1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Содержание

Молекулярно-генетические исследования (без заключения генетика)

Молекулярно-генетические исследования (без заключения генетика)

Вы сможете создать ее после просмотра результатов анализов и получить преимущества постоянного клиента

Результаты без регистрации

  • ИНВИТРО
  • О компании
  • 2007
  • Гены знают всё / «Версия»

Гены знают всё / «Версия»

Гены знают всё!

Исследуя геном человека, можно выявить сотни серьезных заболеваний

Достижения современной науки делают возможности медицины практически безграничными. Успехи в области молекулярно-генетических исследований, основанные на детальном изучении генома человека, структуры и функции ДНК позволяют установить причины многих болезней, передающихся по наследству. Выявление и изучение мутаций и повреждений, приводящих к структурным и биохимическим нарушениям в организме человека, дают возможность разработать качественную диагностику и профилактику наследственных заболеваний. Наша «Версия» беседует с кандидатом биологических наук, заместителем директора Департамента по развитию бизнеса «Независимой лаборатории ИНВИТРО» Александром Бонецким.

Что такое молекулярно-генетические исследования? Для чего они нужны?

Молекулярно-генетические исследования включают в себя довольно интересный и перспективный раздел медицинской лабораторной диагностики. Их задача состоит в выявлении индивидуальных генетических особенностей человека, определяемых изменчивостью генов (или полиморфизмом). На сегодняшний день мы знаем, что каждый человек имеет порядка 35 тысяч генов. У разных людей они «почти что похожи», но имеют свои нюансы, которые и отличают людей друг от друга. В связи с этим можно сказать, что каждый человек уникален, и его уникальность отражена в его генетическом коде. Исследуя индивидуальность генов и определяя генные полиморфизмы (генетические особенности в разных генах) – мы можем оценить риски заболеваний для каждого человека. Более того, оценить вклад каких-либо внешних факторов (экология, характер питания, нехватка витаминов и пр.) в вероятность развития этих заболеваний. Наличие определенных сочетаний генных вариантов способно дать человеку уникальные задатки или, напротив, при определенных условиях привести к болезням. Имеющиеся возможности молекулярно-генетических исследований уже сейчас позволяют выявлять предрасположенность ко многим распространенным заболеваниям, зависящим от многих факторов и получивших название мультифакториальных: ишемической болезни сердца, инфаркту миокарда, инсульту, некоторым формам рака и другим с целью их эффективной профилактики.

Как давно применяются на практике подобные исследования и в чем их особенность?

Надо сказать, что исследование определенных участков ДНК различных микроорганизмов стало уже давно достаточно распространенным анализом. Это то, что в медицинской среде называется ПЦР-анализами. Многим их приходилось сдавать. А вот исследования генома человека до недавнего времени было лишь прерогативой научно-исследовательских центров, и только недавно эти исследования стали использоваться для рутинной диагностики. так что молекулярно-генетические исследования – это совсем молодая область диагностических исследований. В нашей стране такие исследования появились всего лет пять назад.

Кому рекомендуется пройти генетическое исследование?

Прежде всего, это лица, среди близких родственников которых чаще обычного встречается какое-либо мультифакториальное заболевание. Это сердечно-сосудистые, онкологические заболевания, сюда также относится довольно большое число репродуктивных нарушений. Если, как говорят генетики, имеет место семейное накопление по каким-либо заболеваниям, тогда имеет смысл пройти эти обследования, что позволит оценить степень риска этого заболевания и разработать профилактические меры, специфические для данного пациента, которые позволят этот риск снизить. Замечу, что в данном случае речь идет не о постановке диагноза, а только об оценке повышения или понижения риска каких-то конкретных заболеваний.

Как происходит молекулярно-генетическое исследование?

С точки зрения пациента исследование выглядит достаточно стандартным. Человек приходит в процедурный кабинет, сдает кровь из вены, и ему назначается срок, когда анализ будет готов. Кровь на исследование берется в количестве 5 мл. Это немного. Отличие состоит в том, что перед взятием крови проводится предварительное консультирование с врачом. Во время этой беседы врач собирает информацию, которая необходима для последующей интерпретации полученных результатов. Помните, это же молекулярно-генетические исследования, так что без традиционных методов генетики здесь не обойтись.

А профилактика каким образом проводится?

