Наследственные болезни человека методы лечения. Диагностика и лечение генетических заболеваний

Медицинская генетика - это направление генетики, которое занимается вопросами заболеваний, передаваемых по наследству. Почти десять процентов всех болезней человека так или иначе обусловлены патологическими изменениями в генах, поэтому лечение генетических заболеваний в Израиле - весьма актуальная задача.

Лечение генетических заболеваний в Израиле базируется на новейших научных исследованиях и высокотехнологичном оборудовании. Израильские врачи научились диагностировать широкий спектр генетических болезней, в т.ч. – у развивающегося плода. В некоторых случаях заболевания, обусловленные патологией генов, не поддаются лечению. Но даже в такой ситуации израильские врачи могут значительно облегчить состояние пациента.

В отделение генетики центра Топ Ассута поступают на лечение пациенты со следующими диагнозами:

• С индром Эдвардса (причина заболевания – трисомия 18 хромосомы);

Периодическая болезнь (семейная средиземноморская лихорадка FMF);

• С индром Кляйнфельтера (присутствие дополнительной Х-хромосомы в мужских клетках);
• С индром Шерешевского-Тернера (отсутствие второй Х-хромосомы в клетках организма индивидуума);
• С индром Марфана (поражение соединительной ткани);
• В елокардиофациальный синдром (делеция участка двадцать второй хромосомы);
• К истозный фиброз (системный муковисцидоз) – поражение желез внутренней секреции, органов пищеварения и дыхания;
• С индром ломкой Х-Хромосомы (синдром Дауна);
• С пинальная мышечная миотрофия (поражение двигательно-моторных нейронов в спинном мозге).

Лечение наследственных заболеваний в клинике Топ Ассута осуществляется по двум главным направлениям:

Симптоматическое лечение - назначение диет, детоксикация организма, замещающая терапия, медикаментозная терапия, компенсация утраченных функций путем пересадки костного мозга и других органов и т. д. Этот метод лечения преследует одну цель - снять симптоматику заболевания и облегчить состояние больного.

Генная терапия - революционный метод, позволяющий избавиться от самой причины болезни путем введения новой генетической информации в клетки пациента. Этот подход к лечению генетических заболеваний еще только развивается, но результаты его применения просто поразительны.

Лечение генетических заболеваний в Израиле: важность своевременной диагностики

Генетика в Израиле преследует три основные цели:

Пренатальная диагностика генетических заболеваний у плода ;

Диагностика генетических заболеваний и предрасположенности к ним у взрослых людей , особенно у тех, кто планирует завести ребенка;

Мероприятия, направленные на лечение и облегчение состояния больных .

Особое внимание израильские генетики уделяют профилактической диагностике людей из группы риска. К этой группе относятся:

Женщины, которые имеют прямых родственниц с раком молочной железы или раком яичников;

Прямые родственники пациентов, страдающих кардиомиопатией правого желудочка сердца;

Родственники больных синдромом Тея-Сакса, талассемией и носителей других генетических патологий;

Носители генетических патологий по половым признакам (например, гемофилия наследуется только по женской линии);

Молодые пары, планирующие рождение первого ребенка;

Беременные женщины, относящиеся к группе риска по ряду критериев (возраст, лечение с помощью химиотерапии и лучевой терапии, наличие прочих неблагоприятных факторов среды, которые могут повысить вероятность хромосомных аномалий плода).

Для диагностики генетических заболеваний в клинике Топ Ассута используют целый ряд исследований:

Цитогенетические методы исследования - изучение хромосом под мощным микроскопом;

Молекулярно-цитогенетическое исследование - метод, позволяющий обнаруживать патологии хромосом, не доступные для обнаружения традиционными способами. Особенно перспективна в этом отношении сравнительная геномная гибридизация на чипе (метод Array-CGH );

Биохимические методы - применяются для диагностики наследственных нарушений обмена веществ. Специфические метаболиты выявляются с помощью хроматографии, масс-спектрометрии и других высокотехнологичных методов;

Молекулярно-генетические исследования - наиболее перспективный вид диагностики, позволяющий изучать тонкую структуру ДНК;

Синдромологические методы диагностики - выявление генетических патологий на основе клинической симптоматики, обследования членов семьи пациента и т. д.;

FISH- тест - флуоресцентное выявление хромосом, ответственных за возникновение рака молочной железы;

Ультразвуковая диагностика - метод, позволяющий выявлять пороки развития плода на ранних стадиях, начиная уже с первого триместра;

Малоинвазивные методы перинатальной диагностики - амниоцентез, кордоцентез, фетоскопия.

Врачи нашей клиники наработали колоссальный опыт диагностики и лечения генетических заболеваний. Заполните анкету, укажите в ней свои контактные данные – и мы поможем вам с организацией лечения!

