Какие типы ВПЧ существуют: особенности, симптомы и диагностика. ДНК-типирование ВПЧ (27 типов) Общие сведения о вирусе

Даже если две раковые клетки выглядят под микроскопом одинаково, они могут быть очень разными, потому что в них произошли разные мутации, у них различается молекулярно-генетический профиль. За счет этого они будут по-разному себя вести и неодинаково реагировать на одно и то же лекарство.

Генетическое типирование помогает составить «молекулярный портрет» опухоли, подобрать наиболее эффективные препараты, назначить оптимальную схему лечения для конкретного случая. Такой подход не просто позволяет выиграть драгоценное время, он помогает сделать лечение персонализированным, повышает шансы на успех при разных видах рака.

При помощи современных технологий можно проанализировать большинство лекарственных препаратов и наиболее распространенные онкозаболевания. В итоге врач понимает, какое лечение принесет наилучший эффект у конкретного пациента.

Тест OncoDEEP - это комплексное молекулярно-генетическое исследование, в котором сочетаются самые современные технологии: Секвенирование Следующего Поколения (NGS) ИГХ, FISH, анализ метилирования, транслокаций, и многое другое. Материал для исследования получают при помощи классической (образец ткани опухоли) или жидкостной (образец крови) биопсии.
OncoDEEP позволяет определить чувствительность опухоли к разным видам терапии и подобрать персонализированное лечение, сопоставив результаты с данными мировой литературы и доказательной базы.

В настоящее время генетическое типирование успешно применяют для подбора лечения при меланоме, раке молочной железы, толстой и прямой кишки, яичников, легкого, а также при ряде других онкозаболеваний.

Мы помогаем онкологам и химиотерапевтам составить максимально эффективный план лечения посредством трехэтапной диагностики:

биопсия опухоли;
анализ крови;
подключение к платформе обработки и анализа данных, получаемых от врачей и пациентов со всего мира.

Данная платформа позволяет получить персонифицированное заключение, в котором отражена взаимосвязь терапии и генного ответа как реакции на назначенное лечение. Это дает врачу возможность быстро получать обратную связь и менять протокол в соответствии с полученной информацией.

Молекулярно-генетическое типирование помогает:

повысить эффективность химиотерапии и таргетной терапии;
более точно прогнозировать поведение опухоли и процесс метастазирования;
сэкономить время.

Для кого предназначено генное типирование?

Для взрослых пациентов с обширным опухолевым процессом всех типов. Метод помогает повысить эффективность терапии в следующих случаях:

если лечение уже проводилось, но не дало результатов;
при метастатических опухолях;
при редких, агрессивных типах рака.

Какие технологии применяются?

Исследование проводится на одном из двух видов препаратов:

FFPE-блоки - фиксированные в формалине и парафинизированные образцы тканей;
Микропрепараты - предметн6ые стекла с образцами ткани.

В медицинском центре «Медицина 24/7» есть оборудование, которое позволяет проводить все необходимые исследования с использованием новейших технологий биосеквенирования в сочетании с иммуногистохимическим исследованием и анализом биомаркеров, специфичных для данного вида опухоли.

Вирусом папилломы человека, по статистике, заражено 80% людей. Сегодня медицине известно более 100 видов инфекции. От того, какой штамм присутствует в крови, зависит опасность болезни. Поэтому генотипирование ВПЧ – главная задача диагностики, помогающая правильно подобрать лечение. Какие же типы вирусов существуют, чем они отличаются друг от друга?

Что такое папилломавирус и особенности инфекции

Папилломавирус провоцирует перерождение эпителия – именно под его действием на теле появляются новообразования. По своему виду они существенно отличаются друг от друга, однако по одному визуальному осмотру папилломы сложно определить тип ВПЧ.

Вирус папилломы относится к тем инфекциям, против которых нет специальных лекарств. В рамках терапии болезни человеку прописываются препараты, повышающие иммунитет и уменьшающие общее количество инфекционных агентов. Однако вирус все равно остается в крови. По разным данным, у 20-30% зараженных он исчезает без лечения – в остром периоде болезни организм самостоятельно справляется с инфекцией. У оставшихся 70-80% ВПЧ остается до конца жизни. При этом люди чаще всего являются носителями инфекции – вирус не приводит к росту папиллом.

Активизация болезни связана с ухудшением иммунитета. Папилломатоз проявляется на фоне затяжных болезней, во время беременности, у людей с вредными привычками и в других случаях. Причем все типы ВПЧ ведут себя одинаково – скорость разрастания и количество папиллом не зависит от штамма.

Типы вируса: классификация по опасности

Типы вируса папилломы человека принято делить по степени их опасности, поскольку доказано, что некоторые штаммы способны провоцировать развитие рака.

Неонкогенная группа – 1, 2, 3, 4, 5. Такие папилломы никогда не перерождаются в злокачественные новообразования. Их ДНК не приводит к мутации человеческих клеток. Поэтому, если в анализе обнаружены эти штаммы, лечение может не проводиться. Небольшие, не причиняющие дискомфорт, новообразования дерматологи рекомендуют не удалять.
Группа с низкой степенью онкогенности – 6, 11, 42-44. 6-й и 11-й типы – самые распространенные штаммы вируса, против которых даже разработаны вакцины. Но при этом опасность их невелика. Вызванный ими папилломатоз может приводить к онкологии только в том случае, если есть ряд провоцирующих факторов. Так, эти типы представляют опасность для людей с предрасположенностью к раку, после высоких доз облучения, при иммунодефицитах. У большинства зараженных новообразования этих типов папилломавируса остаются доброкачественными.
Группа с высокой степенью онкогенности – 16, 18, 31, 33-35, 45, 51-52, 56, 68-70. Самые опасные типы ВПЧ, которые при активизации провоцируют развитие рака. Новообразования появляются, как правило, на половых органах, поэтому эти инфекции причислены к аногенитальным.

Как проявляется папилломавирус: виды папиллом

ВПЧ вызывает разные по форме и размеру новообразования. Основные типы папиллом такие:

Плоские (вульгарные) бородавки. Типы 1-4, вызывают новообразования на подошвах – похожие на мозоли, плоские и твердые наросты. 10, 26, 27, 29 – это плоские бородавки размером 2-10 мм. 27-й тип приводит к образованию бородавок мясников – выпуклых образований телесного цвета, появляющихся чаще на руках и лице.
Остроконечные папилломы. Удлиненные наросты, которые часто растут группами и напоминают петушиный гребень. Локализация таких новообразований различна и зависит от пути заражения. Они обнаруживаются на лице, поражают слизистые дыхательных путей, вырастают в мочевом пузыре. Но чаще всего эта разновидность обнаруживается на половых органах. Вызваны они типами 6, 11, 16, 18, 33 и рядом других.
Нитевидные папилломы. Появляются на любом участке кожи, но характерны для шеи, век, языка.
Бовеноидный папулез. Заболевание, проявляющееся чаще всего на внешних половых органах. По виду это плоские, окрашенные в коричневый или красноватый цвет, уплотненные бляшки. Болезнь вызвана ВПЧ таких типов – 16, 18, 31-33, 51, 54.
Кондилома Бушке-Левенштейна. Обширное образование, которое провоцируется ВПЧ 16-го типа. Некоторые источники указывают также 6, 11, 18, 33-й типы. Поражает мужчин и женщин, без лечения приводит к плоскоклеточному раку.
Дисплазия шейки матки. Онкогенные типы ВПЧ у женщин приводят к поражению влагалища и шейки матки. Распространенные штаммы – 16 и 18 (70% случаев). Также болезнь вызывают 31, 33, 35, 39, 45-й и другие типы.

Один штамм ВПЧ может провоцировать разные виды папилломатоза. Поэтому если новообразование присутствует, а в анализах не обнаружено конкретного штамма, диагностику продолжают.

Онкогенные ВПЧ и вызываемые ими болезни

Вирус папилломы человека онкогенных типов – опасная инфекция, которую нужно держать под контролем. Эти штаммы провоцируют на коже меланому или болезнь Боуэна. Но чаще всего активность вирусов врачи связывают со злокачественными новообразованиями на половых органах. ДНК папилломавирусов встраивается в клетки эпителия, видоизменяет их и приводит к онкологии.