Нет плохих генов – есть плохие привычки. Профилактика связана как раз с тем, что мультифакториальные заболевания определяются как генетическими факторами, связанными с генами, так и факторами внешней среды, от которой зависит, реализуется или нет потенциал, заложенный в генах, и скажу, больше, в какую – отрицательную или позитивную сторону он реализуется. Например, существует вариант гена, кодирующего один из белков лимфоцитов. До того, как человечество столкнулось со СПИДом, этот вариант скорее рассматривался как отрицательный, так как у его носителей инфекция гепатита С протекает в более злокачественной форме. Но, оказалось, что носители этого, казалось бы «неудачного», варианта оказались абсолютно устойчивыми к ВИЧ-инфекции 1 типа. Так что, все относительно. Есть гены, которые ответственны за ферменты, участвующие в инактивации различных токсических веществ, в частности, веществ, содержащихся в сигаретном дыме. Существуют генетические варианты, при которых данные ферменты у человека не функционируют. Это приводит к тому, что токсические вещества плохо выводятся из организма, что грозит развитием раковых заболеваний. Если именно этот человек будет курить, то для него риск заболеть раком легких очень высок. Но, если носитель этих генетических вариантов с детства будет держаться подальше от сигаретного дыма, то риск заболеть для него будет не выше среднепопуляционного значения..

Есть ли еще какие-либо меры предосторожности, которые должен соблюдать человек?

На самом деле, в организме очень много различных генов, которые связаны с самыми разными сторонами жизнедеятельности организма. Полиморфизм генов может обусловливать повышенный риск самых разнообразных заболеваний. Так известны генетические варианты, которые связаны с повышенным риском пороков развития плода. Но если женщина при подготовке к беременности и во время беременности будет принимать определенные витамины, то этот риск практически нивелируется, то есть он будет не выше, чем у женщин, имеющих совершенно нормальные гены. В каждом конкретном случае ситуация может быть индивидуальной.

Что дает данный анализ, если он рекомендован врачом при позднем обращении пациента, то есть когда заболевание уже прогрессирует?

Мы с Вами говорим о мультифакториальных заболеваниях, обычно эти заболевания развиваются уже в зрелом возрасте. Проведение молекулярно-генетических исследований в том случае, когда заболевание наступило, тоже может дать полезную информацию, так как знание генетических особенностей позволит скорректировать образ жизни пациента и правильно назначить ему лечение.

Что могут привнести в отечественную медицину молекулярно-генетические исследования при дальнейшей их популяризации среди населения?

Молекулярно-генетические исследования прежде всего интересны с точки зрения превентивной (профилактической) медицины. Здесь большая роль принадлежит воспитанию культуры у наши людей. Не нужно ждать, когда болезнь наступит, если можно заранее ее предвидеть и принять определенные меры. В этом основное назначение молекулярно-генетических исследований. С развитием медицины роль этого направления лабораторной диагностики будет несомненно увеличиваться.

Что происходит в генетической лаборатории?

Наша команда профессионалов ответит на ваши вопросы

Данная брошюра содержит информацию о том, каким образом проводится исследование образцов в генетической лаборатории. Особенно важными для обсуждения являются следующие вопросы:

  • какие лабораторные методики используются для проведения генетических исследований;
  • почему одни анализы можно сделать быстро, а другие – нет;
  • почему в некоторых случаях лаборатория не может дать определенный ответ.

Более подробная информация о том, почему Вам может понадобиться генетическое исследование, содержится в брошюре «Что такое генетическое исследование?»

Читать еще:  Мазок на цитологию: что показывает, как берут анализ, расшифровка

Что такое генетическое исследование?

Большинство генетических исследований представляет собой изучение ДНК – химического соединения, которое содержится в наших клетках и содержит «инструкции» для роста, развития и функционирования организма. ДНК можно представить в виде нити кодированной информации, разделенной на отдельные «инструкции», называемые генами. У человека известно более 20,000 различных генов, которые входят в состав хромосом. Мы наследуем хромосомы от наших родителей – 23 от мамы и 23 от папы, всего – 23 пары (или два набора по 23 хромосомы). Если представить генетический набор человека как «книгу жизни», то основания (мономеры) ДНК можно сравнить с буквами, гены – со словами, а хромосомы – с главами.

Рисунок 1: Гены, хромосомы и ДНК

Изменения в генах или хромосомах называются мутациями. Продолжая аналогию с книгой, мутации можно представить в виде неправильно написанных букв или замены слов в предложении. Мутации встречаются очень часто, и у каждого человека есть некоторое количество мутаций. Мутации приводят к заболеваниям, если они нарушают передачу необходимых «инструкций» для нормального функционирования данного гена в организме. Следовательно, целью генетического исследования является поиск мутаций на уровне гена или хромосомы. Как правило, для генетического исследования используются образцы крови. Иногда используются образцы других тканей (например, слюны), однако образцы крови предпочтительнее, так как они позволяют получить достаточное количество качественной ДНК, необходимой для проведения исследования. Образец крови или ткани пациента отправляется в лабораторию для анализа генов или хромосом.