Миодистрофия Дюшенна — одно из нечасто встречающихся, но все же относительно распространенных генетических заболеваний. Болезнь диагностируется в трех-пятилетнем возрасте, обычно у мальчиков, проявляясь поначалу лишь в затрудненных движениях, к десяти годам страдающий такой миодистрофией уже не может ходить, к 20−22 годам его жизнь заканчивается. Она вызвана мутацией гена дистрофина, который находится в Х-хромосоме. Он кодирует белок, соединяющий мембрану мышечной клетки с сократительными волокнами. Функционально это своеобразная пружина, обеспечивающая плавное сокращение и целостность клеточной мембраны. Мутации в гене приводят к дистрофии скелетных мышечных тканей, диафрагмы и сердца. Лечение заболевания носит паллиативный характер и позволяет лишь немного облегчить страдания. Однако с развитием генной инженерии появился свет в конце тоннеля.

О войне и мире

Генная терапия — это доставка внутрь клетки конструкций на основе нуклеиновых кислот для лечения генетических заболеваний. С помощью такой терапии можно исправить генетическую проблему на уровне ДНК и РНК, меняя процесс экспрессии нужного белка. Например, в клетку можно доставить ДНК с исправленной последовательностью, с которой синтезируется функциональный белок. Или, напротив, возможны удаления определенных генетических последовательностей, что также поможет уменьшить вредные последствия мутации. В теории это просто, однако на практике генная терапия базируется на сложнейших технологиях работы с объектами микромира и представляет собой совокупность передовых ноу-хау в области молекулярной биологии.

Инъекция ДНК в пронуклеус зиготы — одна из самых ранних и наиболее традиционных технологий создания трансгенов. Инъекция производится вручную с помощью сверхтонких игл под микроскопом с 400-кратным увеличением.

«Ген дистрофина, мутации которого порождают миодистрофию Дюшенна, огромный, — рассказывает директор по развитию биотехнологической компании «Марлин Биотех», кандидат биологических наук Вадим Жерновков. — Он включает в себя 2,5 млн пар нуклеотидов, что можно было бы сравнить с количеством букв в романе «Война и мир». И вот представим себе, что мы вырвали из эпопеи несколько каких-то важных страниц. Если на этих страницах описываются существенные события, то понимание книги было бы уже затруднено. Но с геном все сложнее. Найти другую копию «Войны и мира» несложно, и тогда недостающие страницы можно было бы прочитать. Но ген дистрофина находится в X-хромосоме, а у мужчин она одна. Таким образом, в половых хромосомах у мальчиков при рождении хранится лишь одна копия гена. Другую взять негде.

Наконец, при синтезе белка из РНК важно сохранение рамки считывания. Рамка считывания определяет, какая группа из трех нуклеотидов считывается как кодон, что соответствует одной аминокислоте в белке. Если произошло удаление в гене фрагмента ДНК, не кратное трем нуклеотидам, происходит сдвиг рамки считывания — кодировка изменяется. Это можно было бы сравнить с ситуацией, когда после вырванных страниц во всей оставшейся книге все буквы заменятся на следующие по алфавиту. Получится абракадабра. Вот то же самое происходит с неправильно синтезируемым белком».

Биомолекулярный пластырь

Один из эффективных методов генной терапии для восстановления нормального синтеза белка — пропуск экзонов с помощью коротких нуклеотидных последовательностей. В «Марлин Биотех» уже отработана технология работы с геном дистрофина с помощью такого метода. Как известно, в процессе транскрипции (синтеза РНК) сначала формируется так называемая прематричная РНК, заключающая в себе как кодирующие белок участки (экзоны), так и некодирующие (интроны). Далее начинается процесс сплайсинга, в ходе которого интроны и экзоны разъединяются и формируется «зрелая» РНК, состоящая только из экзонов. В этот момент некоторые экзоны можно заблокировать, «залепить» с помощью особых молекул. В итоге в зрелой РНК не окажется тех кодирующих участков, от которых мы предпочли бы избавиться, и таким образом восстановится рамка считывания, белок будет синтезироваться.

«Эту технологию мы отладили in vitro, — рассказывает Вадим Жерновков, то есть на клеточных культурах, выращенных из клеток пациентов с миодистрофией Дюшенна. Но отдельные клетки — это не организм. Вторгаясь в процессы клетки, мы должны наблюдать последствия вживую, однако привлечь к испытаниям людей не представляется возможным по разным причинам — от этических до организационных. Поэтому возникла необходимость получения модели миодистрофии Дюшенна с определенными мутациями на основе лабораторного животного».

Как уколоть микромир

Трансгенные животные — это полученные в лаборатории животные, в геном которых целенаправленно, осознанно внесены изменения. Еще в 70-е годы прошлого века стало понятно, что создание трансгенов — это важнейший метод исследования функций генов и белков. Одним из самых ранних методов получения полностью генно-модифицированного организма стала инъекция ДНК в пронуклеус («предшественник ядра») зигот оплодотворенных яйцеклеток. Это логично, так как модифицировать геном животного проще всего в самом начале его развития.

На схеме продемонстрирован процесс CRISPR/Cas9, в котором участвуют субгеномная РНК (sgRNA), ее участок, работающий как РНК-гид, а также белок-нуклеаза Cas9, который рассекает обе нити геномной ДНК в указанном РНК-гидом месте.