16 и 18-й штаммы ВПЧ у женщин провоцируют дисплазию шейки матки. Гинекологи выделяют три стадии болезни, после последней клетки перерождаются, развивается рак. Болезнь прогрессирует 10-20 лет. При этом 1-я степень дисплазии может не развиваться и не прогрессировать приблизительно у 30% женщин. В некоторых случаях болезнь исчезает. Характерно такое течение, если ВПЧ проявился во время беременности. У 5% женщин в первые 3 года после заражения обнаруживается дисплазия 2 и 3-й степени. У 20% с 3-й степенью болезни за 5 лет дисплазия перейдет в рак.

16 и 18-й типы – наиболее распространенные инфекции. На 16-й штамм выпадает 50% всех случаев рака шейки матки, 18-й обнаруживается у 10% пациенток. Кроме них у женщин с онкологией есть вероятность дифференцировать 31, 33, 35, 45, 52, 56-й типы.

Мужчины чаще всего остаются носителями инфекции, но все же и у них 16, 18-й типы провоцируют плоскоклеточный рак. Чаще всего злокачественное новообразование обнаруживается на половом члене. По прогнозам, лечение у мужчин проходит результативнее, чем у женщин.

Диагностика ВПЧ: определение типа

При обнаружении папиллом, особенно это касается высыпаний на половых органах, необходимо сдать анализы. Найденный вид ВПЧ определит схему лечения. Человек может быть заражен сразу несколькими типами папилломавируса, поэтому лучше всего сдавать специальные анализы на выявление сразу ряда штаммов. Так, популярным вариантом диагностики считается ДНК-типирование ВПЧ 27 типов. Материал, который берется для исследования, – урогенитальный соскоб. Анализ подходит для женщин и мужчин.

Если папилломатоз образовался на коже, пациент может сдать анализ крови на ПЦР. Также рекомендуется гистологическое исследование удаленной папилломы – это поможет обнаружить перерождение клеток в раковые.

Кроме этого, женщинам рекомендуется проходить скрининговые обследования на рак шейки матки. В норме, если нет симптомов болезни и раньше ВПЧ не обнаруживался, их делают раз в 3-5 лет. Для тех, кто уже лечил папилломатоз или попадает в группу риска по развитию рака шейки матки, скрининг должен быть ежегодным. Обследование включает в себя такие этапы:

Кольпоскопия. Осмотр влагалища и шейки матки с помощью специального увеличительного прибора. Помогает визуально находить перерождение эпителия или остроконечные кондиломы.
Пап-тест (тест Папаниколау, цитологический мазок). Этот анализ берется из цервикального канала и помогает выявить измененные клетки.

Digene-тест. Мазок берется из цервикального канала, но материал исследуется более подробно. Тест дает дифференцированное определение ДНК ВПЧ, то есть позволяет выявить конкретный тип вируса. Кроме этого, оценивается вирусная нагрузка.

Тесты показали положительный результат – что это значит для пациента? На самом деле присутствие вируса в крови и даже начальные стадии болезни – не повод для паники. Степень опасности зависит от нескольких факторов:

ВПЧ типирование. Онкогенная группа наиболее опасна.
Стадия болезни. При дисплазии 1-й степени назначается консервативное лечение, а вот 3-я стадия потребует серьезной операции.
Уровень вирусной нагрузки. Количество инфекционных агентов напрямую связано с вероятностью прогрессирования болезни.
Сопутствующие заболевания. На фоне гинекологических болезней у женщин ВПЧ быстро прогрессирует.

Профилактика рака шейки матки: ВПЧ 16, 18 типа

В классификации ВПЧ наибольшую угрозу представляют вирусы с высоким онкогенным риском. Но наличие инфекции в крови и даже проявившийся папилломатоз еще не говорят об опасных последствиях. Если болезнь уже давала о себе знать, лучшей профилактикой станут регулярные посещения гинеколога или уролога и подробные обследования.

Также важно поддерживать иммунитет:

Правильно питаться.
Убрать вредные привычки.
Уменьшить количество стрессовых ситуаций.
Следить за здоровьем – не запускать болезни, особенно гинекологические.

Всемирная организация здравоохранения рекомендует девочкам 9-13 лет проходить вакцинацию. Что такое прививки от папилломавируса и чем они могут помочь? Существует два вида вакцин – Гардасил, Церварикс. Первая делается от 6, 11, 16 и 18-го типов папилломавируса, вторая – от 16 и 18-го. Лучше всего вакцинироваться до начала половой жизни, но молодым женщинам до 25 лет прививки также рекомендованы.

Иммунизация снижает риск развития рака шейки матки. Однако это не значит, что привитая женщина может не проходить обязательные скрининговые обследования.

ДНК ВПЧ

ВПЧ типы (вирус папилломы человека) проявляются поражением кожи и слизистых оболочек различными наростами: папилломами и бородавками. Это является следствием проникновения в организм папилломавируса. Ошибочно думать, что только внешними и внутренними новообразованиями воздействие вируса на организм человека ограничится. Некоторые типы папиллом могут привести к возникновению злокачественных опухолей. Поэтому главная цель - соблюдать бдительность при обнаружении на теле необычных наростов.

Общие сведения о вирусе

ВПЧ типы известны были предкам ещё в первые века нашей эры. Древние лекари с точностью определяли, что такие наросты передаются от больного человека к здоровому половым путём. То, что причиной появления бородавок и папиллом является вирус, учёные смогли доказать только в начале прошлого века.

Этот вирус относится к роду папиломавирусов, передаётся при контакте с живым организмом через верхний слой кожи, где и размножается внутри клеток и слизистых оболочек, вызывая изменения по типу бородавок и папиллом.

Во внешней среде вирус может существовать недолго, есть примеры, когда возбудителя можно «подхватить» в сауне или бане, так как он прекрасно чувствует себя во влажной среде. Весь его жизненный цикл совершается внутри клеток донорского организма. Он может находиться долгое время в клетках кожи, вызывая их неправильное деление.

Папилломавирус является одним из распространённых, передаётся при половом контакте. Число заражённых этим вирусом людей растёт с каждым годом. На сегодня около 90% населения мира является носителем папилломавируса. Главная опасность данного вируса в том, что, долго находясь в организме, некоторые его типы провоцируют онкологические заболевания.

Типы вируса

Типы вируса папилломы человека сегодня представлены очень широко. ВПЧ типирование насчитывает более ста разновидностей.

Разные типы новообразований, вызванных ВПЧ, вызывают в организме изменения, которые проявляются внешне и внутренне. Многие из них для человека не опасны, но есть такие, которые, долгое время находясь в организме человека, могут перерождаться в злокачественные опухоли.

В зависимости от возможности вызывать рак в организме, выделяются следующие типы вирусов:

не переходящие в онкологическое заболевание (1-5,10, 28,49);
редко вызывающие онкологию (6, 11, 13, 32, 34, 40-44, 51, 72);
средний процент онкоперерождения (26, 30, 35, 52, 53, 56, 58, 65);
высокий процент образования раковых опухолей (16, 18, 31, 33, 39, 45, 50, 59, 61, 62, 64, 68, 70, 73).

Последняя группа особенно опасна для женщин, так как часто вызывает рак шейки матки. Самые опасные типы, вызывающие рак в 94% случаев, – это 16, 18, 45.

Особое внимание должны уделить своему здоровью люди, у которых выявлены типы папиллом 56 и 66, способные привести к развитию особого вида рака – карциномы.

Данная классификация на основании исследований учёных меняется. Так произошло с типом 58, который из последней группы перешёл в предпоследнюю.

Если человек является носителем ДНК вируса папилломы, то он должен регулярно наблюдаться у врача-онколога, проходить обследование и сдавать необходимые анализы.

Онкогенные типы

Исходя из того факта, что некоторые типы ВПЧ могут быть онкоопасными, специалисты их разделили на несколько групп, показывающих возможный риск развития злокачественной опухоли:

безопасные;
с низким риском;
с высоким риском.

Большие опасения вызывает последняя группа. В этом случае можно наблюдать папилломы и остроконечные кондиломы, поселившиеся на репродуктивных органах представителей обоих полов. При их обнаружении посещение онколога обязательно. Врач назначит дифференцированное определение ДНК ВПЧ и после этого примет решение об удалении таких наростов.