Как правило, медико-генетические центры или клиники имеют свои генетические лаборатории. Однако генетических заболеваний и соответствующих анализов очень много, и выполнить все возможные исследования в одной лаборатории очень трудно. Кроме того, среди генетических заболеваний много очень редких состояний, диагностика которых может осуществляться всего в одной-двух лабораториях во всем мире. Если такую лабораторию найти не удалось, или связь с ней затруднительна, может быть разработан поиск мутаций именно в интересующем Вас гене.

Также важно помнить, что, как правило, результаты генетического исследования содержат информацию только о том заболевании, для которого проводился данный анализ. Пока не существует какого-либо «универсального» генетического теста, который мог бы выявить все возможные генетические заболевания. Целью медицинского генетического исследования является предоставление информации о здоровье данного человека или членов его семьив отношении определенного заболевания. Как правило, в задачи исследования не входит дополнительная генетическая информация (например, установление отцовства), которая иногда может быть выявлена в ходе исследования.

Генетические лаборатории

Существует два основных вида генетических лабораторий. В одном случае исследуются гены, в другом – хромосомы.

1) Цитогенетическое исследование

Если доктор подозревает у пациента генетическое заболевание, связанное с изменениями одной из хромосом, то он назначит исследование в цитогенетической лаборатории. Исследуемым материалом может быть кровь, кожа, амниотическая жидкость или ворсины хориона. Вначале клетки биологического материала необходимо нарастить, затем их помещают на специальные стекла и анализируют с помощью микроскопа. При этом хромосомы окрашивают специальным красителем, чтобы их было лучше видно.

Рисунок 2: Как выглядят хромосомы под микроскопом

В первую очередь цитогенетик определяет число хромосом в клетках. Некоторые заболевания связаны с наличием дополнительных хромосом или, наоборот, отсутствием определенных хромосом. Примером такого заболевания является синдром Дауна, при котором у пациентов присутствует дополнительная хромосома 21. Цитогенетик также оценивает структуру хромосом. Изменения структуры хромосом могут быть связаны с разрывом, изменением формы или размера хромосомы. Это может происходить вследствие утраты части хромосомы или появления в ней дополнительных фрагментов. Иногда эти изменения очень небольшие по размерам, и их трудно выявить. В таких случаях используется специальная методика – флуоресцентная гибридизация in situ (FISH). Она позволяет выявлять изменения, которые слишком малы по размерам для обычного микроскопического исследования, а также используется для проверки и подтверждения данных микроскопического анализа при небольших размерах изменений хромосом.

Рисунок 3: Хромосомы, расположенные в порядке нумерации: кариотип

Цитогенетическое исследование может быть относительно длительным. Необходимое наращивание клеток занимает не менее недели, затем еще около недели может понадобиться для подготовки образцов и микроскопического анализа.

2) Молекулярно-генетическое исследование

Если доктор подозревает у пациента генетическое заболевание, связанное с изменением (мутацией) в гене, то он назначит исследование в молекулярно-генетической лаборатории для анализа ДНК определенного гена. Последовательность ДНК, в которой зашифрованы «инструкции» для организма, состоит из четырех «букв», обозначающих азотистые основания в составе ДНК: А (аденин), Ц (цитозин), Г (гуанин) и Т (тимин). При молекулярно-генетическом исследовании определяется точная последовательность «букв» в анализируемом гене, что позволяет выявить какие-либо отклонения от нормальной последовательности (назовем их «ошибки написания»). Один ген может кодироваться 10000 и более «буквами», и специалисты лаборатории обладают необходимыми знаниями и владеют методиками, позволяющими расшифровать и проанализировать всю протяженность гена. Выявленные изменения (мутации) гена могут являться причиной заболевания.

Молекулярные генетики выделяют ДНК из клеток и с помощью специальных химических реакций и приборов расшифровывают анализируемый ген. Для выявления мутаций используется много разных методов. Одним из наиболее часто используемых и универсальных является секвенирование.

Рисунок 4: секвенирование ДНК: обратите внимание на разницу!

Нормальная последовательность ДНК Последовательность ДНК пациента

На рисунке показан фрагмент последовательности гена. Каждая «буква» кода ДНК обозначена своим цветом. На одном изображении представлена нормальная последовательность ДНК данного фрагмента, а на другом – последовательность ДНК пациента. В нормальной последовательности каждой «букве» соответствует один пик, в то время как у пациента в месте, обозначенном стрелкой, присутствуют два пика в одном и том же положении – Г (черный цвет) и Ц (синий цвет). Это означает, что в данном месте на одной из хромосом соответствующей пары присутствует мутация.

