Гено- и ДНК-диагностика: общие сведения
ДНК или генодиагностика - новая область медицины, использующая молекулярно-генетические методы для выявления предрасположенности к болезни, ранней диагностики, выбора профилактики, медикаментозного лечения и индивидуального подхода к больному. Развитию генодиагностики способствовали успехи программы "Геном человека" и исследований молекулярных основ патологии.
С целью генодиагностики производят исследование белка (например, гемоглобина или альфа1-антитрипсина), РНК или ДНК. Основной метод - исследование ДНК.
Хотя генодиагностика не меняет принципов медицины, в будущем она несомненно окажет влияние на медицинскую практику, особенно при распространенных заболеваниях. Выявление предрасположенности человека к тому или иному заболеванию сильно расширяет возможности лечения. В то же время распространение методов генодиагностики таит в себе опасность различных форм дискриминации. Врач призван сводить эту опасность к минимуму, одновременно максимально используя преимущества новых методов.
Сегодня генодиагностика - стандартная практика при моногенных болезнях . Необходимость ее проведения при полигенных болезнях , обусловленных многочисленными генами и ненаследственными факторами, не столь очевидна. Но генодиагностика способна облегчить борьбу и с этими заболеваниями.
Результаты генодиагностики в основном используют в двух областях:
- для уточнения тактики ведения больного и
- для медико-генетического консультирования.
При некоторых болезнях роль генодиагностики чрезвычайно велика (например, для обследования родственников больных гемохроматозом ), при других - она фактически бесполезна в связи с отсутствием лечения (например, при болезни Альцгеймера или болезни Гентингтона ). Для большинства же заболеваний генодиагностика может быть достаточно важной, хотя и не решающей.
Для выявления лиц из группы риска и принятия профилактических мер широко применяют массовые обследования. Например, измерение АД и сывороточной концентрации холестерина позволяет выявить людей, предрасположенных к сердечно-сосудистым заболеваниям, и провести среди них профилактические мероприятия: назначить лекарственные средства или настоять на изменении образа жизни. Хотя профилактика помогает не всегда, обычно она полезна и больному, и обществу. Аналогично, в перинатальной медицине с помощью массового обследования выявляют наследственные заболевания, требующие немедленного лечения (например, фенилкетонурию ). Обоснованием для регулярного проведения маммографии, анализа кала на скрытую кровь, определения простатического специфического антигена , измерения внутриглазного давления также является эффективность лечения начальной стадии заболевания, независимо от того, выявляет ли метод собственно заболевание или предрасположенность к нему. Между предрасположенностью к заболеванию и его бессимптомной стадией очень трудно провести четкую границу. Например, повышение АД - это заболевание или лишь предрасположенность к клинически выраженному состоянию, например к инсульту? Определяет ли мутация гена BRCA1 предрасположенность к семейному раку молочной железы , или это признак ранней стадии заболевания?
На лечение, основанное на генодиагностике, распространяется общее правило: оно целесообразно лишь тогда, когда польза преобладает над потенциальным ущербом, наносимым больному.
Возможности генодиагностики используют далеко не полностью. Так, массовые обследования путем анализа белка или ДНК позволили бы выявить лиц с недостаточностью альфа1-антитрипсина , предрасположенных к эмфиземе легких . Таким людям абсолютно противопоказано курение . Для проведения подобных массовых обследований и последующего наблюдения больных нужна реорганизация здравоохранения и его финансирования.
Уже сейчас на основе успехов в исследовании молекулярных основ патологии, в частности достижений программы "Геном человека", и с помощью рекомбинантных ДНК, ПЦР, новейших методов анализа ДНК удается многое узнать о генотипе при минимальных затратах. К сожалению, на этом этапе невозможно предсказать, какая информация пригодится в дальнейшем.
По мере того как генодиагностика становится все более доступной, ее следует внедрять в практику, а результаты заносить в медицинскую карту, как это делается с другими сведениями о больном, например с результатами измерения АД, сывороточной концентрации холестерина или гемоглобина. Предложение придать результатам генодиагностики особый статус вызвано переоценкой значимости этой информации. В действительности же многие легкодоступные сведения о больном, например об ожирении, о потреблении алкоголя, курении, перенесенных заболеваниях или болезнях родителей, обладают большей предсказательной ценностью.
Одним из методов генодиагностики является ДНК-диагностика. Она применяется в медицине для обнаружения мутаций при наследственных и приобретенных заболеваниях и ДНК-типирования организмов ( рис. II.32 ).
Методы ДНК-диагностики основаны на том, что короткие олигонуклеотиды (зонды или праймеры), при добавлении в пробы в процессе ренатурации нуклеиновых кислот благодаря комплементарным взаимодействиям соединяются с тем участком нуклеиновой кислоты, который содержит последовательность нуклеотидов, строго соответствующую последовательности нуклеотидов зонда или праймера ( рис. II.31 ).
Для проведения ДНК-диагностики необходимо подготовить нуклеиновые кислоты, содержащиеся в клинических образцах, и проанализировать их адекватными методами. Целью анализа является обнаружение в геноме больного известных или новых мутаций, ассоциированных с развитием мутантного фенотипа в виде симптомов конкретного заболевания.