Анализ на ВПЧ у женщин, заболевших раком шейки матки, показывает наличие 16 и 18 типа. Они бывают обнаружены у двух из трёх заболевших женщин.

Если анализ крови показывает наличие вируса папилломы человека онкогенного типа, это совсем не значит, что злокачественная опухоль обязательно разовьётся. ВПЧ у женщин может повысить риск развития опухоли. Поэтому при соответствующем своевременном лечении здоровью ничего не угрожает.

Диагностика симптомы заболевания

Медицинская наука сегодня имеет на вооружении методы, позволяющие точно определить, какая разновидность вируса вызвала появление новообразований на теле пациента.

Среди них часто применяются следующие методы:

Визуальное обследование. Одним из клинических проявлений является наличие на теле пациента папиллом, кондилом, бородавок. Если они имеются на репродуктивных органах и в зоне анального отверстия, назначаются дополнительные исследования.

Биопсия (кольпоскопия). Назначается при проблемах с тканями шейки матки. Для процедуры берётся уксусная кислота и раствор Люголя для обработки. При наличии ДНК папилломавируса на заражённом участке образуется характерный рисунок.
Цитология. Анализ мазков при помощи ПАП-теста. Дополнительно проводится гистология.
ПЦР (полимеразная цепная реакция). Способ хорош тем, что кроме самого вируса обнаруживает генотипирование ВПЧ. Данный анализ также выявляет быстротечные само излечивающиеся типы ВПЧ.

Последнее исследование должно включать пробы на все 15 онкогенных типов вируса. Хотя в нашей стране из них активны десять.

Симптомы заболевания

Большей частью папилломавирус в организме носителя находится в бессимптомной форме. Этому способствует иммунитет, который подавляет все проявления.

Когда иммунитет слабеет, все типы вируса сразу активируются. Они собираются вместе и начинают воздействовать на клетки кожи. Нормальное воспроизводство нарушается, процесс деления клеток кожи ускоряется.

Как следствие этого появляются разные наросты. Именно они при визуальном осмотре говорят об инфицировании папилломавирусом.

В зависимости от типа, могут появляться следующие виды наростов:

Бородавки. Круглые, плотные наросты до 1 см в диаметре, с чётко очерчёнными границами, шершавой поверхностью, разного цвета. Находятся на открытых местах. Не опасны для человека.
Папилломы. Мягкий нарост на ножке цвета кожи, с шершавой поверхностью. Любит влажные места на теле. Размножаются очень быстро. Некоторые типы опасны.
Кондиломы. Похожи на папилломы. Находятся в области наружных репродуктивных органов и заднего прохода. Размножаются быстро, образуют целые грозди. Опасны для человека.

Заражение вирусом происходит при половом контакте. Признаки могут появиться не сразу, а даже спустя полгода.

Попав в организм, вирус проходит четыре стадии:

латентное течение - изменений в организме нет, наличие вируса покажет только анализ;
появление клинических признаков - среди них наросты на коже;
дисплазия - вирус проникает в клетки, и они начинают изменяться, тип вируса покажет гемотест;
карцинома - клетки мутируют, появляется злокачественная опухоль.

Возможные заболевания

ДНК типирование ВПЧ 27 типов обуславливает разные заболевания, которые могут появиться у человека после заражения.

Среди таких заболеваний можно выделить следующие:

Разные виды бородавок. Инфекция попадает бытовым путём. Подвержены ей дети и молодые люди. Иммунитет обычно справляется. Подошвенные бородавки излечиваются хирургическим путём.
Остроконечная кондилома. Поражает половые органы.
Эпидермодисплазия. Плоские бородавки розового цвета, вызывают рак кожи.
Ларингеальный папилломатоз. Присущ новорожденным детям. Затрудняет дыхание.
Бовеноидный папулёз. Характерен для мужчин, поражает слизистую.

Лечение и профилактика

Большинство наростов сходят сами в течение нескольких лет. При этом в организме на перенесённый тип вируса вырабатывается иммунитет, который остаётся на всю жизнь. Лечение при данном заболевании включает два этапа: применение противовирусных препаратов и удаление хирургическим путём.

Лекарственная терапия включает такие препараты: Салициловая кислота, Блеомицин, Имиквимод, Ретиноиды, Эпиген, Ферезол, Подофиллотоксин, Солкодерм.

Для удаления применяется криотерапия, лазеротерапия.

Существует также большая группа препаратов народной медицины. Это чистотел, одуванчик, каланхое, лук, алое, лимоны, полынь, клюква и др. Из них готовятся отвары, настойки, аппликации, втирания, используется сок, мякоть и т. д.

Для того чтобы предупредить заражение, применяются профилактические меры, а также вакцинация.

К мерам профилактики относятся:

обеспечение безопасной половой жизни;
регулярное посещение врача;
здоровый образ жизни;
вакцинация.

Если принять меры по предупреждению заболевания, то можно никогда не узнать на себе, что такое папилломавирус человека.

Какие типы ВПЧ существуют: особенности, симптомы и диагностика

Сегодня изучено более ста разновидностей вируса ВПЧ, половина из них вызывает развитие образований на кожных покровах и слизистых оболочках интимных органов человека. Статистика говорит о том, что 80% населения Земли инфицировано. Это значит, что в клетках организма содержится ВПЧ разной степени онкогенности.

Наличие папилломавируса у пациента может привести к развитию серьезных осложнений, сложно предугадать, как поведет себя тот или иной тип возбудителя. Вот почему так важно знать особенности каждого генотипа, дабы эффективно вести борьбу с этой инфекцией.

Классификация

Многие типы вируса папилломы человека являются совершенно безопасными для их носителя, возникают незначительные папилломы и бородавки, которые успешно устраняются косметологическими методами.

Другие типы папиллом относятся к онкогенной группе, провоцируют активное видоизменение клеток, что ведет к диагностированию рака у носителя. Разделение ВПЧ по типам позволяет разработать максимально правильную тактику лечения, на основе анализов на выявление микроорганизмов.

Человек может быть носителем нескольких ДНК ВПЧ, вирусы могут стабилизироваться, прекратить свое размножение или наоборот – процесс развития онкогенных клеток будет прогрессировать, а это значит, что остановить их негативное влияние на организм будет сложно.

Онкогенная группа

Генотипирование ВПЧ – важная процедура в диагностике выявления заболевания, это дополнительная возможность прогнозировать протекание нарушения. Всего в практической медицине подразделение папилломавируса происходит по трем группам.

Безопасные вирусы, не вызывают развитие рака, а значит, паниковать не стоит, главное, в дальнейшем не стать носителем других инфекций, регулярно сдавать анализы на обнаружение инфекции и не запускать состояние иммунной системы.
Низкая степень вероятности развития раковых клеток при выявлении папилломавируса 6,11,42- 44. В редких случаях может произойти мутации клеток, видоизменяясь в онкогенные.
Самая опасная группа, у женщин повышается риск развития ракового процесса, у мужчин – причина рака мочевого пузыря. Это ВПЧ 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 59, 68.

Повышенное внимание к состоянию своего здоровья должны уделять пациенты с папилломавирусами 66 и 56, чаще всего такое носительство инфекции протекает бессимптомно, а потому выявить заболевание проблематично. Для каждого типа вируса важно проследить за признаками ВПЧ, провести специальное обследование и при необходимости начать квалифицированное лечение.

Особенности каждого типа вируса

Классификация вирусов помогает определить степень сложности заболевания, которое может спровоцировать такая инфекция. Обычные бородавки вызываются вирусом 2 типа, передается бытовым путем, при контакте с носителем, чаще всего страдают дети и подростки.

Защитные силы организма позволяют справиться иммунной системе с инфекцией, образования исчезают бесследно, главное не травмировать кожу в месте развития папиллом, дабы не вызвать вторичное заражение.

При инфицировании ВПЧ 3 и 5 появляются небольшие наросты на лице и ладонях. Такие высыпания еще называют юношескими, а значит, организм может самостоятельно справиться с этой инфекцией без медикаментозного вмешательства.

При обнаружении подошвенных бородавок можно уверенно говорить про наличие в организме папилломавируса 1 и 2 типов. Чаще всего страдают женщины, из-за ношения узкой обуви на высоком каблуке. Кожа на бородавке со временем утолщается, наросты размножаются по телу.