Откуда в лаборатории знают, является ли эта мутация причиной заболевания?

Это очень важный вопрос. Мутации могут иметь разную степень значимости, и ответ на вопрос о последствиях выявленных изменений требует специальных знаний о заболевании и его связи с данным геном или хромосомой, а также очень внимательного анализа всех клинических и генетических данных.

Так как направление поиска лабораторного генетического исследования определяется направляющим диагнозом, то крайне важны данные клинического обследования, проведенные врачом-генетиком (или врачом другого профиля, направившим пациента на генетический анализ). Врач должен осмотреть пациента, его родственников, собрать семейный анамнез, а также учесть результаты других обследований, проведенных ранее. На основании этой информации врач решает, какое лабораторное генетическое исследование необходимо провести в данном случае — цитогенетическое или молекулярно-генетическое, и какую хромосому или какой ген необходимо исследовать. Например, если врач на основании симптомов заболевания и семейного анамнеза предполагает, что у пациента – муковисцидоз, то у пациента возьмут кровь и отправят образец в лабораторию. В сопроводительных документах будет указана соответствующая информация о заболевании и предположительный диагноз, а также ген, который необходимо проанализировать. Если в данном гене у пациента выявляется мутация, которая уже была ранее описана у других больных как причина муковисцидоза, то диагноз считается подтвержденным.

В некоторых случаях у ребенка присутствует заболевание, однако ни у одного из родителей мутаций не обнаружено. В этих случаях вероятнее всего мутация произошла при оплодотворении, и такую мутацию называют «новой», или «вновь возникшей» (от латинского «de novo»).

В некоторых случаях лабораторное исследование не может дать однозначный ответ – является ли найденная мутация причиной заболевания или нет. Такие изменения ДНК относят к «неклассифицированным вариантам». Подобное заключение может разочаровать и врача, и пациента. Однако очень важно отметить, что если бы в сомнительном случае заключение было в пользу мутации как причины заболевания (а на самом деле эта мутация не имела бы отношения к развитию болезни), это привело бы к постановке неправильного диагноза со всеми вытекающими последствиями.

Всегда ли лабораторное исследование выявляет мутации?

В некоторых случаях при проведении поиска причины заболевания мутации не выявляются.

Существует несколько причин для подобной ситуации:

  • Иногда при генетическом исследовании проводится поиск только некоторых, наиболее частых, мутаций, известных для данного заболевания. Поэтому редкая мутация, не входящая в число анализируемых в данной лаборатории, может быть не выявлена.
  • На сегодняшний день ученым известны далеко не все гены, мутации в которых приводят к тому или иному генетическому заболеванию.
  • У пациента может быть не то генетическое заболевание, которое предполагает врач, и, соответственно, поиск ведется не в тех генах или хромосомах, которые ответственны за развитие заболевания.
Читать еще:  Анализ мочи у детей по Зимницкому

Важно отметить, что методы генетических исследований постоянно совершенствуются, и наши знания о причинах наследственных заболеваний очень быстро расширяются. Поэтому, если мутация не была выявлена в настоящее время, возможно, в ближайшем будущем это будет возможно.

Почему некоторые генетические анализы проводятся быстро, а другие – медленно?

Если в семье есть другие ранее обследованные больные, в лаборатории знают, какую именно мутацию необходимо искать, и это намного ускоряет сроки выполнения анализа. Анализ проводится быстрее также в ситуации, когда поиск сужен до определенного участка гена. В этих случаях анализ занимает в среднем 1-2 недели.

Однако если в семье раньше не было выявлено мутаций, или известно несколько генов, связанных с заболеванием, то для выполнения анализа может понадобиться больше работы и времени. В этом случае поиск не ограничен определенным участком гена, и может понадобиться анализ полной последовательности одного или нескольких генов. Это длительный процесс, который может занять до двух месяцев. На продолжительность анализа влияют такие факторы как размер гена и спектр мутаций в нем.

Например, в случае мышечной дистрофии Дюшенна, заболевание обусловлено мутациями в гене дистрофина, одном из самых длинных из известных генов. Известны тысячи различных мутаций в данном гене, и поэтому поиск одной из них в конкретной семье может быть длительным и сложным. С другой стороны, при болезни Гентингтона мутации всегда возникают в одном и том же небольшом участке гена гентингтина, и для специалистов в лаборатории проведение такого анализа намного быстрее и проще.