Инъекция в ядро зиготы — весьма нетривиальная процедура, ведь речь идет о микромасштабах. Яйцеклетка мыши имеет диаметр 100 мкм, а пронуклеус — 20 мкм. Операция происходит под микроскопом с 400-кратным увеличением, однако инъекция — это самая что ни на есть ручная работа. Разумеется, для «укола» применяется не традиционный шприц, а специальная стеклянная игла с полым каналом внутри, куда набирается генный материал. Один ее конец можно держать в руке, а другой — сверхтонкий и острый — практически не виден невооруженным глазом. Конечно, такая хрупкая конструкция из боросиликатного стекла не может храниться долго, поэтому в распоряжении лаборатории есть набор заготовок, которые непосредственно перед работой вытягиваются на специальном станке. Используется особая система контрастной визуализации клетки без окрашивания — вмешательство в пронуклеус само по себе травматично и является фактором риска для выживания клетки. Краска стала бы еще одним таким фактором. К счастью, яйцеклетки достаточно живучи, однако количество зигот, которые дают начало трансгенным животным, составляют лишь несколько процентов от общего числа яйцеклеток, в которые была сделана инъекция ДНК.

Следующий этап — хирургический. Проводится операция по трансплантации микроинъецированных зигот в воронку яйцевода мыши-реципиента, которая станет суррогатной матерью будущим трансгенам. Далее лабораторное животное естественным путем проходит цикл беременности, и на свет появляется потомство. Обычно в помете находится около 20% трансгенных мышат, что также говорит о несовершенстве метода, ибо в нем присутствует большой элемент случайности. При инъекции исследователь не может контролировать, как именно внедренные фрагменты ДНК встроятся в геном будущего организма. Высока вероятность таких комбинаций, которые приведут к гибели животного еще на эмбриональной стадии. Тем не менее метод работает и вполне годен для ряда научных целей.

Развитие трансгенных технологий позволяет производить животные белки, востребованные фармацевтической промышленностью. Эти белки экстрагируются из молока трансгенных коз и коров. Также есть технологии получения специфических белков из куриного яйца.

Ножницы для ДНК

Но есть более эффективный способ на основе целевого редактирования генома по технологии CRISPR/Cas9. «Сегодня молекулярная биология в чем-то подобна эпохе дальних морских экспедиций под парусами, — говорит Вадим Жерновков. — Практически каждый год в этой науке происходят значительные открытия, которые могут изменить нашу жизнь. Например, несколько лет назад микробиологи обнаружили у давно, казалось бы, изученного вида бактерий иммунитет к вирусным инфекциям. В результате дальнейших исследований выяснилось, что ДНК бактерий содержат в себе особые локусы (CRISPR), с которых синтезируются фрагменты РНК, умеющие комплементарно связываться с нуклеиновыми кислотами чужеродных элементов, например с ДНК или РНК вирусов. С такой РНК связывается белок Cas9, представляющий собой фермент-нуклеазу. РНК служит для Cas9 гидом, помечающим определенный участок ДНК, в котором нуклеаза совершает разрез. Примерно три-пять лет назад появились первые научные труды, в которых разрабатывалась технология CRISPR/Cas9 для редактирования генома».

Трансгенные мыши позволяют создавать живые модели тяжелых генетических заболеваний человека. Люди должны быть благодарны этим крохотным существам.

По сравнению со способом введения конструкции для случайного встраивания, новый метод позволяет подобрать элементы системы CRISPR/Cas9 таким образом, чтобы точно нацелить РНК-гиды на нужные участки генома и добиться целенаправленной делеции или вставки нужной последовательности ДНК. В этом методе тоже возможны ошибки (РНК-гид иногда соединяется не с тем участком, на который его нацеливают), однако при использовании CRISPR/Cas9 эффективность создания трансгенов составляет уже около 80%. «Этот метод имеет широкие перспективы, и не только для создания трансгенов, но и в других областях, в частности в генной терапии, — говорит Вадим Жерновков. — Однако технология находится только в начале пути, и представить себе, что в ближайшее время исправлять генный код людей будут с помощью CRISPR/Cas9, довольно сложно. Пока есть вероятность ошибки, есть и опасность, что человек лишится какой-то важной кодирующей части генома».

Молоко-лекарство

Российской компании «Марлин Биотех» удалось создать трансгенную мышь, в которой полностью воспроизведена мутация, приводящая к миодистрофии Дюшенна, и следующим этапом станут испытания технологий генной терапии. Вместе с тем создание моделей генетических заболеваний человека на основе лабораторных животных — не единственное возможное применение трансгенов. Так, в России и западных лабораториях ведутся работы в области биотехнологий, позволяющие получать важные для фарминдустрии лекарственные белки животного происхождения. В качестве продуцентов могут выступать коровы или козы, у которых можно изменять клеточный аппарат производства содержащихся в молоке белков. Из молока можно экстрагировать лекарственный белок, который получен не химическим способом, а с помощью природного механизма, что повысит эффективность лекарства. В настоящее время разработаны технологии получения таких лекарственных белков, как лактоферрин человека, проурокиназа, лизоцим, атрин, антитромбин и другие.