Образования ВПЧ 1 типа прорастают внутрь, доставляют дискомфорт при ходьбе, ноют и болят, особенно ночное время. Папилломавирус второго генотипа проявляется мозаичными наростами, которые не вызывают болевых ощущений, только эстетический дискомфорт.

Остроконечные кондиломы у женщин располагаются на слизистых оболочках половых органах и гениталиях, а у мужчин – на головке пениса и крайней плоти. Это опасные вирусы 6 и 11 типа.

Если обнаружен папилломавирус с малым онкогенным риском, это значит, что речь идет о присоединении инфекции 20, 21, 14, 25, 27 типа. Чаще всего это доброкачественные образования, не имеющие рецидивного характера.

Во время родовой деятельности матери ребенок может заразиться ларингеальным папилломатозом, ВПЧ типа 11. Такая форма заболевания наблюдается у детей до пяти лет, при обильном обнаружении образований может возникнуть риск удушья.

Определение опасности 16 и 18 типа ВПЧ

С помощью анализа гемотест можно сделать наиболее точный прогноз протекания болезни, значит выявить сразу несколько генотипов вируса, поставить правильный диагноз и начать своевременное лечение.

Если обнаружено сочетание 16 и 18 типов, то это будет свидетельствовать о наличии высокой степени онкогенности - потребуется кольпоскопическое обследование.

Благодаря гемотесту ВПЧ можно исключить возможность рецидива с летальным исходом.

При диагностировании женщин с раком шейки матки можно точно сказать, что причиной мутации является вирус 16 типа. Под воздействие благоприятных факторов (ослаблению иммунной системы, наличия других инфекций половых органов) папилломавирус начинает свое губительное воздействие на клетки, меняя их ДНК.

Это значит, что вирус генотипа 16 влияет на развитие предракового состояния, вызывает дисплазию шейки матки, обильно формируются папилломы и кондиломы по всему телу пациентки. У мужчин эти опасные штаммы вируса способны вызывать болезнь Боуэна, повреждение слизистой оболочки полового органа.

Благодаря высокоразрешающему анализу на ДНК ВПЧ (27 типов) можно выявить опасные патологические видоизменения в организме, вызваны наличием различных типов вируса папилломы.

При дисплазии шейки матки помимо 16 и 18 вируса еще встречаются 32, 30, 57, 61 и другие онкогенные типы. Если во время обследования анализы подтвердили наличие только одного типа ВПЧ высокого риска, а наростов при этом нет, это значит, что можно говорить о самоудалении инфекции из организма.

Другие типы накожных наростов

ВПЧ 49 штамма проявляется разрастаниями одиночных плоских образований, которые можно легко удалить с помощью лазерного аппарата. Этот генотип не является онкогенным, вторично не возникает.

Обнаружение вируса 57 штамма у женщины свидетельствует о предраковом состоянии пациентки, если имеются наросты на лице, то они удаляются с помощью импульсного потока, после чего не остается следов и рубцовой ткани.

Наросты ВПЧ 27 типа у мужчин и женщин можно убрать жидким азотом, появление вторичной инфекции исключено. Штаммы с номерами 51, 52, 56 являются онкогенными, а это значит, что дальнейшие изменения в структуре ДНК может стать причиной появления рака.

У мужчин развитие онкологии полового органа и анального отверстия. Только своевременная медикаментозная терапия может замедлить эти процессы и оставить губительное деление клеток ДНК.

ВПЧ 37 типа выступает одной из причин развития кератоакантомы, что свидетельствует о возникновении доброкачественной опухоли на коже, места локализации – лицо, открытые участки тела, в исключительных случаях – закрытые зоны.

Анализы на выявление ВПЧ 38 типа могут свидетельствовать о развитии меланомы, это злокачественные наросты, которые отличаются агрессивностью и стремительным фактором развития, а это значит, что игнорировать симптоматику нельзя, так как заболевание может оказать негативное влияние на все органы и системы человека.

Анализ на ВПЧ разновидности

Существует несколько лабораторных методик, которые с точностью смогут определить, сколько штаммов вируса присутствуют в организме мужчины и женщины. Для этого применяются такие виды диагностики как полимерная цепная реакция, анализ генотипирования. ПЦР проводится для определения типа вируса, а результаты этого исследования имеют вид таблицы со списком видов ВПЧ, пометками обнаруженных из них и указанием вирусной нагрузки.

Материал для анализа у женщин – мазок из цервикального канала. При беременности анализ на папиллому проводить необязательно, потому что нет угрозы для матери и плода. Мужчинам при подозрительных образованиях нужно обратиться к урологу. Только такое особое внимание к своему здоровью поможет избежать серьезных последствий для женщин после инфицирования организма.

Когда нужно делать диагностику ВПЧ женщинам?

Не стоит допускать ярко выраженные симптомы заболевания, важно регулярно проходить профилактический осмотр у гинеколога один-два раза в год, обязательно сдавать анализы на выявление инфекции после первого года половой жизни.

Заключение

Все классификации выявления ВПЧ в организме претерпевают изменения, ведь вирусы мутируют, вызывают осложнения, не поддаются лечению, повторно возникают после удаления, усложняется процесс диагностирования и расшифровки анализов.

Специфика подобных новообразований еще до сих пор точно не изучена, сколько еще времени потребуется, чтобы снизить риск опасности после заражения онкогенными штаммами и полностью удалить вирус из организма неизвестно.

Для пациентов с любым типом ВПЧ требуется индивидуальный терапевтический подход, чтобы успешно приостановить распространение вируса в организме нужно регулярно обследоваться у профильных специалистов, соблюдать указанные рекомендации, вести здоровый образ жизни.

Главная опасность ВПЧ для женщин и мужчин – это образование злокачественной опухоли, потому такая классификация вируса производится с учетом степени его онкологической опасности.

Типы вируса папилломы человека (ВПЧ)

Вирус папилломы человека – это довольно распространённое заболевание, которым болеет практически каждый человек на Земле. Опасность несут не столько сами новообразования, сколько то, во что они могут развиться. Известно, что некоторые типы папиллом со временем перерастают в злокачественные опухоли – рак. Но не все типы их онкогенные. Насчитывается 58 разновидностей вируса. Типирование ВПЧ позволяет более эффективно бороться с вирусом.

Штаммы папилломавируса отличаются между собой степенью опасности для человека

Как происходит заражение ВПЧ

Особенностью ВПЧ является то, что он, попав в организм, может никак себя не проявлять довольно длительное время, от 2 месяцев до 10 лет. Но как только иммунная система человека даёт сбой, вирус активизируется, и появляются клинические симптомы. Определенные факторы могут негативно влиять на риск развития папилломовируса.

Размеры ВПЧ настолько малы, что он беспрепятственно проникает через самые маленькие травмы кожи и слизистых. Заражение происходит несколькими путями:

Половым – вирус папилломы человека попадает на слизистую внешних и внутренних половых органов, при половом акте с партнёром, который болеет или является носителем заболевания.
Бытовым – через пользование общими полотенцами, бритвенными станками, зубными щётками, одеждой, постельным бельём и т.д.
От матери к ребёнку – происходит во время родов. Если мать имеет генитальные бородавки, то при прохождении плода по родовым путям, возможно заражение самого ребёнка.
Самозаражение – бывает в том случае, если папилломы уже имеются на теле человека, но он переносит вирус на другую его часть. Если есть генитальные новообразования, то можно получить и бородавки на руках.

В организме человека может находиться даже не один тип папиллом, а несколько. Одни из них могут быть низкого онкогенного риска, а другие – высокого.

При самозаражении человек своими руками переносит вирус на разные части тела

Какие существуют типы ВПЧ

Существует некая классификация ВПЧ. Их разделяют по типам (83 типа) и по группам, в зависимости от высоты риска развития онкологических болезней. Каждый из этих типов может встречаться у людей любого пола и возраста.

Группа №1 – не онкогенная. Люди с таким типом папиллом могут не переживать насчёт того, что может развиться раковая опухоль. К этой группе относятся:

1, 2 и 4 штаммы провоцируют появление мозолеподобных бородавок на подошве ног;
3, 10, 28 и 49 штаммы вызывают плоские кондиломы с желтоватой поверхностью по всему телу;
5, 8, 12, 14, 15, 17, 19, 20, 36,37, 46, 47 и 50 штаммы имеют наследственный характер, а новообразования произвольной формы появляются на руках, шее и груди;
26, 27,29 и 57 штаммы образовываются на внешней стороне ладони и пальцах рук, имеют вид плоских серых бугорков;
7 штамм – «мясные бородавки», внешне похожи на открытые ранки с вывороченным мясом наружу.