Еще одним важным фактором является качество ДНК. Иногда при проведении анализа необходимо исследование ДНК умерших родственников, и если качество такой ДНК плохое, то время, необходимое для окончательного результата, может увеличиваться в два-три раза. В некоторых случаях проведение или завершение анализа невозможно из-за недостаточного количества ДНК.

Могут ли результаты быть ошибочными?

Так как результаты генетических исследований имеют крайне важные последствия для пациента и его родственников, они должны быть очень тщательно продуманы и правильно сформулированы. Для достоверности полученных данных в ходе исследования на разных этапах предусмотрены «контроли качества». Если обнаруживается мутация, для подтверждения результата ее обязательно проверяют повторно (в процессе исследования есть много автоматических этапов, однако специалист все равно должен все проверить лично). Нередко специалисты проводят дополнительное независимое исследование, чтобы проверить первоначальные результаты. Существуют специальные методы контроля для исключения возможности перепутывания образцов. Кроме этого, существует система внешнего контроля и обмен данными между лабораториями для выработки оптимальных схем и методик лабораторной диагностики генетических заболеваний.

Что произойдет с моим образцом крови (ткани) после выполнения анализа?

Как правило, в лаборатории хранится не кровь, а ДНК и препараты хромосом, если пациент не выразил желание, чтобы их уничтожили после проведения анализа. Лаборатория может выдать образцы ДНК или уничтожить их в любое время по просьбе пациента. ДНК может храниться в лаборатории в течение десятилетий.

Если появляются новые диагностические возможности, лаборатории могут проводить исследования на сохраненных образцах (например, если предыдущий анализ был безрезультатным) при наличии согласия пациента. В этом случае и врачи, и пациенты будут уверены, что на данном этапе сделано все возможное для диагностики данного заболевания. Лаборатории могут использовать анонимные образцы ДНК для разработки новых методов, или использовать их в программах обмена образцами между лабораториями при внешнем контроле качества работы лаборатории и выработки оптимальных схем диагностики. Если пациент не хочет, чтобы его образцы ДНК использовались в этих целях, он должен сообщить об этом.

Некоторых людей беспокоит вероятность доступа к их образцам ДНК лиц из правоохранительных органов. Такая ситуация может возникнуть крайне редко. Однако если в генетическую лабораторию поступает соответствующий запрос о выдаче образцов ДНК (или любого другого медицинского документа или биологического образца), то это возможно только в случае судебного распоряжения.

Молекулярно-генетические исследования

Цель проведения молекулярно-генетических методов исследования – определение наличия модификаций и изме­нений в некоторых хромосомах, ДНК-участках или генах. Широкое использование на практике этот способ работы с ДНК получил в 70-80 гг. прошлого столетия.

Когда назначают молекулярно-генетические исследования

Молекулярно-генетические исследования помогают диагностировать:

  1. Моногенные генетические заболевания;
  2. Вероятность развития онкологических болезней;
  3. Наличие факторов, провоцирующих мультифакторные болезни.

Определение риска развития онко-процессов при помощи молекулярно-генетического исследования выявляет:

  • Риск развития рака желудка и щитовидной железы;
  • Вероятность возникновения рака толстой кишки и ранних стадий этого заболевания;
  • Генетическую предрасположенность к развитию рака тела матки, яичников, молочной и предстательной железы;
  • Наличие рекомбинации генов ABL/BCR, выявляемых при лейкозах;
  • Наличие предпосылок, обеспечивающих эффективность противоопухолевой терапии гефатинибом при наличии немелко-клеточного рака .

Проводя молекулярно-генетические тесты на наличие генетически обусловленных предпосылок развития мультифакторных заболеваний, удается выявить риск развития:

С помощью этого метода оценивают метаболизм и оправданность применения тех или иных лекарственных препаратов.

Кому назначают молекулярно-генетические исследования

Молекулярно-генетические тесты показаны лицам:

  • страдающим бесплодием;
  • подвергающимся воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды;
  • имеющим в роду близких родственников, страдающих онкологическими, психическими, сосудистыми и эндокринными заболеваниями.

Как проводится молекулярно-генетический тест

Первый этап молекулярно-генетического анализа очень важный и заключается в получе­нии РНК и ДНК образцов, которые являют собой отдельные фраг­менты ДНК клетки или всю её цепочку. Для выделения необходимого количества фрагментов используют способ амплифицирования, то есть их размножения путем полимеразной цепной ре­акции (фермента­тивная репликация).

Для анализа молекул ДНК требуется их предварительное деление на части и обработка бактериальными эндонуклеазами (рестриктазами) – ферментами, которые могут разрезать двойную спираль ДНК на части по 4-6 пар.

