textarchive.ru

Главная > Книга


гетерозигот должна быть снижена приблизительно вдвое по сравнению с нормой. При иммунологическом определении, однако, будет выявляться нормальное количество антигемофилического 1лобулина, поскольку с антителами будут одновременно реагировать и активный белок, и ПРМ.

До разработки иммунологического теста идентификация гетерозигот основывалась только на определении активности фактора VIII. Хотя средняя активность у гетерозигот действительно была низкой и составляла около 50%, сохранялось большое перекрывание между гетерозиготами и нормальными индивидами, сильно затруднявшее генетическую консультацию. Этот результат не удивителен, поскольку у здоровых людей способность к свертыванию крови варьирует в огромной степени. Серьезный прогресс стал возможен после введения в практику количественного иммунологического теста. Однако, прежде чем использовать этот метод, необходимо доказать наличие ПРМ в крови хотя бы одного больного гемофилией в обследуемой семье, поскольку существует разновид-

58 4. Действие генов

ность гемофилии А (острая), при которой ПРМ в крови отсутствует. A priori ясно, что не всякую гетерозиготную женщину можно выявить таким способом, поскольку вследствие случайной инактивации Х-хромосомы некоторые индивиды будут абсолютно нормальными по обоим тестам (иммунологическому и свертываемости). Совсем недавно для идентификации носителей гена гемофилии стали применяться усовершенствованные биохимические методы, в особенности определение компонентов молекулы фактора VIII; кроме того, стали более адекватными статистические методы, объединившие вероятностные оценки на основе изучения родословных и результаты лабораторных исследований [1111 а, б]. Обнаружение полиморфизма ДНК в гене фактора VIII открыло новые перспективы не только для выявления гетерозигот, но и для пренатальной диагностики.

Здесь будет уместно заметить, что последние годы характеризовались впечатляющим прогрессом в исследованиях свертывания крови и его нарушений. Совместная работа различных белков, подчиненных сложному генетическому контролю, в процессе свертывания крови и растворения тромбов - это пример взаимодействия многих генетических факторов в выполнении сложной физиологической функции. Этот клубок удалось распутать в основном благодаря изучению крови больных с различными генетическими нарушениями свертываемости. Свертывание крови - это не простая и даже не просто разветвленная цепная реакция; в нее входят циклы обратной связи. Некоторое представление о системе свертывания крови дает рис. 4.27. Эта тема детально обсуждается в литературе [1111а, б; 1214].

Выявление гетерозигот по мышечной дистрофии Дюшенна [1119; 1221]. Определение носителей дефектного гена особенно важно с практической точки зрения при Х-сцепленной мышечной дистрофии Дюшенна (31020). Это тяжелое неизлечимое заболевание, которое неизбежно ведет к ранней смерти. Вот почему у женщин с высоким риском рождения больного мальчика беременность разумнее прекратить, если установлено, что эмбрион мужского пола. Из этого следует, что риск рождения больного и статус носителя должны быть определены с максимальной точностью. Для этого необходимо сочетание статистических и биологических методов (см. приложение 8). Среди биологических методов наиболее информативен метод измерения активности сывороточного фермента - креатинфосфокиназы. В норме этот фермент обнаруживается только в мышцах, и уровень его в сыворотке низок. Однако при нарушении мышечной ткани большое количество фермента попадает в кровь и активность его возрастает. У гемизиготных больных мужчин регистрируется очень высокий уровень креатинфосфокиназы. Лишь на последних стадиях болезни, когда разрушена уже большая часть мышечной ткани, он снижается. Около 70% женщин, достоверно являющихся гетерозиготными носителями (у которых по крайней мере один сын пораженный), имеют отчетливо повышенный уровень фермента в крови. Проблема диагностики осложняется тем обстоятельством, что нормальные индивиды и носители наиболее четко различаются лишь в детстве, а с возрастом уровень креатинкиназы падает и у здоровых, и в еще большей степени у гетерозигот. Падает он также и в ходе беременности.