В связи с недостаточной изученностью патогенетических механизмов многих наследственных заболеваний, а вследствие этого и малой эффективности их лечения, предотвращение рождения больных с патологией имеет особое значение.

Первостепенное значение имеет исключение мутагенных факторов, в первую очередь радиационных и химических, в том числе влияния фармакологических препаратов. Исключительно важно вести здоровый образ жизни в широком смысле этого слова: регулярно заниматься физической культурой и спортом, рационально питаться, исключить такие негативные факторы, как курение, употребление алкогольных напитков, наркотиков, токсических веществ. Ведь многие из них обладают мутагенными свойствами.

Профилактика наследственных болезней включает в себя целый комплекс мероприятий как по охране генетического фонда человека путем предотвращения воздействия на генетический аппарат химических и физических мутагенов, так и с целью предотвращения рождения плода, у которого имеется дефектный ген, определяющий то или иное наследственное заболевание.

Вторая задача особенно трудна. Для заключения о вероятности появления больного ребенка у данной супружеской пары следует хорошо знать генотипы родителей. Если один из супругов болеет одним из доминантных наследственных заболеваний, риск рождения больного ребенка в этой семье равняется 50 %. Если у фенотипически здоровых родителей родился ребенок с рецессивным наследственным заболеванием, риск повторного рождения больного ребенка равняется 25 %. Это очень большая степень риска, поэтому дальнейшее деторождение в таких семьях нежелательно.

Вопрос осложняется тем, что не все заболевания проявляются в детстве. Некоторые начинаются во взрослом, детородном периоде жизни, как, например, хорея Гентингтона. Поэтому данный субъект еще до выявления болезни мог иметь детей, не подозревая, что среди них могут быть в последующем и больные. Поэтому еще до вступления в брак необходимо твердо знать, не является ли данный субъект носителем патологического гена. Это устанавливается путем изучения родословных супружеских пар, детального обследования больных членов семьи для исключения фенокопий, а также клинического, биохимического и электрофизиологического исследования. Надо учитывать критические периоды, в которые проявляется то или иное заболевание, а также пенетрантность того или иного патологического гена. Чтобы ответить на все эти вопросы, необходимы знания клинической генетики.

Основные принципы лечения: исключение или ограничение продуктов, превращение которых в организме в отсутствии необходимого фермента приводят к патологическому состоянию; терапия замещения дефицитным в организме ферментом или нормальным конечным продуктом искаженной реакции; индукция дефицитных ферментов. Большое значение придается фактору своевременности терапии. Терапию следует начинать до развития у больного выраженных нарушений в тех случаях, когда больной рождается ещё фенотипически нормальным. Некоторые биохимические дефекты могут частично компенсироваться с возрастом или в результате вмешательства. В перспективе большие надежды возлагаются на генную инженерию, под которой подразумевается направленное вмешательство в структуру и функционирование генетического аппарата удаление или исправление мутантных генов, замена их нормальными.

Рассмотрим методы терапии:

Первый метод - диетотерапия: исключение или добавление определённых веществ в рацион. Примером могут служить диеты: при галактоземии, при фенилкетонурии, при гликогенозах и т. д.

Второй метод - возмещение не синтезируемых в организме веществ, так называемая заместительная терапия. При сахарном диабете используют инсулин. Известны и другие примеры заместительной терапии: введение антигемофильного глобулина при гемофилии, гамма-глобулина при иммунодефицитных состояниях и др.

Третий метод - медиометозное воздействие, основная задача которого оказать влияние на механизмы синтеза ферментов. Например, назначение барбитуратов при болезни Криглера - Найара способствует индукции синтеза фермента глюкоронил-трансферазы. Витамин В6 активизирует фермент цистатионинсинтетазу и обладает лечебным действием при гомоцистинурии.

Четвертый метод - исключение из употребления лекарств, как, например, барбитуратов при порфирии, сульфаниламидов при глюкозо-6- фосфатдегидрогеназы.

Пятый метод - хирургическое лечение. Прежде всего это относится к новым методам пластической и восстановительной хирургии (расщепление губы и нёба, различные костные дефекты и деформации).

Социально-правовой аспект профилактики некоторых наследственных заболеваний и врожденных пороков развития у человека

Государственная политика в сфере профилактики некоторых наследственных заболеваний и врожденных пороков развития у человека является неотъемлемой частью государственной политики в области охраны здоровья граждан и направлена на предупреждение, своевременное выявление, диагностирование и лечение фенилкетонурии, врожденного гипотиреоза, адреногенитального синдрома и врожденных пороков развития плода у беременных женщин.

Государственная политика в области профилактики указанных в настоящем законе наследственных заболеваний и врожденных пороков развития у человека строится на принципах охраны здоровья населения, установленных законодательством.