Группа №2 – низкий уровень риска. Хоть и маленькая, но имеется вероятность того, что под воздействием каких-то факторов может развиться процесс образования злокачественной опухоли. В группу входят такие типы:

6 и 11 штаммы – самые распространённые штаммы ВПЧ, располагаются подмышками и под складкой груди;
с 42 по 44 образуют уплотнённые наросты на шейке матки, приводят к её эрозии;
с 53 по 55 имеют форму шляпки на тонкой ножке, образуются в складках кожи, особенно у тучных людей, а при повреждении сильно кровоточат.

Группа №3 – средний уровень риска. Развитие онкологии могут спровоцировать стресс или снижение иммунитета. В эту группу входят штаммы под такими номерами:

31 штамм – самый часто встречаемый тип, передающийся половым путём. Он образовывает наросты на слизистой внутренних половых органов и мочевыводящих путей;
33, 35 и 52 – вызывает бородавки с тёмной шелушащейся поверхностью на руках;
58 проявляется как новообразования на внешних половых органах и паховой зоне. Имеет вид узелков.

Группа №4 – высокий уровень риска. Практически все эти типы со временем переходят в стадию развития злокачественных опухолей. К ним относятся 16, 36, 18, 45 и 51 штаммы.

То, какими свойствами обладают папилломы того или иного штамма, типирует их как опасное или не опасное проявление вируса. Огромное значение имеет то, какой именно штамм диагностируется у человека, ведь от этого зависит его дальнейшая жизнь и здоровье.

Штаммы вируса 18, 16, 45 и 31 являются самыми опасными

Самые опасные типы ВПЧ

Самыми опасными штаммами являются представители четвёртой группы, с высоким риском онкологических заболеваний. От генотипирования зависит процесс лечения болезни, вызванной вирусом.

ВПЧ 51 является предраковым состоянием. Он наиболее опасен своей склонностью к мутации здоровых клеток в раковые. Образует этот штамм плоские или бугорчатые кондиломы. 80% женщин, больных раком шейки матки, вульвы, и мужчин с раком полового члена и анального отверстия являются носителями этого типа папилломатоза.

ВПЧ 52, 59 и 83 типа, как и предыдущий штамм опасен для здоровья человека, но страдают от него преимущественно женщины. Он вызывает образование остроконечных папиллом во влагалище и на шейке матки. Они относятся к типам высокого канцерогенного характера, т.к. приводят к раковым образованиям.

ВПЧ 56 вызывает остроконечные кондиломы в анусе и прямой кишке. Во время походов в туалет кондиломы травмируются, вызывая этим самым кровотечение.

ВПЧ 16 и 18 одни из самых опасных штаммов, так как внутри человеческого организма остроконечные кондиломы разрастаются очень быстро, влияя на ДНК клеток, и заставляя их хаотично делиться. Если папилломатоз сопровождается ещё и инфекцией, то кондиломы срастаются в большие новообразования, которые имеют вид соцветий цветной капусты. Это провоцирует развитие дисплазии шейки матки, которая является предраковым состоянием. Заражение этими штаммами вируса у мужчин тоже не проходят незаметно. На половом члене образуются наросты или бляшки красного цвета, которые со временем затвердевают и теряют чувствительность. Это не что иное, как болезнь Боуэна, которая может довольно быстро перерасти в рак полового члена.

ВПЧ 33 и 31 являются очень опасными типами папилломатоза, они способны вызывать бовеноидный папулёз у мужчин и неоплазию шейки матки у женщин. Интраэпителиальным раком является уже само наличие неоплазии у женщины. Это такое изменение клеток эпителия, которое несёт за собой образование язв.

ВПЧ штамма 33 и 31 провоцируют онкологические заболевания

Как диагностируют типы ВПЧ

Для того чтоб определить наличие вируса папилломы человека, а также понять какие типы содержатся в организме больного, необходимо произвести диагностирование. Современные методы диагностики способны не только вычислить стадии заболевания, но и понять какой именно тип или несколько типов имеются в организме, даже если они пребывают в «спящем» состоянии.

Определить тип ВПЧ можно такими способами:

Тест ДНК на ВПЧ. Этот метод очень эффективен для определения типа вируса папилломы человека при генитальных проявлениях. При удалении кондилом с внутренних и внешних половых органов у женщин берётся часть биоматериала на биопсию. Результаты теста оценивает врач-онколог и на основе поставленного им диагноза назначается лечение.
ПЦР – полимеразная цепная реакция. Новейшая и самая эффективная методика определения типа и стадии папилломовируса. Благодаря исследованиям биоматериала на предмет наличия в нём признаков вируса папилломы человека, можно обнаружить возбудителя даже в самой ничтожной концентрации. Результат получают даже в том случае, если клинические симптомы ещё отсутствуют и вирус находится в «спячке». Единственным недостатком этого анализа является его высокая стоимость.

Проведение диагностики на ранних этапах даёт возможность больному различными типами ВПЧ, предотвратить развитие раковых опухолей. Также постановка диагноза по результатам исследования, позволяет своевременно начать лечение и добиться в этом хороших результатов.

Тест ДНК поможет определит разновидность вируса

Лечение разных типов ВПЧ

Большинство видов ВПЧ не несут угрозы для жизни и здоровья человека, и лечение их ограничивается приёмом препаратов, улучшающих работу иммунной системы. Рекомендуется придерживаться сбалансированного питания и принимать пробиотики, т.к. иммунитет напрямую связан с состоянием кишечника.

Если тип ВПЧ имеет высокий онкогенный характер, то необходимо полное удаление папиллом хирургическим путём и препаратов, угнетающих вирус папилломы человека. Важно уделить внимание защитным силам организма, ведь онкогенные штаммы вируса первым делом влияют именно на них.

Наиболее часто в настоящее время используют два способа ДНК-типирования патогенных микроорганизмов, в основе которых лежит метод ПЦР. В первом случае используют один или несколько коротких праймеров произвольной первичной структуры длиной в 6–15 нуклеотидов, которые из-за своих малых размеров обладают низкой специфичностью в отношении конкретных генетических локусов и способны гибридизоваться со многими сайтами геномной ДНК. Во втором случае применяют специфические олигонуклеотидные праймеры длиной в 20–27 нуклеотидов, последовательности которых фланкируют исследуемую последовательность нуклеотидов в бактериальном геноме.

Рис. II.35. Схема ДНК-типирования микроорганизмов с использованием ПЦР и праймеров произвольной структуры

а – штаммоспецифические различия, обусловленные разной локализацией участков ДНК, взаимодействующих с праймерами. В ДНК штаммов 2 и 3 отсутствует участок, который имеется в ДНК штамма 1, что приводит к исчезновению соответствующей полосы продукта ПЦР на электрофореграмме; б – результаты амплификации ДНК, содержащей сайты связывания праймеров постоянной локализации. ДНК штаммов 2 и 3 содержат делеции разной длины между сайтами связывания праймеров. Альтернативно, ДНК штаммов 1 и 2 могут содержать вставки, отсутствующие у ДНК штамма 3. Это находит отражение в длинах продуктов ПЦР, разделяемых электрофорезом. А, Б – сайты связывания праймеров на ДНК

Генетическое типирование микроорганизмов с использованием праймеров произвольной первичной структуры. Использование коротких олигонуклеотидных праймеров произвольной структуры основано на том, что в больших геномах для них имеются множественные сайты посадки, а следовательно, и инициации ПЦР. Чем короче такие праймеры, тем большее количество сайтов посадки для них должно существовать. Одним из ограничений дальнейшего участия таких праймеров в ПЦР будет расстояние между двумя сайтами посадки для противоположно направленных праймеров. Чем длиннее ПЦР-продукт, который должен образовываться в результате функционирования таких праймеров, тем менее надежно работает вся система типирования. На практике длина образующихся с произвольными праймерами продуктов ПЦР находится в пределах 0,2–2,0 т.п.о.