Помимо определения активности креатинкиназы было предложено много других способов выявления гетерозигот. Недавно с помощью методов ультрасонографии или компьютерного ультразвукового сканирования у носителей обнаружены значительные изменения в строении бедренных и икроножных мышц [1283]. В будущем значительную роль в более точной оценке риска, несомненно, будет играть анализ сцепления с ДНК-маркерами на основе технологии рекомбинантных ДНК [1358] (разд. 3.4.3). Заметим, однако, что дистрофия Дюшенна нередко проявляется в семье спорадически, т. е. возникает вследствие новых мутаций в половых клетках матери (разд. 5.1.3.4), что во многих случаях затрудняет анализ сцепления. Вот почему совершенно необходимо улучшать методы выявления носителей по их фенотипу. Мозео [1221] и Харпер [1119] выдвинули ряд полезных предположений для генетической консультации.

4. Действие генов 59

Трудности в выявлении гетерозигот. Если о гетерозиготности судят по уровню ферментативной активности или на основании какого-либо количественного анализа крови, часто возникают осложнения, связанные с перекрыванием значений. Методы поиска гетерозигот могут заметно различаться для носителей аутосомно-рецессивных или сцепленных с Х-хромосомой мутаций, с одной стороны, и для носителей гена аутосомно-доминантного заболевания, с другой. В большинстве случаев средние уровни анализируемого вещества у гетерозигот и у нормальных индивидов достоверно различаются. Однако при этом, как правило, имеет место значительное перекрывание выборочных распределений, так что многие здоровые люди по уровню анализируемого вещества могут быть ошибочно приняты за гетерозигот. Причины этого явления не вполне ясны, возможно, оно связано с существованием невыявленных «изоаллелей», каждый из которых определяет свой диапазон уровней ферментативной активности (разд. 3.6). При использовании количественных тестов для правильной интерпретации результатов важно оценить априорную (или байесовскую) вероятность гетерозиготности.

В таблице 4.11, А в качестве примера показаны результаты ферментного анализа для острой перемежающейся порфирии. Это заболевание может проявляться у гетерозигот, но при скрининге популяции большую часть случаев повышения активности порфобилиноген-дезаминазы следует отнести к ложным гетерозиготам, поскольку реальная популяционная частота истинных гетерозигот составляет всего лишь 1:10 000. Для больного, среди родственников которого нет пораженных порфирией, но у которого некоторые клинические симптомы позволяют заподозрить это заболевание, априорную вероятность можно оценить только грубо. У брата или сестры достоверно больного априорная вероятность гетерозиготности составляет 50%. Вероятность того, что в таких случаях результаты обследования действительно свидетельствуют в пользу гетерозиготности, можно вычислить, исходя из априорного ожидания и степени перекрывания между здоровыми и гетерозиготами, которая должна быть определена по возможности точно (табл. 4.11, А, Б).

Из этого вытекает необходимость организации централизованных лабораторий, где должно проводиться сравнительное обследование большого числа здоровых и гетерозигот и где можно было бы получить генетическую консультацию.

Изучение уровня порфобилиноген-дезаминазы при острой перемежающейся порфирии показало, что значения активности этого фермента, характерные для 30% контрольной (т. е. нормальной) популяции, перекрываются со значениями, полученными на выборке несомненных гетерозигот, страдающих острой перемежающейся порфирией (1) (табл. 4.11). Только у 20% гетерозигот уровень фермента был ниже, чем у всех представителей контрольной популяции. Рассмотрим модельный случай, когда у людей различных групп установлена одна и та же активность фермента-95 единиц (табл. 4.11). В соответствии с априорными оценками вероятности (табл. 4.11, А) общая оценка вероятности носительства гена порфирии составит: а) 0,07% для человека из общей популяции без каких-либо симптомов; б) 7% для человека с 1%-ным риском; в) 44% для лиц с 10%-ным априорным риском и г) 87% для близкого родственника больного с 50%-ным риском. Эти данные показывают значительную неопределенность диагноза в том случае, когда не может быть получена надежная априорная оценка вероятности заболевания. Надо отметить, что повторные измерения не всегда делают окончательную оценку более точной. При очень низких и очень высоких уровнях фермента интерпретация отличается, если, как в нашем примере, для большого числа нормальных и гетерозиготных особей известны уровни активности фермента.

В отличие от количественных оценок, которые, как правило, неоднозначны, качественная аномалия по закону «все или ничего», выявленная биохимически или с помощью рекомбинантных ДНК, позволяет поставить четкий диагноз независимо от априорных вероятностных оценок.

60 4. Действие генов

Таблица 4.11, А. Уровень активности порфобилиноген-дезаминазы у 217 здоровых людей и 105 больных острой перемежающейся порфирией. (По Bonalti-Pellie et al., 1984.)