В области профилактики наследственных заболеваний и врожденных пороков развития у человека государство гарантирует:

• а) доступность для граждан диагностирования фенилкетонурии, врожденного гипотиреоза, адреногенитального синдрома, врожденных пороков развития плода у беременных женщин;
• б) бесплатное проведение указанного диагностирования в организациях государственной и муниципальной систем здравоохранения;
• в) разработку, финансирование и реализацию целевых программ по организации медико-генетической помощи населению;
• г) контроль качества, эффективности и безопасности профилактической и лечебно-диагностической помощи;
• д) поддержку научных исследований в области разработки новых методов профилактики, диагностики и лечения наследственных заболеваний и врожденных пороков развития у человека;
• е) включение в государственные образовательные стандарты подготовки медицинских работников вопросов профилактики наследственных заболеваний и врожденных пороков развития у человека.
• 1. Граждане при осуществлении профилактики указанных в настоящем законе наследственных заболеваний и врожденных пороков развития у человека имеют право на:
  • а) получение от медицинских работников своевременной, полной и объективной информации о необходимости профилактической и лечебно-диагностической помощи, последствиях отказа от нее;
  • б) получение профилактической помощи с целью предупреждения указанных в настоящем законе наследственных заболеваний у потомства и рождения детей с врожденными пороками развития;
  • в) сохранение в тайне информации о состоянии здоровья, диагнозе и иных сведений, полученных при его обследовании и лечении;
  • г) бесплатные медицинские осмотры и обследования в государственных и муниципальных учреждениях, организациях здравоохранения;
  • д) бесплатное лекарственное обеспечение при заболевании фенилкетонурией.
• 2. Граждане обязаны:
  • а) заботиться и нести ответственность за свое здоровье, а также за здоровье своего потомства;
  • б) при наличии в роду или семье наследственных заболеваний, приводящих к инвалидности и смертности, своевременно обращаться в медико-генетическую службу;
  • в) выполнять медицинские предписания и рекомендации по предупреждению рождения детей с наследственными заболеваниями.

Обязанности медицинских работников

Медицинские работники обязаны:

• а) соблюдать профессиональную этику;
• б) сохранять в тайне информацию о наличии у пациента наследственных заболеваний;
• в) осуществлять деятельность по диагностированию, выявлению, лечению у новорожденных детей фенилкетонурии, врожденного гипотиреоза, адреногенитального синдрома, диспансеризации новорожденных, а также по диагностированию врожденных пороков развития плода у беременных женщин.

Лечение генетических болезней - вопрос чрезвычайно сложный. Очень многие из них вызывают точечные мутации. Это одиночная замена нуклеотидов в зародышевой клетке или зиготе. Поэтому болезнь невозможно распознать на стадии эмбриона. Она проявляет себя лишь у взрослого человека. Только отдельные заболевания можно диагностировать, исследуя набор хромосом под микроскопом. Поэтому ребёнок с генетическим дефектом рождается на первый взгляд абсолютно здоровым. И только по прошествию ряда лет выясняется, что он неизлечимо болен.

Некоторые заболевания характеризуются как генетические мины замедленного действия. К примеру, в Латинской Америке существует доминантная мутация. Проявляется она фенотипически лишь в возрасте 30-40 лет. К этому времени больной уже обзаводится семьёй и имеет детей. В течение буквально нескольких месяцев внешне нормальный и нестарый человек впадает в маразм. А так как мутация доминантная, то и половина его детей тоже обречена.

Случается, что мутация вообще не проявляется фенотипически, но её нужно уметь выявлять, чтобы уберечь последующие поколения. Такую задачу по силам решить белковой инженерии . В настоящее время разработана методика, позволяющая отбирать мутантов по нуклеотидной последовательности ДНК. Данная методика позволяет предупреждать генетические болезни.

Рассмотрим одно из самых распространённых заболеваний подобного типа - серповидноклеточную анемию. Это очень тяжёлый генетический дефект. Вызывается он точечной мутацией в гене, который отвечает за кодировку β–цепи гемоглобина. В данном случае в мутантном гене А заменено на Т. В результате этой замены шестым аминокислотным остатком белковой цепи становится не глютаминовая кислота, а валин.

Результат получается катастрофический. Полностью меняются структура и свойства белка: он теряет способность переносить кислород. Меняется даже форма эритроцитов (красных кровяных шариков). Они из круглых шайбочек превращаются в серповидные (отсюда и происходит название заболевания).

Серповидноклеточная анемия - мутация рецессивная. Проявляется она фенотипически лишь в том случае, если ребёнку достаются мутантные гены от обоих родителей. При этом серповидная анемия никак не проявляется на стадии эмбриона.

В наши дни диагностика этого заболевания на уровне ДНК стала обычной процедурой. Предположим, что у родственников мужа и жены были зафиксированы случаи данного заболевания. Следовательно, можно опасаться, что эти люди являются носителями мутантного гена, находящегося в рецессивном состоянии.

Раньше таким супругам сообщалось на консультации, что у них существует вероятность, равная 25%, произвести на свет больного ребёнка. В наши дни будущую мать берут под тщательнейшее наблюдение. На 12-й недели беременности (раньше, к сожалению, пока не получается) специалисты отбирают клетки эмбриона из жидкости, окружающей плод, и отправляют на анализ в лабораторию.

Там клетки размножают, высеивают и проводят тест на заданный ген. Ищут при этом нормальный ген, так как мутация рецессивная. Поэтому эмбриону вполне достаточно иметь лишь один нормальный ген. Если тест показывает, что у эмбриона имеется нормальный ген от одного из родителей, то всё в порядке. Ребёнок в этом случае родится абсолютно здоровым. Если же нормального гена не оказалось вообще, то у родившегося ребёнка будет серповидноклеточная анемия.

В случае неблагоприятного диагноза существует возможность прервать беременность. В наши дни уже выросли люди, которые прошли через такую генетическую диагностику ещё на стадии эмбрионального развития. Полным ходом выясняется молекулярно-генетическая природа многих других наследственных недугов. Таким образом, лечение генетических болезней вовсе не является фантастикой, а методы и способы борьбы с этой напастью постоянно совершенствуются.

Наследственные заболевания относятся к категории болезней, проявляющихся возникновением стойких изменений в процессах передачи генетической информации человеческими половыми клетками.

Главной причиной появления указанных патологий являются мутации генов. Несмотря на то, что незначительные отклонения в хромосомном аппарате происходят довольно часто, они тут же устраняются или же приводят к улучшению тех или иных особенностей организма уже для последующих поколений людей.

Но, к сожалению, некоторые изменения являются довольно существенными, например, уменьшение или увеличение количество хромосом в клетках, вследствие чего возникают серьезные аномалии.

Большинство мутаций происходят под воздействием негативных факторов окружающей среды, таких как ионизирующая радиация, токсичные вещества, некоторые лекарственные препараты.

Тем не менее, в ряде случаев установить причину возникших изменений не представляется возможным, поэтому предполагается, что они появляются случайным образом, например, в процессе оплодотворения яйцеклетки или первоначального деления зародышевых клеток.

Методы лечения наследственных заболеваний

Несмотря на все достижения современной медицины, лечение наследственных заболеваний предполагает применение преимущественно симптоматической терапии и не приводит к полному выздоровлению больного, а направлено лишь на снижение степени проявления симптомов.

Наиболее часто используют следующие методы:

• диетотерапия – важный этап процесса избавления от негативных последствий целого ряда болезней.

  Например, при фенилкетонурии из рациона полностью исключают продукты, содержащие фенилаланин, в том числе молоко, рыбу и мясо.

  Генетик. Чем занимается данный специалист, какие исследования производит, какие заболевания лечит?

  При погрешностях в питании самочувствие больного значительно ухудшается, кроме того, наблюдается снижение степени интеллекта вплоть до развития тяжелой идиотии. Поэтому врачи настаивают на соблюдении диеты и выносят предупреждение о том, что ее несоблюдение чревато развитием опасных последствий;

• дополнительное поступление коферментов, в частности, витаминов;
• обеспечение своевременного выведения из организма токсинов, накапливающихся вследствие нарушений обмена веществ.

  Так, при болезни Вильсона-Коновалова для нейтрализации меди пациент должен принимать д-пеницилламин, а для недопущения избыточного накопления железа при геноглобинопатиях обычно назначают десферал;

• прием веществ, выработка которых в организме блокирована вследствие заболевания (например, цитидиловой кислоты в случае оротоацидурии);
• назначение недостающих гормонов при гипофизарном нанизме и других подобных состояниях;
• блокировка чрезмерной активности ферментов при помощи игнибиторов;
• трансплантация тканей, органов или клеток с нормальной генетической информацией.

Кроме того, о том, каковы возможности современной медицинской науки в лечении хромосомныханомалий, можно узнать, ознакомившись с достижениями генотерапии.

Это направление основано на выполнении переноса генетического материала в человеческий организм при условии доставки гена в так называемые клетки-мишени с помощью различных методов.

Показания к назначению

Лечение наследственных болезней осуществляется только в случае точного установления диагноза заболевания.

При этом перед назначением терапевтических мероприятий проводят целый ряд анализов, чтобы установить, какие гормоны и прочие вещества производятся в организме в избытке, а какие – в недостаточном количестве, чтобы подобрать наиболее эффективную дозировку препаратов.

В процессе приема медикаментов постоянно осуществляют контроль за состоянием пациента и при необходимости вносят изменения в ход лечения.

Как правило, лекарственные средства таким пациентам следует принимать пожизненно или в течение длительного промежутка времени (например, до периода окончания процесса роста тела), а диетические рекомендации следует выполнять неукоснительно и постоянно.

Противопоказания

При разработке курса терапии учитывают возможные индивидуальные противопоказания к применению и при необходимости заменяют одни препараты другими.

В случае принятия решения о пересадке органов или тканей при некоторых наследственных недугах обязательно принимают во внимание риск возникновения отрицательных последствий после оперативного вмешательства.

Диагностика и лечение генетических заболеваний

Группы генетических заболеваний

Развитие этой перспективной области стало возможным после определения нуклеотидной последовательности генома человека.