Фрагменты ДНК разделяют по длине и размеру при помощи специального геля (полиакриламидного и агарозного), применяя электрофорез. Под действием последнего они перемещаются вниз по гелю с разной скоростью, оставляя за собой дискретную полосу.

Молекулярно-генетические исследования наследственных патологий также ис­пользуют с целью изучения человеческого генома. Блот-гибридизация по Саузерну позволяет в данном случае определить необходимые для этого особые фрагменты ДНК. При этом вначале прибегают к денатурации ДНК, в результате чего получают фрагмен­ты в виде одной цепочки и их переносят на фильтр (нейлоновый или нитроцеллюлозный), который замочен в буферном растворе.

Гель, на котором находятся ДНК-фрагменты, переносят на фильтровальную бумагу с солевым раствором (с высоким %концентрации). Сверху на­кладывается по очереди нитроцеллюлозный фильтр и фильтровальная, но сухая бумага (для впитывания солевого раствора). В итоге одноцепочечные ДНК остаются на фильтре в таком же положении как на геле.

Для выявления необходимых фрагментов проводят процедуру гибридизации ДНК с клониро­ванным его фрагментом или радиактивным ДНК-зондом. Полученный результат этой процедуры обнару­живается посредством радиоавтографии, благодаря которой все комплементарные зонды после­довательности ДНК отражаются в ви­де радиоактивной полосы.

Метод Саузерна позволяет воссоздать рестрикционную карту гено­ма человека в определённой части гена. Это дает возможность обнаружить наличие любых дефектов в самом гене. Разработанные методы считаются довольно эффективными и позволяют проводить сверхточную диагностику наследственных заболеваний. С этой целью из эмб­риональных клеток, которые содержатся в амниотической жидкости, выде­ляют ДНК. В последующем ее гибридизируют, применяя Саузерн-блоттинг с радиоактив­ным ДНК-зондом. В итоге очень легко распознать аномальный эмб­рион, потому что его ДНК гибридизируется исключительно с ДНК-зондом, который является комплементарным мутантной последовательности.

Современная наука использует ряд методов для выявления мутаций. Все они делятся на косвенные и прямые молекулярно-генетические способы исследований.

Косвенные способы выявления мутаций используются в случае, если известно по­ложение гена на генетической карте, но не расшифрована его нуклеотидная последовательность.

Прямая диагностика бывает в нескольких видах:

  1. Секвенирование. Это техника выявления нуклеотидной по­следовательности для определения замены оснований в определенном фрагменте.
  2. Блот-гибридизация но Саузерну. Это рестриктный анализ, с помощью которого находят мутации, имеющие нарушения места рес­трикции.
  3. Аллелоспецифическая гибридизация с синтетическим зондом. Данный способ также позволяет выявить в геномной ДНК мутации.
  4. Электрофорез двухцепочечной ДНК в геле (равномерно денатурирующем, нейтральном). Оно являет собой расщепление ДНК на химическом и ферментативном уровне. В тех местах, где непра­вильно сшиты основания обычно определяют группу мутаций.
  5. Изучение электрофоретической подвижности ДНК-мутантных молекул.
  6. Анализ синтезируемого белка с помощью электрофореза. О наличии мутаций судят по изме­нению подвижности белка в системе in vitro.

Также мутации диагностируют с помощью определения полиморфных фрагментов (рестрикционных по длине) в геноме. Для этого применяют ту же технику блот-гибридизации по Саузерну.

Читать еще:  Копрограмма – что это за исследование? Показания, техника забора материала и расшифровка результатов копрограммы

Среди прочих типов полиморфизма ДНК также выделяют микросателлиты. Они являют собой корот­кие после­довательности ДНК (тандемно повторяющиеся моно-, ди-, три- и тетрануклеотидные). Они служат маркерами дефектных мутаций или маркерными локусами аллельных вариантов гена в исследовании.

Ген, который ответственный за развитие хореи Гентингтона, тя­желой патологии, был открыт в 1993 г. При этой болезни наблюдается снижение интеллектуального развития, расстройство движений ЦНС у людей после 40 лет. Болезнь является наследственной и передается по аутосомно-доминантному типу, имеет 100 % пенетрантность. Расположен ген болезни в 4-й хромосоме, в корот­ком плече.

Этот ген включает в себя нуклеотидную последовательность в виде много­кратного повторения нуклеотида ЦАГ. У здоровых людей таких повторов в норме 11-34, больные хореей имеют 37-86, но обычно 45. Из этого следует вывод, что хорея Гентингтона – это наследственная патология с мутацией ге­на в многократном увеличении числа его копий (экспансия).

