении или прерывании беременности.