Наследственность и среда оказываются этиологическими факторами (причина без которой болезнь никогда не разовьется), но доля их участия при каждой болезни своя, причем чем больше доля одного фактора, тем меньше другого.

Все формы патологии с этой точки зрения можно разделить на четыре группы, между которыми нет резких границ:

Первую группу составляют собственно наследственные болезни, у которых этиологическую роль играет патологический ген. В эту группу входят моногенно обусловленные болезни (такие как, например, фенилкетонурия, гемофилия), а также хромосомные болезни.

К хромосомным болезням относят формы патологии, которые клинически выражаются множественными пороками развития, а в качестве генетической основы имеют отклонения от нормального содержания в клетках организма количества хромосомного материала.

Вторая группа — это тоже наследственные болезни, обусловленные патологической мутацией, однако для их проявления необходимо специфическое воздействие среды.

В некоторых случаях такое "проявляющее" действие среды очень наглядно, и с исчезновением действия средового фактора клинические проявления становятся менее выраженными. Таковы проявления недостаточности гемоглобина HbS у его гетерозиготных носителей при пониженном парциальном давлении кислорода. В других случаях (например, при подагре) для проявления патологического гена необходимо длительное неблагоприятное воздействие среды (особенности питания).

Третью группу составляет подавляющее число распространенных болезней, особенно болезней зрелого и преклонного возраста (гипертоническая болезнь, язвенная болезнь желудка, большинство злокачественных образований и другие).

Основным этиологическим фактором в их возникновении служит неблагоприятное воздействие среды, однако, реализация действия фактора зависит от индивидуальной генетической предрасположенности организма. Необходимо отметить, что разные болезни с наследственным предрасположением неодинаковы по относительной роли наследственности и среды. Среди них можно было бы выделить болезни со слабой, умеренной и высокой степенью наследственного предрасположения.

Четвертая группа болезней — это сравнительно немногие формы патологии, в возникновении которых исключительную роль играет фактор среды.

Обычно это экстремальный средовой фактор, по отношению к действию которого организм не имеет средств защиты (травмы, особо опасные инфекции). Генетические факторы в этом случае играют роль в течении болезни, влияют на ее исход.

Генная терапия включает следующие этапы:

1) получение клеток от больного (в генной терапии разрешено использовать только соматические клетки человека);

2) введение в клетки лечебного гена для исправления генетического дефекта;

3) отбор и размножение "исправленных" клеток;

4) введение "исправленных" клеток в организм пациента.

Впервые успешно применить генную терапию удалось в 1990 г.

Четырехлетней девочке, страдающей тяжелым иммунодефицитом (дефект фермента аденозиндезаминазы), были введены собственные лимфоциты со встроенным нормальным геном аденозиндезаминазы. Лечебный эффект сохранялся в течение нескольких месяцев, после чего процедуру пришлось регулярно повторять, поскольку исправленные клетки, как и другие клетки организма, имеют ограниченный срок жизни.

В настоящее время генную терапию используют для лечения более десятка наследственных заболеваний, в том числе гемофилии, талассемии, муковисцидоза.

Трудности диагностики обусловлены прежде всего тем, что формы наследственных болезней очень многообразны (около 2000) и каждая из них характеризуется большим разнообразием клинической картины. Некоторые формы встречаются крайне редко, и врач в своей практике может не встретиться с ними.

Поэтому он должен знать основные принципы, которые помогут ему заподозрить нечасто встречающиеся наследственные заболевания, а после дополнительных консультаций и обследований поставить точный диагноз.

Диагностика наследственных болезней основывается на данных клинического, параклинического и специального генетического обследования.

В тех случаях, когда диагноз больному не поставлен и необходимо уточнить его, особенно при подозрении на наследственную патологию, используют следующие специальные методы:

1) подробное клинико-генеалогическое обследование проводится во всех случаях, когда при первичном клиническом осмотре возникает подозрение на наследственное заболевание.

Здесь следует подчеркнуть, что речь идет о подробном обследовании членов семьи. Это обследование заканчивается генетическим анализом его результатов;

2) цитогенетическое исследование может проводиться у родителей, иногда у других родственников и плода. Хромосомный набор изучается при подозрении на хромосомную болезнь для уточнения диагноза. Большую роль цитогенетического анализа составляет пренатальная диагностика.

3) биохимические методы широко применяются в тех случаях, когда имеется подозрение на наследственные болезни обмена веществ, на те формы наследственных болезней, при которых точно установлены дефект первичного генного продукта или патогенетическое звено развития заболевания.

4) иммуногенетические методы применяют для обследования пациентов и их родственников при подозрении на иммунодефецитные заболевания, при подозрении на антигенную несовместимость матери и плода, при установлении истинного родительства в случаях медико-генетического консультирования или для определения наследственного предрасположения к болезням.

5) цитологические методы применяются для диагностики пока еще небольшой группы наследственных болезней, хотя возможности их достаточно велики.

Клетки от больных можно исследовать непосредственно или после культивирования цитохимическими, радиоавтографическими и другими методами.