В зависимости от локализации на ДНК мест посадки для пары коротких праймеров могут образовываться два типа продуктов ПЦР. В первом случае различия в длинах продуктов ПЦР обусловлены присутствием на ДНК типируемых микроорганизмов разного числа сайтов связывания для одного или обоих праймеров (рис. II.35,а ). Во втором случае такие различия определяются длинами сегментов ДНК (ампликонов ), заключенных между парами мест посадки праймеров при неизменном их числе в конкретных генетических локусах (см. рис. II.35,б ). На практике могут одновременно реализовываться обе эти возможности. Во время генетического типирования эукариот указанными методами иногда сразу функционируют до 100 ампликонов, тогда как у бактерий это число достигает лишь 20.

Несмотря на то что при обсуждаемом подходе последовательности праймеров выбираются произвольно, получаемая картина амплификации, как правило, является видо- и штаммоспецифичной. При этом количество сайтов связывания на одной и той же ДНК для праймеров одинаковой длины, но с разной первичной структурой может существенно варьировать. На рис. II.35 показаны такие свойства двадцати 10-нуклеотидных праймеров, испытанных на ДНК человека, бобов и S. aureus. Видно, что использование праймера AGGGGTCTTG, например, приводит к амплификации 8 ампликонов в ДНК человека, 3 ампликонов в ДНК соевых бобов и не выявляет ни одного ампликона в ДНК S. aureus, тогда как при использовании праймера AATCGGGCTG удается обнаруживать до 40 ампликонов в ДНК человека и соевых бобов и до 20 ампликонов в бактериальной ДНК. Таким образом, при использовании обсуждаемого метода в ДНК-типировании самым важным этапом является подбор праймеров или их комбинаций для наиболее эффективного определения принадлежности организма к тому или иному виду, штамму или линии.

Генетическое типирование микроорганизмов с использованием геномных фингерпринтов. При другом подходе к генетическому типированию с использованием ПЦР исследуют полиморфизм конкретных локусов, для которых хотя бы частично известна первичная структура. Синтезируют специфические олигонуклеотидные праймеры, сайты связывания которых фланкируют исследуемую последовательность ДНК с длиной 1,5–2,5 т.п.о. После проведения ПЦР особенности первичной структуры продуктов ПЦР определяют с помощью рестрикционного анализа. Положение сайтов рестрикции в анализируемой последовательности нуклеотидов может иметь видо- или штаммоспецифический характер и служить точным генетическим маркером того или иного микроорганизма.

С помощью этого метода, который по своей сути является разновидностью рассмотренного выше способа определения ПДРФ, идентифицируют близкородственные, сходные по фенотипу штаммы возбудителей заболеваний, исследуют генетическую структуру популяций микроорганизмов и механизмы их адаптивной изменчивости.

11.2.2. Идентификация личности на основе минисателлитной ДНК: определение отцовства

Определение отцовства представляет собой серьезную социальную, юридическую и медицинскую проблему. Решение этой задачи часто требуется в судах, при разрешении частных споров, для пренатальной (внутриутробной) диагностики, генетических консультаций и при пересадках органов. Например, только в США в 1990 г. было проведено более 120000 тестов на определение отцовства, и это число быстро возрастает. Мировой рынок таких диагностических тест-систем оценивался в 1994 г. более чем в 1 млрд долларов и сейчас является крупнейшим рынком среди молекулярно-генетических диагностикумов.

С использованием диагностических тест-систем на основе минисателлитных ДНК определение отцовства получило прочную научную основу. С этой целью в настоящее время используют два подхода. При одном из них применяют олигонуклеотидные зонды, специфичные в отношении многих минисателлитных локусов, при другом – наборы зондов (или праймеров), специфичных в отношении отдельных полиморфных локусов VNTR (подробнее о VNTR см. раздел 1.3.1).

Теоретические аспекты возможности определения отцовства. Возможность определения отцовства, так же как и отнесение биологических образцов, содержащих ДНК, к тому или иному человеку, основано на наличии в геноме человека четких генетических маркеров в виде определенных последовательностей ДНК, набор которых уникален для конкретного индивидуума. Теоретически такими маркерами могли бы быть любые последовательности нуклеотидов ДНК, для которых характерна большая изменчивость в популяциях человека. Как было уже отмечено выше, тандемно повторяющиеся последовательности минисателлитов (VNTR) являются одними из наиболее полиморфных последовательностей нуклеотидов в геноме человека. Поэтому неудивительно, что именно они были использованы для идентификации личности. Наличие сочетания генетических маркеров среди VNTR, общих для мужчины, женщины и спорного ребенка, в ряде случаев может однозначно указывать на родственные связи между ними.

Отсутствие общих генетических маркеров у обследуемых ребенка и мужчины однозначно исключает последнего как отца ребенка. Однако обнаружение у них общих маркеров еще не может быть доказательством того, что подозреваемый мужчина является отцом. Доказательства отцовства основываются на простых статистических расчетах, в которых учитываются частоты встречаемости в популяции общих аллелей исследуемых VNTR-локусов. Рассчитывается отношение (X/Y) вероятности (X) получения наблюдаемого набора маркеров возможного настоящего отца к вероятности (Y) обнаружения этого набора маркеров у любого, выбранного наугад человека, принадлежащего этой популяции. Такое отношение вероятностей получило название индекса отцовства (paternity index – PI).

При расчетах PI возникает еще одна проблема, связанная с определением вероятности (X) того, что обследуемый мужчина является отцом. Значение такой вероятности необходимо иметь до проведения каких-либо диагностических тестов. Обычно используемое значение 0,5 нельзя считать достаточно обоснованным во всех конкретных случаях. К счастью, при очень больших значениях PI (>10 4), которые обычно получаются при таких исследованиях ДНК, выбор этой исходной вероятности оказывается практически несущественным. Как правило, это получается вследствие низких значений вероятности Y.

Определение отцовства с использованием олигонуклеотидных зондов, специфичных в отношении нескольких VNTR-локусов. В 1985 г. И.О. Джеффрисом и соавторами впервые было показано, что олигонуклеотидные зонды, комплементарные последовательностям миоглобинового гена человека, одновременно обладают способностью гибридизоваться по Саузерну с множественными локусами минисателлитной ДНК. Профили гибридизации оказались специфичными для отдельных индивидуумов. Совокупность электрофоретически разделяющихся рестрикционных фрагментов анализируемой ДНК, выявляемых после проведения гибридизации с мечеными зондами, которые специфичны в отношении полиморфных минисателлитных локусов, получила название ДНК-фингерпринтов, или генетических отпечатков пальцев . С помощью таких и других аналогичных олигонуклеотидных зондов удается выявлять на одной электрофореграмме до 15–20 различных фрагментов ДНК одного индивидуума, молекулярная масса которых превышает 3,5 т.п.о., а также много более мелких фрагментов, которые не учитываются при определении отцовства этим методом.

Рис. II.36. Примеры исключения и доказательства отцовства с помощью ДНК-типирования

Результаты гибридизации по Саузерну с зондом F10 показывают полную идентичность фрагментов ДНК у ребенка и отца (дорожки 2 и 3), что рассматривается как доказательство отцовства, либо выявляют, по крайней мере, 6 дополнительных фрагментов ДНК у ребенка, обозначенных стрелками, которые отсутствуют у отца (дорожки 5 и 6 – исключение отцовства)

На рис. II.36 показаны результаты одного из таких опытов. Интерпретация ДНК-фингерпринтов, полученных при анализе множественных локусов, основана на трех постулатах. Прежде всего, предполагается, что фрагменты ДНК, видимые на фингерпринтах, являются аллельными продуктами отдельных генетических локусов человека и передаются потомству независимо друг от друга. Во-вторых, считается, что для каждого генетического локуса частоты встречаемости в популяции отдельных аллелей следуют нормальному распределению Пуассона. И, наконец, принимается, что фрагменты ДНК, электрофоретическая подвижность которых совпадает, представляют один и тот же аллель конкретного локуса. Накопленный опыт работы с ДНК-фингерпринтами показывает, что первое допущение соблюдается достаточно хорошо: аллелизм (парность гомологичных генов, определяющих разные фенотипические признаки у диплоидных организмов) и генетическое сцепление между исследуемыми локусами наблюдаются редко. Невыполнение второго предположения не сказывается серьезно на результатах тестирования, поскольку выводы делаются без учета частоты встречаемости отдельного аллеля на основе совпадения структуры (фрагментов ДНК) многих локусов. Третий постулат является более спорным, однако его применение придает значениям индекса отцовства стабильность.

С этими исходными условиями статистическая оценка ДНК-фингерпринтов множественных локусов основывается только на одном параметре: средней доле фрагментов ДНК (x ), которые совпадают у людей без родственных связей. Такой параметр в большей степени зависит от техники лабораторных исследований, чем от свойств обследуемой популяции. Это прежде всего способность используемой системы к электрофоретическому разделению индивидуальных фрагментов ДНК (т.е. разрешающая способность используемого метода), принципы выбора конкретных фрагментов ДНК для анализа, а также критерии принятия решения об идентичности сравниваемых фрагментов ДНК. Следовательно, параметр x может варьировать при сравнении результатов, получаемых в разных лабораториях, но эти различия будут постоянно сохраняться для различных популяций и субпопуляций. Действительно, при использовании, например зондов 33.6 и 33.15, оказалось, что x один и тот же у неродственных индивидуумов, в парах муж–жена и в различных этнических группах.

Рис. II.37. Сравнение информативности двух минисателлитных зондов при идентификации личности

Частоты встречаемости минисателлитных локусов D1S7 (а ) и D1S80 (б ) определенного размера в популяции оценивали гибридизацией по Саузерну после расщепления ДНК рестриктазой Hae III (а ) или ПЦР (б ). Для локуса D1S7 характерно квази-непрерывное унимодальное распределение, тогда как локус D1S80 характеризуется меньшей гетерозиготностью (84%) с небольшим числом дискретных аллелей, для которых характерно мультимодальное распределение

Определение отцовства с использованием ДНК-зондов, специфичных в отношении только одного локуса. ДНК-фингерпринты, получаемые при одновременном исследовании многих локусов, отражают скорее фенотип индивидуума, чем его генотип. Действительно, получаемая в итоге картина заключает в себе множество полос ДНК, в том числе и неразделившиеся, а также слабо разделившиеся фракции. Такая электрофореграмма напоминает сложный фенотипический признак, например форму лица человека, которая является результатом экспрессии громадного числа генов. В отличие от этого с помощью ДНК-зондов, представляющих собой клонированные последовательности минисателлитов и взаимодействующих только с одним локусом, можно получать истинную информацию о генотипе изучаемого организма. Таким образом, имея дело с отдельными полиморфными локусами человека, исследователи получают в свои руки систему кодоминантных аллелей (т.е. аллелей, совместно участвующих в формировании фенотипических признаков), наследуемых по законам Менделя. Именно понимание наследования таких минисателлитных локусов и привело к широкому распространению однолокусного метода определения отцовства.

В настоящее время получены сотни клонов минисателлитной ДНК и на их основе разработаны комбинации зондов, пригодные для определения отцовства. При выборе зондов для таких минисателлитных локусов обычно руководствуются следующими критериями: зонды должны обладать строгой локус-специфичностью, а тестируемые локусы быть несцепленными (передаваться потомству независимо друг от друга) и обладать достаточной, но не чрезмерной генетической стабильностью. В частности, среди наиболее широко используемых зондов MS1 (D1S7) соответствует генетическому локусу, гетерозиготному в 99% случаев, однако он мутирует с очень высокой частотой (0,05 на гамету) и поэтому, несмотря на высокую информативность, не используется при определении отцовства (рис. II.37,а ). В то же время для локуса D1S80 со значительно меньшей вариабельностью (84% гетерозигот) характерно образование кластеров в частотах распределения фрагмента ДНК по длине (см. рис. II.37,б ). Поэтому небольшие ошибки в определении длины аллелей могут привести к значительным ошибкам в оценке частоты их встречаемости. Такие локусы достаточно легко изменяются в результате генетического дрейфа и инбридинга.

В настоящее время разработана теория, указывающая на то, сколько локусов должно быть типировано для получения правильного ответа об отцовстве при известных значениях гетерозиготности этих локусов в популяции. Например, если используются локусы, гетерозиготность которых составляет 90%, для установления отцовства необходимо проанализировать шесть таких локусов. В США в настоящее время для этих целей обычно используется набор из трех–пяти однолокусных зондов. Однолокусные зонды обладают низкой разрешающей способностью относительно братьев и сестер (сибсов ). В частности, с помощью одного такого зонда можно лишь с вероятностью 75% обнаружить генетические различия между сибсами, и эта вероятность увеличивается до 99,6% при использовании четырех зондов. Данный факт приобретает особую важность, когда при определении отцовства необходимо сделать выбор между братьями.

Особенности определения отцовства по отдельным локусам с использованием ПЦР. В качестве альтернативы однолокусным зондам в последнее время для определения отцовства часто используют ПЦР. Отдельные мини- и микросателлитные локусы могут быть амплифицированы с помощью праймеров, комплементарных уникальным последовательностям ДНК, фланкирующим эти повторяющиеся последовательности. При идентификации личности метод ПЦР, который по своей сути является одной из разновидностей однолокусной методики, поскольку имеет дело с отдельными локусами, обладает, по крайней мере, двумя преимуществами перед однолокусными зондами. Во-первых, популяционный полиморфизм длин ДНК аллелей, исследуемых с использованием этого метода, носит более дискретный характер, чем у аллелей, изучаемых с помощью однолокусных зондов (см. рис. II.37,а ,б ). Это обстоятельство облегчает последующее вычисление индекса отцовства. Во-вторых, метод ПЦР обладает гораздо большей чувствительностью и может быть использован при анализе образцов, содержащих <1 нг геномной ДНК и полученных из разных источников (см. раздел 11.1.1).

К недостаткам ПЦР в применении к определению отцовства следует отнести низкую информативность полиморфных микросателлитов и коротких минисателлитов. Это связано с тем, что они обладают <90% гетерозиготности, небольшим числом аллелей и имеют тенденцию к образованию кластеров по размерам (см. рис. II.37,б ). Кроме того, на распределение таких последовательностей в геноме оказывают влияние инбридинг и принадлежность индивидуумов к определенным этническим группам. Количество локусов минисателлитов, которое необходимо исследовать методом ПЦР для определения отцовства, приближается к 11, а микросателлитов – к 18.

Для типирования с помощью ПЦР наиболее часто используются три минисателлитных локуса человека: в гене аполипопротеина B (APOB), D17S5 (известный также как локус D17S30) и D1S80. Все три локуса легко амплифицируются (максимальный размер их аллельных вариантов не превышает 1 т.п.о.) и легко обнаруживаются с помощью электрофореза. Однако для них характерны низкий уровень гетерозиготности и малая изменчивость (что выражается в небольшом числе известных аллелей). Мутации в этих микросателлитах возникают очень редко.

Одним из путей повышения информативности полиморфизмов микросателлитов при ДНК-типировании является одновременная амплификация двух тесно сцепленных микросателлитных локусов, сочетания которых формируют множество гаплотипов . Например, одновременная амплификация двух GATA-повторов, локализованных в интроне 40 гена фактора фон Виллебранда, которые разделены последовательностью длиной в 212 п.о., обнаружила суммарный уровень гетерозиготности объединенного локуса ~93%. При этом уровни гетерозиготности индивидуальных локусов составляли лишь 72 и 78% соответственно.

В заключение необходимо еще раз отметить, что по своей логике современные методы определения отцовства, основанные на ДНК-типировании, несколько противоречивы. Если отрицательное заключение об отцовстве, основанное на несовпадении аллелей анализируемых мини- или микросателлитных локусов, абсолютно и не подлежит сомнению, то положительный вывод может быть сделан лишь с некоторой долей вероятности, которая основана на частоте встречаемости конкретных аллелей анализируемых локусов в популяции. С другой стороны, в результате методических ошибок легко могут быть сделаны ложноотрицательные выводы, однако положительное заключение об отцовстве в результате лабораторной методической ошибки практически исключено.

Высокая информативность многолокусных ДНК-фингерпринтов подтверждена большим числом генетических и популяционных исследований. Эмпирические данные, полученные при обследовании тысяч семей, показали, что с помощью многолокусных зондов можно разрешать все спорные случаи отцовства. Использование однолокусных зондов затруднено невозможностью создания полной классификации соответствующих аллелей в популяции из-за кажущегося непрерывного распределения их по размерам. Однако и в этом случае на практике проблема полностью решается с помощью набора из пяти–шести однолокусных зондов. Применение ПЦР ограничивается большой эволюционной консервативностью амплифицируемых мини- и микросателлитных локусов и, как следствие, малым суммарным числом аллелей. Однако ПЦР бывает очень полезна на первых этапах исследования из-за методической простоты постановки опытов, особенно в условиях малой доступности исходного биологического материала. Все три группы методов хорошо дополняют друг друга и в разных сочетаниях в спорных случаях позволяют однозначно идентифицировать личность человека.

Или ДНК-типирование – это система идентификации, в основе которой лежит выявление генетических различий между индивидуумами или организмами. Каждое живое существо (за исключением однояйцовых близнецов) генетически уникально. Методики ДНК-типирования предназначены для выявления малейших генетических различий в последовательности чередования строительных блоков, из которых состоит ДНК. Эти блоки – нуклеотиды: аденин, тимин, цитозин и гуанин – обычно обозначаются как А, Т, С и G.

Иногда ДНК-типирование используется для сравнения нуклеотидных последовательностей ДНК двух индивидуумов с целью выявления их схожести. В других случаях ученые заинтересованы в выявлении схожести образца ДНК с заведомо известной последовательностью контрольного образца. На настоящий момент ДНК-типирование является одной из наиболее мощных и получивших широкое применение биотехнологических методик. Оно используется для выявления малейших различий в составе образцов ДНК, в том числе для определения совместимости донора и реципиента при проведении трансплантации органов и тканей, выявления специфических микроорганизмов, отслеживания необходимых генов в процессе селекции растений, установления отцовства, идентификации останков, регуляции размножения животных в условиях зоопарков.

Методы ДНК-типирования

Ученые разработали два подхода, позволяющие выявлять малейшие различия в генах. У каждого из методов есть свои достоинства и недостатки и оба они используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях, клинических центрах, судебной медицине и коммерческих лабораториях. Выбор метода зависит от решаемого вопроса, доступного количества ДНК, возможностей очистки образца, приемлемой стоимости и срочности. Иногда подходы комбинируются.

В одной из методик, получившей название рестрикционный анализ, используются естественные ферменты, разрезающие ДНК в строго фиксированных участках. Из-за различий в нуклеотидных последовательностях ферменты разрезают ДНК разных индивидуумов в разных местах. Получающиеся при этом отрезки ДНК имеют разные размеры и составляют ДНК-портрет или отпечаток, уникальный для каждого индивидуума. Сравнение наборов фрагментов ДНК предоставляет неоспоримое доказательство того, являются ли изучаемые образцы идентичными или нет.

Другой метод ДНК-типирования – полимеразная цепная реакция (ПЦР) – основан на использовании механизма, с помощью которого клетки осуществляют удвоение ДНК перед делением надвое. ПЦР обеспечивает получение тысяч копий специфических фрагментов ДНК в течение нескольких часов. Также как и рестрикционный анализ, ПЦР позволяет сравнивать образцы ДНК с целью выяснения их происхождения. Кроме того, с ее помощью можно выявлять наличие или отсутствие в образце специфичных фрагментов ДНК. Таким образом, ПЦР позволяет быстро и с высокой степенью точности диагностировать такие заболевания, как и , выявлять гены, определяющие предрасположенность индивидуума к различным формам рака и другим заболеваниям, а также обеспечить лучшую защиту индивидуума от ВИЧ/СПИД.

Для успешного выявления минимальных различий в структуре молекул ДНК ученые должны обращать внимание на регионы ДНК, отличающиеся высокой степенью вариабельности. Это является одной из причин того, что зачастую предпочтение отдается , а не . не только обладает большей степенью полиморфизма, чем ядерная, но и характеризуется уникальным методом наследования – практически вся достается организму от матери.

ДНК-типирование в судебной медицине

Во многих штатах внедрение ДНК-типирования в практику судебной медицины получило позитивный отклик, так как с его помощью была доказана причастность большого количества заключенных к преступлениям, в которых они обвинялись. Оно также обеспечило реабилитацию ряда несправедливо обвиненных граждан.

Повсеместное внедрение ДНК-типирования в судебную практику привело к изданию некоторыми штатами законов, требующих обязательного проведения ДНК-типирования преступников, обвиняемых в сексуальных и других правонарушениях для последующего занесения информации в базы данных штатов. Высшие правоохранительные органы надеются со временем объединить базы данных ФБР и отдельных штатов с целью создания единой национальной базы, которая позволила бы за минимальные промежутки времени сравнивать генетический материал с места преступления с данными об известных нарушителях.

ДНК-типирование используется также для идентификации останков людей, например для установления личностей неизвестных солдат или жертв катастроф. Сейчас все американские военнослужащие сдают образцы ДНК в банк данных, что обеспечивает достоверное установление личности даже в случае утери металлического солдатского жетона с регистрационным номером.

Установление отцовства

Установление отцовства с помощью ДНК-типирования возможно благодаря тому, что половину генетического материла ребенок получает от своего биологического отца. При необходимости с помощью рестрикционного анализа проводится сравнение ДНК-отпечатков матери, ребенка и предполагаемого отца. Сначала из теста изымаются фрагменты ДНК ребенка, аналогичные материнским. После этого оставшиеся фрагменты, унаследованные от биологического отца, сравниваются с фрагментами ДНК предполагаемого отца.

Антропология

С помощью ДНК-типирования ученые пытаются составить из тысяч фрагментов «Свитков Мертвого моря» целые документы. Для этого с помощью ДНК-типирования фрагменты, написанные на овечьей шкуре, отделяются от фрагментов, написанных на козьей шкуре, что существенно облегчает последующую реконструкцию целых свитков.

ДНК-типирование позволяет установить степень родства между ископаемыми человеческими костями, найденными в разных географических регионах и принадлежащими к разным геологическим эрам. Полученные при этом результаты проливают свет на историю человеческой эволюции.

С помощью ДНК-типирования ученые провели идентификацию останков царя Николая Романова II и его семьи, убитых большевиками в 1918 году. Для этого образцы ДНК, выделенные из найденных на месте захоронения костей, сравнивались с образцами ДНК живых потомков Николая II, в том числе принца Великобритании Филиппа. Полученные при этом результаты опровергли заявление женщины-самозванки, претендующей на имя якобы чудесным образом избежавшей уничтожения Великой княжны Анастасии Романовой.

Ресурсы живой природы

Чем больше мы понимаем систему организации генетического материала в природных популяциях, тем выше становится уровень осуществляемых нами проектов, направленных на сохранение и регулирование природного разнообразия. ДНК-типирование используется учеными для выявления количества генетических различий между популяциями одного и того же вида, изучения географического распределения видов, сохранения исчезающих и находящихся под угрозой исчезновения видов и определения степени генетической устойчивости диких популяций вымирающих видов. Например, на настоящий момент мы знаем, что гепарды находятся на грани исчезновения по большей части из-за сильного истощения генетического разнообразия.

Недавно ДНК-типирование помогло ученым разгадать загадку мексиканской популяции тихоокеанских морских черепах. Тихоокеанские морские черепахи размножаются в Японии и Австралии, однако очень молодые особи нередко встречаются около Мексиканского побережья. Биологи не могли предположить, что юные черепахи способны преодолеть вплавь 10000 миль, отделяющих Японию от Мексики и, тем более, еще большее расстояние от Австралии, поэтому происхождение мексиканских морских черепах до недавнего времени оставалось загадкой. Оказалось, что юных черепах из Японии и Австралии приносят к берегам Мексики океанские течения, а по достижении половой зрелости они отправляются в обратное плавание к местам своего размножения.

ДНК-типирование также используется для выявления нелегальной торговли продуктами, источниками которых являются животные находящихся под защитой видов. Например, японские специалисты установили факты продажи в стране нелегально ввезенного китового мяса и некоторых запрещенных к добыче морепродуктов. Подобные исследования образцов слоновой кости позволили выявить факты браконьерства в некоторых странах, где охота на слонов запрещена. И, наконец, в США ДНК-типирование используется для предотвращения ввоза в страну икры находящихся под угрозой вымирания осетровых.

Евгения Рябцева
Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www..org
Продолжение следует.