Генетика

Наша лаборатория предлагает ряд генетических исследований, позволяющих установить мутации некоторых генов, а также предрасположенность к тем или иным заболеваниям (HLA-генотипирование - исследование антигенов лейкоцитов). Мы имеет большой клинический опыт генотипирования супругов при бесплодии для выявления иммунных форм,  доноров и реципиентов перед трансплантацией органов.

Генетические методы исследования, их значимость в диагностике заболеваний

В последние годы отмечается увеличение удельного веса наследственных болезней в общей структуре заболеваний. В связи с этим возрастает роль генетических исследований в практической медицине.

Набор генов человека устанавливается при оплодотворении и затем вместе с факторами внешней среды определяет особенности развития. Геном в целом, консервативен, но под влиянием меняющихся условий внешней среды в нем могут происходить изменения – мутации.

В самом широком смысле мутация – это устойчивое, передаваемое по наследству изменение в ДНК.

Ранняя диагностика инфарктов, инсультов, невынашивания беременности

Генетические мутации, предрасполагающие к возникновению тромбозов.

Венозные тромбоэмболии занимают третье место по частоте среди сердечно-сосудистых заболеваний. Тромбозы глубоких вен нижних конечностей являются довольно распространёнными заболеваниями и, к тому же, могут приводить к одному из наиболее опасных для жизни больного осложнений, такому, как тромбоэмболия ветвей лёгочной артерии. Нередко тромбоз глубоких вен развивается у больных после перенесенного инсульта в период нахождения в палате интенсивной терапии, после обширных хирургических вмешательств. Пациенты с сердечно-сосудистыми заболеваниями также подвержены риску развития тромбоза. В настоящее время известны несколько генов, изменения в которых могут приводить к повышению риска развития тромбозов, особенно в присутствии провоцирующих факторов. Наиболее частыми из известных генетических факторов, предрасполагающих к тромбозам, являются полиморфизмы в генах факторов свертывания II и V, и полиморфизм в гене фолатного цикла MTHFR. Одновременное присутствие нескольких генетических факторов предрасположенности к тромбофилическим состояниям увеличивает риск развития тромбозов.

Проблема репродуктивных потерь остается одной из наиболее актуальных в современном акушерстве. По обобщенным данным мировой литературы роль тромбофилии в структуре причин потери плода составляет от  40% до 60%. Патогенез синдрома потери плода при тромбофилии связан с нарушением кровотока, тромбированием маточно-плацентарных сосудов, гипоксией и  развитием дисфункции эндотелия.

Структура тромбофилий в акушерстве:

Исследование полиморфизма гена протромбина (выявление аллельных вариантов полиморфизма 20210G>A в этом гене)

Нарушения в аминокислотной последовательности гена фактора II (мутации) приводят к изменению свойств и активности белка протромбина. Выявление таких мутаций имеет важное прогностическое значение для оценки риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы вследствие нарушений свертывающей системе крови. Генотип  полиморфизма гена фактора II наследуется по аутосомно-доимнантному типу. У пациента он может быть представлен в гомозиготной или гетерозиготной форме. Наличие гомозиготной формы полиморфизма гена фактора II у пациента увеличивает риск развития венозного тромбоза и инфаркта миокарда в 3-5 раз, а на фоне курения в 40 и более. При гетерозиготной форме генотипа риск тромбоэмболический осложнений существенно ниже.

Исследование полиморфизма 20210G>A гена фактора II показано всем пациентам страдающих тромбозами любой локализации, а так как наследование полиморфизма происходит по аутосомно-доминантному типу, то необходимо обследование близких родственников на носительство данного полиморфизма. При планировании ребенка рекомендуется обследование мужа на носительство полиморфизма с целью оценки риска патологии для потомства.

Исследование полиморфизма гена фактора V (выявление аллельных вариантов полиморфизма 1691G>A в этом гене (мутации Лейдена))

Выявление таких мутаций имеет важное прогностическое значение для оценки риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы вследствие нарушений свертывающей системе крови.

Полиморфизм 1691G>A гена фактора V наследуется по аутосомно-доминантному типу. У пациента он может быть представлен в гомозиготной или гетерозиготной форме. Носители мутаицй обладают повышенной склонностью к развитию сосудистых тромбозов, являющихся фактором риска венозных и артериальных тромбоэмболии, инфаркта миокарда и инсульта. При гомозиготной форме полиморфизма риск инфаркта миокарда, венозных тромбозов, осложнений беременности (выкидыш на ранних сроках, отставание развития плода, гестоз, фетоплацентаркая недостаточность) повышен в 2-3 раза и более (заместительная гормонотерапия или прием оральных контрацептивов повышают рис более, чем в 30 раз). При гетерозиготной форме генотипа риск тромбоэмболический осложнений существенно ниже.

Исследование полиморфизма 1691 G>A показано пациентам при наличии в анамнезе венозных тромбозов, тромбоэмболии, инфаркта миокарда, инсульта, осложнений беременности, при плановой подготовке к оперативному лечению, в качестве скрининга для оценки риска развития венозных тромбозов.

Исследование полиморфизма гена фолатного цикла метилентетрагидрофолат-редуктазы (выявление аллельных вариантов полиморфизма С677Т в этом гене)

Мутация гена МТГФР С677T наследуется по аутосомно-рецессивному типу и широко варьирует в различных популяциях. При гомозиготном варианте полиморфизма гена МТГФР активность фермента может снижаться более чем на 50 %. Было установлено, что наличие генотипа  связано с риском развития сердечно-сосудистыми заболеваний, дефектами развития плода (синдром Дауна, дефекты нервной трубки), колоректальной аденомой, раком молочной железы и яичников. Кроме того, носители этого генотипа имеют высокий риск развития побочных эффектов при использовании влечении химиотерапии (например, метотрексата).

Ранняя диагностика опухолей молочной железы и яичников

Генетические мутации, которые приводят к повышенному риску возникновения рака молочной железы и яичников.

Рак молочной железы занимает первое место по частоте злокачественных заболеваний у женщин. Семейная предрасположенность к раку молочной железы и яичников обусловлена определенными мутациями генов BRCA1 и BRCA2. Было рассчитано, что мутации в гене BRCA1 встречаются в 75 % случаев наследственных форм рака яичников, а в оставшихся 25% приходятся на ген BRCA2.

Исследование мутаций гена BRCA1

Ген BRCA1 является геном супрессором опухолей, мутация которого делает клетки более чувствительными к агрессивным воздействиям внешней среды (химические вещества, радиационное облучение), что в конечном итоге способствует хромосомной нестабильности и злокачественной трансформации клетки.

Среди семейных форм рака молочной железы примерно 25-30 % обусловлены мутациями в гене BRCA1. Однако у носителей мутаций риск развития рака молочной железы составляет 80–90 %.

Исследование мутаций гена BRCA1 для скрининга предрасположенности к раку молочной железы рекомендуется в качестве научно-обоснованного метода установления индивидуального риска развития заболевания многими международными клиническими руководствами. Оно показано всем женщинам независимо от возраста, у родственниц которых (I и II степени родства) в анамнезе имели место рак молочной железы и/или яичников.

Исследование мутаций гена BRCA2

Ген BRCA2 также является геном супрессором опухоли. Клетки с мутациями гена BRСA2 обладают в 6–100 раз меньшей способностью к восстановлению ошибок ДНК. При наличии мутации в гене BRCA2 риск развития рака молочной железы составляет 50-90 %, рака яичников 50-60 %. Мужчины, несущие в своем геноме мутантные формы генов BRCA1 или BRCA2 также могут иметь повышенный риск развития рака молочной железы или предстательной железы.

Индивидуальное исследование для выбора дозы варфарина

Генетические мутации генов, участвующих в метаболизме варфарина

Варфарин – самый популярный антикоагулянт орального применения, прописываемый для терапии и предотвращения тромбоэмболии. Правильный выбор дозы для каждого пациента различен. При использовании препарата повышается риск токсических последствий, а безопасная доза варьирует в широком диапазоне в зависимости от индивидуального отклика пациента. Последние фармакогенетические исследования показали,что включение генетического тестирования в рутинный протокол варфариновой терапии существенно снижает риск для здоровья пациента и финансовые затраты на лечение. В частности, к настоящему моменту установлено, что широкий диапазон оптимальной дозы варфарина, определяется, по большей части, полиморфизмом двух генов – цитохрома Р450 2 С9 и субъединицы I комплекса эпоксидредуктазы витамина К (VKORC1 ).

В России являются носителями аллельных вари­антов CYP2C9*2 и CYP2C9*3 до 35% населения, гомозиготный генотип по полиморфному маркеру G1639A гена VКОRС1 -до 17%. Среди населения Оренбургской области  наиболее распространена мутация в гене субьединицы VКОRС1.

HLA-система, клиническая значимость

HLA – это система лейкоцитарных антигенов человека (Human Leukocyte Antigens), являющаяся одновременно большим комплексом тканевой совместимости. В HLA-системе выделяют несколько структурных единиц – локусов, которые у разных людей представлены разными генами; в свою очередь ген может существовать в нескольких вариантах (аллелях).

HLA-система – самая разнообразная в геноме человека. Все необозримое число аллелей присутствует у народонаселения Земли в разных вариантах и сочетаниях. Вместе с тем у конкретного индивида может быть только 2 антигена каждого из HLA-локусов.

В 70-80-е гг. прошлого столетия было показано, что HLA-система играет важную роль в организме человека. Основные ее функции:

1.    HLA-комплекс обуславливает «барьер тканевой (не)совместимости», проявляющийся при трансплантации органов и тканей

Степень несовместимости – важнейшая составляющая, характеризующая пару «донор-реципиент», а следовательно трансплантацию в целом. При учете несоместимости при пересадке рассматривают 5 HLA-локусов: A, B, C, DR, DQ. Если донор и реципиент совпадают по всем  10 антигенам этих локуосв, они считаются полностью совместимыми; если имеются различия в 1-м, 2-м и т.д. антигенах, эта пара рассматривается как имеющая 1, 2 и т.д. несовместимости

2.    HLA-комплекс обуславливает генетическую предрасположенность или устойчивость к ряду заболеваний

К HLA-зависимым заболеваниям относятся болезнь Бехтерева, синдром Рейтера, ревматоидный артрит, целиакия, СД 2 типа, рассеянный склероз, синдром Шегрена и ряд других заболеваний.

Наиболее демонстративна в этом отношении группа ревматоидных заболеваний, которая находится в высокой положительной ассоциации антигеном HLA-В27; до 90% больных анкилозирующим спондилитом (болезнь Бехтерева), до 80% больных болезнью Рейтера являются носителями В27.

3.    HLA-антигены – важный участник иммунных процессов

Диагностика бесплодия

Иммунопатология  репродукции занимается изучением иммунных механизмов, участвующих в развитии половых клеток мужчин и женщин, оплодотворении,

беременности, родах, послеродовом периоде, а также при гинекологических заболеваниях.

В настоящее время известно, что около 80% всех ранее необъяснимых случаев привычного невынашивания беременности связано с нераспознанными иммунологическими нарушениями, при этом шанс успешного вынашивания без терапии после 3-х ранних выкидышей составляет –30%,после 4-х-25%,после 5-ти –5%. Большая часть всех потерь беременности приходится на первый триместр.

В основном иммунологические  нарушения, лежащие в основе ранних гестационных потерь, обусловлены аллоиммунными и аутоиммунными механизмами. При аутоиммуных процессах плодное яйцо поражается в результате тромбоза сосудов трофобласта, ограничением его инвазии, также в связи с прямым повреждающим воздействием аутоантител на фосфолипиды формирующейся плаценты. Таким образом развивается  антифосфолипидный синдром (АФС).

При аллоиммунных реакциях клеточный иммунный ответ женщины направлен против антигенов эмбриона отцовского происхождения, что препятствует формированию защитной иммуномодуляции.

Важное значение для диагностики иммунных форм невынашивания беременности имеет определение  генотипа супругов по HLA-антигенам. Исследования HLA антигенов при невынашивании беременности показали, что  совместимые по   HLA-антигенам I и II класса плоды отторгаются чаще всего. В ряде исследований было показано, что при привычном невынашивании беременности совместимость по HLA-антигенам I класса наблюдалась  в 70% случаев, и более чем в половине случаев имела место совместимость по  HLA- антигенам класса II. В большинстве случаев HLA-совместимость матери и плода  определяется гомозиготностью плода. HLA-система человека пытается защитить его от появления гомозигот, сохранить высокий HLA-полиморфизм, необходимый для осуществления  ее полноценной иммуннорегуляторной  функции.

Наиболее эффективно проведение лечения в 3 этапа:

1.      Общая иммунокоррекция и лечение сопутствующих заболеваний 

2.      Подготовка к беременности

3.      Лечение во время беременности

Ссылка:

1.«Руководство по лабораторным методам диагностики», автор Кишкун Алексей Алексеевич, доктор медицинских наук, профессор, Заслуженный врач РФ

2. «HLA 50 лет:1958-2008», автор Зарецкая Ю.М., доктор биологических наук, профессор по специальности «иммунология», Заслуженный деятель науки РФ

3. «Беременность и тромбофилии,  современные подходы к терапии», автор Суханова Г.А., д.м.н., ведущий научный сотрудник  ФГБУ Гематологический научный  центр г.Москва