6) метод сцепления генов применяется в тех случаях, когда в родословной имеется случай заболевания и надо решить вопрос, унаследовал ли пациент мутантный ген. Это необходимо знать в случаях стертой картины заболевания или позднего его проявления.

В настоящее время проводится массовый скрининг новорожденных в роддомах для выявления некоторых наследственных заболеваний.

Данные исследования позволяют поставить диагноз в ранние сроки и своевременно назначить эффективное лечение.

Больших успехов в последнее десятилетие достигла пренатальная диагностика наследственных заболеваний и врожденных пороков развития.

Широкое распространение в медицинской практике получили следующие методы: ультразвуковое исследование, амниоцентез, биопсия хориона, кордоцентез, определение альфа-фетопротеина и хориогонина, ДНК- диагностика.

Огромный вклад в диагностику хромосомных болезней внесли генетики, внедрив в практику медицины метод дифференциальной окраски хромосом. С помощью этого метода можно определить количественные и структурные перестройки хромосом.

Большое теоретическое и практическое значение имеет изучение групп сцепления у человека и построение карт хромосом.

Диагностика генетических заболеваний

В настоящее время у человека относительно изучены все 24 группы сцепления.

Наиболее распространенным и эффективным методом профилактики наследственных болезней и врожденных пороков развития является медико-генетическое консультирование, направленное на предупреждение появления в семье больных детей.

Врач-генетик рассчитывает риск рождения ребенка с тяжелой наследственной патологией и при высоком риске, при отсутствии методов пренатальной диагностики дальнейшее деторождение в данной семье не рекомендуется.

С целью предупреждения рождения детей с наследственно детерминированными болезнями необходимо объяснять вред близкородственных браков молодым людям, планирующим создание семьи.

Беременным женщинам в возрасте старше 35 лет необходимо обследование у врача-генетика для исключения у плода хромосомной патологии.

Таким образом, применение достижений генетики в практической медицине способствует предупреждению рождения детей с наследственными заболеваниями и врожденными пороками развития, ранней диагностике и лечению больных.

Можно пренебречь риском, не выходящим за пределы повышенного в легкой степени, и не считать его противопоказанием к дальнейшему деторождению.

Лишь генетический риск средней степени расценивается как противопоказание к зачатию или как показание к прерыванию уже имеющейся беременности, если семья не хочет подвергаться риску.

Лечение генетических заболеваний

Длительное время диагноз наследственной болезни оставался как приговор обреченности больному и его семье.

Несмотря на успешную расшифровку формальной генетики многих наследственных заболеваний, лечение их оставалось лишь симптоматическим.

Симптоматическое лечение применяют при всех наследственных болезнях. Для многих форм патологии симптоматическое лечение является единственным.

Однако следует понимать, что ни один из существующих ныне методов не устраняет причину заболевания, так как не восстанавливает структуру поврежденных генов.

Действие каждого из них продолжается сравнительно короткое время, поэтому лечение должно быть непрерывным. Кроме того, приходиться признать ограниченность возможностей современной медицины: еще многие наследственные болезни не поддаются эффективному подавлению. Особые надежды в связи с этим возлагают на использование методов генной инженерии для введения нормальных, неизмененных генов в клетки больного человека.

Таким путем можно будет добиться кардинального излечения данного больного, но, однако это дело будущего.

Этиологическое лечение любых наследственных болезней является наиболее оптимальным, поскольку оно устраняет первопричину заболевания и полностью излечивает его. Однако устранение причины наследственного заболевания означает такое серьезное "маневрирование" с генетической информацией в живом организме человека, как "включение" нормального гена (или подсадку его), "выключение" мутантного гена, обратная мутация патологического аллеля.

Эти задачи достаточно трудны даже для манипулирования с прокариотами. К тому же, чтобы провести этиологическое лечение какого-либо наследственного заболевания, надо изменить структуру ДНК не в одной клетке, а во всех функционирующих клетках (и только функционирующих).

Прежде всего, для этого нужно знать, какое изменение в ДНК произошло при мутации, то есть наследственная болезнь должна быть записана в химических формулах. Сложности этой задачи очевидны, хотя методы для их решения уже имеются в настоящее время.

Принципиальная схема для этиологического лечения наследственных заболеваний как бы составлена.

Например, при наследственных болезнях, сопровождающихся отсутствием активности фермента (альбинизм, фенилкетонурия), необходимо синтезировать данный ген и ввести его в клетки функционирующего органа. Выбор способов синтеза гена и его доставки в соответствующие клетки широкий, и они будут пополняться с прогрессом медицины и биологии. Вместе с тем необходимо отметить важность соблюдения большой осторожности при применении методов генетической инженерии для лечения наследственных болезней, даже если будут сделаны решительные прорывы в синтезе соответствующих генов и способах их доставки в клетки-мишени.

Генетика человека еще не располагает достаточными сведениями обо всех особенностях функционирования генетического аппарата человека. Пока еще неизвестно, как он будет работать после введения дополнительной генетической информации.