Викторова Юлия, акушер-гинеколог

12,060 просмотров всего, 1 просмотров сегодня

Генетические исследования, виды генетических анализов

Известно, что каждый человек уникален. Уникальность нам придает индивидуальный набор генов (генотип), свойственный только одному человеку. В генотипе хранится информация о том, как данный конкретный организм работает, как он взаимодействует с внешней средой, имеет ли риск развития каких-либо специфических заболеваний. Ответ на многие вопросы может дать расшифровка генотипа или генетический анализ.

Какие бывают генетические анализы

Современная медицина предлагает следующие исследования:

  1. ДНК-диагностика (молекулярно-генетический анализ), во время которой исследуется строение ДНК с целью выявления генных заболеваний;
  2. сравнительный анализ ДНК разных людей для выявления родства;
  3. расшифровка ДНК-формулы с целью определения расовой принадлежности;
  4. Хромосомный или цитогенетический анализ крови (кариотипировние), который применяется на раннем этапе беременности для определения предполагаемой хромосомной болезни ребёнка.
  5. Генетический анализ – это целый спектр исследований ДНК и хромосом человека.
  6. Фармакогенетическое тестирование — это генетический анализ, при помощи которого подбирается наиболее эффективный лекарственный препарат для лечения какого — либо заболевания.

О чем расскажет генетический анализ

Молекулярно-генетические и хромосомные исследования проводят с несколькими целями:

  • Выявить предрасположенность к генетическим заболеваниям;
  • тестировать будущего ребёнка на вероятность врождённой болезни;
  • установить личность и степень родства;
  • выявить наследственность;
  • подобрать диету для сохранения нормального веса.
  • Генетические исследования в наши дни помогают правильно диагностировать те или иные патологии,
  • выявить предрасположенность к различным заболеваниям, скорректировать образ жизни для их профилактики.
  • Решить проблемы развития новорожденных детей и осложнений при беременности.
  • Установить наличие родственных связей.

Что такое фармакогенетический анализ

Фармакогенетика – это раздел медицинской генетики и фармакологии, который изучает зависимость реакций организма на лекарственные препараты от наследственных факторов.

  • Фармакогенетический тест помогает подобрать лекарства для лечения.
  • Определить какой лекарственный препарат для данного человека будет наиболее эффективным и с минимальными побочными эффектами.
  • На основании анализа можно выбрать препарат для лечения конкретного заболевания.
  • Анализ берется специальной ватной палочкой с внутренней стороны щеки.
  • Для проведения анализа используется метод ПЦР, ДНК-диагностики.

Методы генетических исследований

Молекулярно-генетический вид исследования включает следующие методы:

  1. Химический синтез ДНК.
  2. Рестрикция.
  3. ПЦР (полимеразная цепная реакция).
  4. Гибридизация с использованием ДНК-зондов.

ДНК диагностика делится на прямые и косвенные методики:

  1. Прямые методы применяются, когда точно известен ген, который является причиной развития тех или иных заболеваний (хорея Гентингтона, муковисцидоз, фенилкетонурия, аутосомно-рецессивные заболевания и т.п.)
  2. Косвенные методы применяются, если повреждённый ген не идентифицирован или если у него сложная молекулярная организация, большая протяжённость, много патологических мутаций, что не позволяет получить ясную картину при прямых методах.

Исследования крови при беременности проводится по таким программам неинвазивных пренатальных тестов, как NIPT и Prenetix.

  1. «Проект генома человека» включает пре- и постнатальные методы тестирования крови.
  2. Методики генетического анализа находятся в состоянии постоянного развития и совершенствования.
  3. Возможности диагностики наследственных заболеваний, расширяются с каждым годом.

Видео, мое происхождение, ДНК тест

Что необходимо сдать для ДНК теста

Объектом генетического исследования являются биологические материалы человека: венозная кровь, слюна, околоплодные воды, волосы, ногти, чешуйки кожи, ушная сера, сперма, мумифицированная ткань.

Для сдачи крови из вены при кариотипировании пациент должен прийти:

  • в состоянии сытости.
  • За 3 дня до исследования исключается алкоголь,
  • за месяц – приём антибиотиков.
  • Желательно, чтобы в течение 2 недель до забора крови не было простудных заболеваний.

В пробирку добавляется литий и гепарин. Также многие методики требуют добавления к крови кислоты ЭДТА.

Видео, о чем расскажет анализ ДНК

Генетический биохимический анализ крови

Данный генетический анализ крови выявляет нарушение обмена веществ и активности ферментов, вызванные изменением генов.

  • Перечень заболеваний обмена веществ: нарушения обмена аминокислот (фенилкетонурия), липидов, минералов, углеводов (диабет).
  • Ранней диагностикой и диетой можно добиться приостановки развития заболеваний.