Активность фермента (единицы)

Больные порфирией и облигатные гетерозиготы, % (х)

Здоровые люди контроль, % (у)

Лабораторные оценки вероятности обнаружения гетерозигот (х:у)

<70 1)

20

0

Очень высокая 1)

70-79

23,8

0,5

48:1

80-89

22,9

0,9

25:1

90-99

16,2

2,3

7:1

100-109

9,5

3,7

2,6:1

110-119

5,7

8,3

0,7:1

120-129

1,9

14,3

0,13:1

>12921

0

70

Очень низкая (практически отсутствует)21

Необходимо отметить, что оценки в каждой лаборатории должны быть получены независимо на основе достаточно большой выборки.

1) Поскольку такой уровень активности фермента был обнаружен у 20% гетерозигот и не был обнаружен ни у одного здорового человека, вероятность того, что человек с такой ферментативной активностью является гетерозиготой, очень высока. Чем ниже уровень активности фермента, тем вероятность этого выше.

2) Значения активности, превышающие 129 единиц, не были зарегистрированы ни у одного больного порфирией, в то же время такой уровень активности фермента наблюдался у 70% здоровых людей. При более высоких значениях активности фермента вероятность гетерозиготности по гену порфирии снижается.

Таблица 4.11, Б. Оценки априорной вероятности гетерозиготности по гену острой перемежающейся порфирии при одном и том же показателе активности фермента (95 единиц) у больных с различными значениями априорной вероятности. (Лабораторные оценки взяты из работы Bonalti-Pellie et al., 1984.)

Лабораторная оценка (единицы)

Априорная

Лабораторные оценки вероятности гетерозиготности (см. табл. 4.11, А)

Объединенные оценки вероятности гетерозиготности

Итоговая оценка риска гетерозиготности 2)

Оценка1)

вероя гность

95

1/9999 (по результатам обследования популяции)

1/10000

7:1

7:9999

0,0007 = 1/1500

95

1/99 (при наличии слабых клинических симптомов)

1/100

7:1

7:99

0,07

95

1/9 (при наличии четких клинических симптомов)

1/10

7:1

7:9

0,44

95

1:1 (для сибсов и детей больного)

1/2

7:1

7:1

0,87

1) Оценка = Р:(1 — р), где р- вероятность.

21 Получено перемножением априорных вероятностей и лабораторных оценок, определенных для лиц, несущих и не несущих ген порфирии; для определения итоговой оценки риска гетерозиготности как x/x + z, где х - объединенная оценка, определенная для человека, несущего ген порфирии, a z—объединенная оценка, определенная для здорового человека. Пример: априорная оценка - 1:9, лабораторная оценка - 7:1, объединенная оценка отношения вероятности наличия и отсутствия в генотипе гена порфирии 7:9, определенная как [(1 х 7):(9 х 1)]. Итоговая оценка 7/(7 + 9) = 7/16 = 44%.

4 Действие генов 61

4.2.2.9. Лечение наследственных метаболических заболеваний [1289; 1057; 1058]

Общие принципы. В прошлом констатация наследственного характера признака подразумевала, что такой признак нельзя изменить путем внешних воздействий. Поэтому считалось, что наследственные болезни невозможно лечить. Многие врачи и психиатры полагали, что роль генетики в развитии медицины незначительна. Ошибочность подобной точки зрения становится ясной при изучении врожденных дефектов метаболизма. Наши возможности повлиять на заболевание или на аномалию поведения зависят часто не от того, наследуются они или нет, а от глубины наших знаний о механизмах развития патологии.

Повлиять на наследуемые признаки можно в принципе на всех уровнях действия гена. Теоретически, наиболее полным было бы воздействие на уровне генетического материала - ДНК. Впервые перенос ДНК неполовым путем с помощью бактериофага (или другими способами) был продемонстрирован для бактерий. В настоящее время такой перенос становится возможным для высших организмов, включая клетки человека. Методы генной инженерии привлекли внимание широкой общественности, однако без достаточных оснований акцент в публикациях делался на клонировании и создании искусственных людей. В результате многие были напуганы последствиями генетических исследований человека вообще. В действительности же генная терапия некоторых менделирующих заболеваний в будущем может стать очень эффективной. В таком случае она займет достойное место в ряду различных терапевтических средств. Эту тему мы более подробно обсудим дальше, в разделе 9.2, посвященном генетическому будущему человечества.

В некоторых случаях, вероятно, проще заменить не сами гены, а их непосредственные продукты, мРНК. В настоящее время примеры удачного применения такого подхода неизвестны. Значительно дальше исследователи продвинулись в попытках заместительной терапии с использованием ферментов или других белков. Часто метаболические последствия генетического блока удается преодолеть путем соответствующего воздействия извне. Классический пример такого подхода - лечение фенилкетонурии диетой с ограниченным содержанием фенилаланина - обсуждался в разд. 4.2.2.7. В других случаях клинические последствия связаны не с накоплением метаболитов, предшествующих блокированному этапу, а с отсутствием метаболита, следующего после него. В такой ситуации может оказаться полезным добавление к пище отсутствующего метаболита.

Наконец, возможно успешное лечение многочисленных вторичных последствий генетических заболеваний от исправления нарушений эндокринной регуляции, вызванных блоком синтеза гормонов, до переливания крови при наследственной анемии. Краткая сводка существующих терапевтических возможностей приведена на рис. 4.28. Ниже будут рассмотрены многочисленные примеры. Более полный обзор дан в [1058].

Заместительная белковая или ферментная терапия. Классический пример лечение гемофилии А. Фактор VIII при активности в 30-40% от средней для нормы останавливает кровотечение. Такой уровень активности может быть достигнут инъекциями этого фактора. Его концентрат готовят из крови человека. Доступность концентрата сделала возможным лечение кровотечений в домашних условиях; больные гемофилией могут вести почти нормальную жизнь. Проблемы возникают в связи с тем, что для приготовления достаточных количеств требуемого препарата необходимо большое количество донорской крови [428]. В настоящее время уже сделаны первые и решающие шаги, направленные на получение чистых препаратов фактора VIII методами генетической инженерии: соответствующий ген уже клонирован, достигнута его экспрессия (в составе плазмиды) в культуре трансформированных клеток.

Другим примером может служить лечение препаратами псевдохолинэстеразы больных с нарушенной активностью этого фермента [1105]. Отметим два благоприят-

62 4 Действие генов

Рис. 4.28. Возможные пути исправления наследственных нарушений метаболизма Введение в организм ДНК или РНК не дает положительного результата Эффективна заместительная ферментная терапия Вторичные эффекты нарушения работы ферментов можно преодолеть добавлением нормального метаболита или удалением избытка субстрата или метаболита

ных фактора, облегчающих коррекцию данной патологии

1 Недостаточность псевдохолинэстеразы не оказывает вредного воздействия в нормальных условиях, профилактическое лечение требуется только тогда, когда больному вводят мышечные релаксанты, т е при серьезных операциях



Скачать документ

Похожие документы:

  1. БИБЛИОГРАФИЯ = Фогель Ф Мотульски А Генетика человека В 3-х т Т 3 Пер с англ – М Мир 1990 – 366 с Фогель Ф Мотульски А Генетика человека В 3-х т Т 3 Пер с англ – М Мир 1990 – 366 с

    Книга
    ... 294 336 378 420 ... Мира, 93. ЭЛЕКТРОННОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ БИБЛИОГРАФИЯ = Фогель Ф., Мотульски А. Генетикачеловека: В 3-х т. Т. 3: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 366 с. 1 Фогель Ф., Мотульски А. Генетикачеловека: В 3-х т. Т. 3: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990 ...
  2. «ОПАСНОЕ ЗНАНИЕ» В «ОБЩЕСТВЕ РИСКА» (век генетики и биотехнологии)

    Документ
    ... Альтерпрес,2002. 284 с. Фогель Ф., Мотульски А. Генетикачеловека: В 3-х М.: Мир, 1990. –378 с. Форрестер Дж. Мировая динамика Пер. с англ. Под ред. Д.М.Гвишиани ... будущего: роль этики 373 КРАТКАЯ БИБЛИОГРАФИЯ 389 1 Кальниш В.В., Ена А.И. ...
  3. Проект ingsat

    Документ
    ... Генетикачеловека. В 3-х т. Т. 1. Пер. с англ. М., Мир, 1989. 312 с.djvu Фогель Ф., Мотульски А. Генетикачеловека. В 3-х т. Т. 2. Пер. с англ. М., Мир, 1990. 378 с.djvu Фогель Ф., Мотульски А. Генетикачеловека. В 3-х т. Т. 3. Пер. с англ. М., Мир ...

Другие похожие документы..