Видео, как определить бесплодие у женщин

Генетические исследования в гинекологии

Основные причины, заставляющие женщин сделать генетические анализы:

  1. бесплодие и невынашивание беременности;
  2. поликистоз яичников;
  3. адреногенитальный синдром;
  4. предрасположенность к онкологии шейки матки, яичника, молочной железы.

Для обследования при генетическом анализе сдаётся кровь из вены с добавлением в пробирку ЭДТА и гепарина.

Видео, ранняя диагностика генетических заболеваний плода

Генетический анализ при беременности

Для обследования беременных неинвазивными методами забирается кровь из вены, как для биохимического анализа.

  • Инвазивные методы предполагают проникновение в брюшную полость матери для забора околоплодных вод, биопсии клеток плаценты, либо забора пуповинной крови ребёнка.

Генетический анализ обязателен при беременности, если:

  1. возраст будущей мамы старше 35 лет;
  2. в роду были генетические болезни, в т.ч. у первого ребёнка;
  3. женщина подвергалась влиянию вредных факторов или перенесла вирусную инфекцию;
  4. УЗИ и биохимический анализ показали патологии.
  5. При частых выкидышах и случаях мертворождения проводится тестирование на генетическую совместимость матери и ребёнка.

Генетическое исследование на тромбофилию

Анализ проводится с целью выявления полиморфизма генов, кодирующих факторы сворачиваемости крови F5 и F2.

  • Присутствие их повышает риск развития тромбофилии (нарушение гемостаза и склонность к образованию тромбов) почти в 100 раз.
  • Показание к обследованию – рецидив тромбозов,
  • варикозное расширение вен,
  • осложнения при беременности,
  • подготовка к оперативному вмешательству.
  • Своевременная диагностика и адекватное лечение помогают купировать тромбофилию.

Генетические исследования на пародонтит

Анализ состоит из исследования генетических маркеров генов, кодирующих белки — IL-1А и IL-1B, участвующих в развитии воспалительного процесса. Генетический тест назначается при:

  1. пародонтите тяжелой степени;
  2. повышенном риске при протезировании зубов, вживлении имплантов;
  3. наличие родственников с патологическим генотипом IL1А и IL1B;
  4. прогнозе тяжести течения болезни, осложнённой курением, сахарном диабетом, фактом беременности и т.п.).
  5. Результаты обследования выдаются с интерпретацией врача-генетика.

Видео, что показал ДНК, история евреев

Генетический паспорт

Генетический паспорт содержит информацию о генетической индивидуальности человека, которую выявил анализ ДНК.

  • Это комби­нация букв и цифр, которая универсальна и понятна генетику любой страны.
  • Формулы из 16 участков ДНК уже достаточно, чтобы идентифицировать конкретного человека.
  • В комментариях указывается, есть ли риск развития генной патологии, онкологии, болезней иммунной системы, возникновения бесплодия и невынашивания беременности, наличие генных мутаций.

Анализы ДНК на родство

Анализ на установление родства или личности, как правило, проводят по слюне или мазку со слизистой в полости рта, взятому ватной палочкой.

  • Однако, возможно использовать для анализов такие предметы, как лезвие бритвы, конверт, который заклевали языком, мукус на салфетке или носовом платке (слизь из носа), свернувшаяся кровь, гигиенический тампон, использованный презерватив, зубная щётка, жевательная резинка, одежда с пятнами крови или спермы, детские соски, окурки.

Анализы позволяют установить:

  1. родство между родителями и детьми, братьями и сёстрами, внуками и бабушками-дедушками, дядями-тётями и племянниками.
  2. По ДНК можно определить к какой расе принадлежит её обладатель и его предки.
  3. Чем больше маркеров расшифровано в формуле ДНК (гаплотипе), тем глубже происходит погружение в историю рода.
  4. Национальность не определяется только генетикой.
  5. Люди разных гаплотипов, объединённые общей историей, языком, культурой, местом проживания могут индефицировать себя в рамках одной нации.

Видео, анализы ДНК в диагностике

Похудеть с помощью генетического анализа

Для некоторых людей предрасположенность к полноте — это индивидуальный генетический признак.

  1. От генома человека зависит то, как на него действуют те или иные продукты питания.
  2. Достаточно сдать на анализ немного слюны или крови, и врач нутригенетик сделает генетический тест.
  3. Он составит перечень рекомендаций, сколько и каких продуктов потреблять в каждый приём пищи, а также какая физическая активность будет эффективной.

Видео, нутригенетика, ключ к идеальной диете

Видео, генетический паспорт, ключ к жизни до 120 лет

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector