Роль анализа на генетику в педиатрической практике становится все более значимой. Его проведение позволяет выявить наследственные патологии у ребенка, которые на 25-40% вносят вклад в общую детскую заболеваемость. В развитых странах мира с низким уровнем смертности основной проблемой становятся именно болезни генетической природы и врожденные пороки развития.
Основные цели исследования генетики ребенка
Анализ на генетику ребенку проводится в следующих целях:
- определение отцовства или материнства для разрешения спорных случаев биологического происхождения;
- выявление склонности к наследственным патологиям, что позволяет улучшить их диагностику и лечение после рождения ребенка, а также дает возможность для более благоприятного развития;
- профилактика генетических заболеваний;
- определение побочных эффектов от применения лекарственных препаратов, аллергических реакций;
- предотвращение умственной отсталости, снижение ранней детской смертности и инвалидизации;
- выработка индивидуальных рекомендаций по питанию, режиму дня и физической активности.
В настоящее время в России в родильных домах всем новорожденным делают скрининг для выявления только 5 врожденных заболеваний:
- фенилкетонурия – нарушение метаболизма аминокислоты фенилаланин, приводящее к тяжелому поражению ЦНС;
- врожденный гипотиреоз – ухудшение работы щитовидной железы;
- галактоземия – нарушение преобразования галактозы в глюкозу, последствием которого является токсическое поражение ЦНС, печени и хрусталика глаза;
- муковисцидоз – мутация гена белка, отвечающего за перенос ионов хлора через клеточные стенки; заболевание проявляется в виде ухудшения работы желез внешней секреции и органов дыхания;
- адреногенитальный синдром, сопровождающийся нарушением работы коры надпочечников и избытком половых гормонов.
Гены и их влияние на организм
У каждого человека своя совокупность генов, за исключением однояйцевых близнецов. Кроме того, разнообразие генетической информации постоянно расширяется за счет мутаций. При этом изменения единичных генов ответственны только за 1,5% всех заболеваний. Точность их выявления составляет практически 100%.
Остальные болезни (включая сердечно-сосудистые, психические, инфекционные) обусловлены внешними факторами и особенностями генома, которые повышают индивидуальную чувствительность человека к данным патологиям (так называемые «гены предрасположенности»).
Такие патологии называют мультифакторными. Выявление мутации генов даже у здорового человека позволяет скорректировать образ жизни и снизить риск возникновения того или иного нарушения, разработать комплекс профилактических мероприятий.
Различают 3 основных вида генов в функциональных генетических модулях, влияющих на здоровье человека:
- центральные, ассоциированные с опухолями и ранней смертностью;
- периферические, влияющие на изменчивость мультифакторных заболеваний;
- гены-кандидаты, которые ассоциированы с несколькими заболеваниями.
Всего у человека насчитывается более 22 тысяч структурных генов. Из них идентифицировано свыше 7 тысяч генов, мутации которых связаны с различными заболеваниями.
Некоторые из них перечислены в таблице ниже:
Ген | Основная функция гена | Заболевания, которые могут возникнуть при мутации гена |
ADRB2 | Кодирует бета-2-адренергический рецептор, имеющий высокую степень сродства к адреналину. Он обеспечивает увеличение или снижение активности нервных волокон. | Бронхиальная астма, метаболический синдром, ожирение, гипертония у больных сахарным диабетом. Ген влияет на выносливость человека. |
TCF7L2 | Кодирует белок, необходимый для формирования клеток поджелудочной железы, которые принимают участие в выработке инсулина. | Сахарный диабет |
FTO | Кодирует белок FTO, влияющий на энергетический обмен и обмен веществ в целом. | Ожирение, метаболический синдром, сахарный диабет II типа. |
FABP2 | Кодирует белок, связывающий жирные кислоты в клетках кишечника. | Ожирение |
PPARG | Кодирует белок, который играет ключевую роль в формировании жировых клеток. | |
ACE, AGT | Кодирование фермента, который является регулятором артериального давления и водно-солевого баланса. | Ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, тромбоэмболия, инсульт, диабетическая нефропатия. |
F2, F5, | Кодирует аминокислотную последовательность белка протромбина. | Тромбоз |
MTRP | Кодирует фермент, участвующий в синтезе белка. | Гипергомоцистеинемия, врожденный порок развития – расщепление позвоночника. |
MTR | Кодирует фермент, участвующий в обмене аминокислоты метионин. | Синдром Дауна, заячья губа, волчья пасть |
NOS3 | Кодирует фермент, функцией которого является выработка оксида азота. | Атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда. |
MTHFR | Кодирует фермент, участвующий в метаболизме фолиевой кислоты. | Сердечно-сосудистые заболевания, дефекты развития плода (незаращение нервной трубки), колоректальная аденома, рак молочной железы и яичников. |
Когда можно делать ДНК-тест для ребёнка?
Анализ на генетику ребенку можно проводить на любом этапе его развития, включая внутриутробный. Так, на 10-12 неделе можно произвести забор ворсин хориона (наружной оболочки зародыша), а на 15-20 неделе – взять пробу околоплодных вод при помощи полой иглы, которая вводится в живот беременной. Однако эти исследования несут некоторую степень риска самопроизвольного выкидыша.
В качестве биологического материала могут использоваться слюна ребенка, ногти, слизь, отделяемая из носа. Их можно применять для определения родства и других узко специфических анализов.
Более точные результаты дает исследование крови, так как другие пробы легко подвергаются загрязнению извне. Большинство лабораторий работает именно с сывороткой крови. Существует также услуга по забору биоматериалов с выездом на дом.
Показания к анализу
Основными показаниями для проведения генетических исследований являются:
- при планировании беременности и наличии близких родственников, у которых имеется наследственное заболевание;
- возраст беременной женщины старше 34 лет, так как при этом значительно повышается риск возникновения хромосомных отклонений;
- для уточнения результатов скринингового теста у новорожденного;
- наличие генетических дефектов или синдрома внезапной смерти у детей, рожденных ранее;
- если у женщины было 2 выкидыша и более;
- если ранее у беременной был мертворожденный ребенок с признаками генетического заболевания;
- уточнение диагноза при выявлении какого-либо заболевания у ребенка;
- если беременная женщина принимает лекарственные препараты (для выявления риска развития пороков у плода).
Анализ на генетику рекомендуется проводить ребенку не только в случае наличия заболевания у родителей, так как гены могут мутировать в любом поколении. Направление на генетическое исследование может дать педиатр или генетик. В платных лабораториях оно проводится по желанию родителей.
Виды исследований, как к ним подготовиться и как они проводятся
https://www.youtube.com/watch?v=p_oYgidl2II
Общий порядок проведения исследований заключается в следующем:
- Производится сбор биоматериала.
- Из образца выделяют молекулы ДНК (с помощью диоксида кремния, ионообменной смолы или другими способами).
- Препарат анализируют на чистоту с помощью измерения оптической плотности раствора. Определяют концентрацию ДНК и наличие примесей.
- Далее производят секвенирование – изучение первичной и вторичной структуры ДНК и ее функций.
- Затем осуществляется биоинформатическая обработка данных секвенирования.
Как правило, никакой предварительной подготовки перед забором биоматериала не требуется. Более того, не рекомендуется его совмещение с другими анализами, для которых необходимо сдавать кровь натощак.
Полный ДНК-анализ для новорожденных
Полное генетическое обследование подразумевает выявление факторов риска развития таких заболеваний, как:
- тромбозы;
- сосудисто-сердечные болезни – инсульт, инфаркт миокарда, гипертония;
- злокачественные опухоли;
- бесплодие;
- ожирение;
- обменные нарушения (муковисцидоз, фенилкетонурия, остеопороз и другие);
- болезнь Крона;
- нарушение процессов детоксикации;
- гемофилия и другие.
Анализ на генетику ребенку в семьях высокого риска может также проводиться с целью выявления предрасположенности к бронхиальной астме и сахарному диабету.
Полное исследование еще называется генетическим паспортом или генетическим VIP-профилем. По сути, оно является индивидуальной базой ДНК-данных, которая отражает индивидуальные особенности, склонность к наследственным и мультифакторным заболеваниям. Эта информация также может использоваться в будущем при планировании семьи, когда ребенок вырастет.
Многие генетические заболевания не проявляются в настоящем поколении, но человек является их бессимптомным носителем. Врач-генетик, на основании результатов анализа, разрабатывает индивидуальные рекомендации для ребенка и производит мониторинг отдаленных рисков для здоровья малыша.
Тест на генетические заболевания у ребенка
Современные медицинские тесты позволяют выявить более 4 тысяч генетических заболеваний. Если в семье известны случаи тяжелых нарушений, то можно сделать анализ на наличие или предрасположенность к данному конкретному заболеванию.
Составление генетического паспорта – дорогостоящая процедура. Проведение узкоспециализированного теста позволяет сократить затраты. Так, например, если среди ближайших родственников были случаи заболевания раком, то рекомендуется провести генетическое исследование на онкологические болезни.
ДНК-тест для эмбриона при беременности
В российской медицинской практике всем беременным на 11-13 неделе вынашивания плода проводится стандартный биохимический скрининг. Он заключается в определении сывороточных маркеров (анализ венозной крови) и программном расчете риска рождения ребенка с хромосомными нарушениями.
При этом могут быть выявлены следующие аномалии:
- Синдром Дауна (добавочная 21-я хромосома), распространенность которого довольно высока и составляет 1 случай на 1000 новорожденных. С увеличением возраста матери растет и риск возникновения этого отклонения. Так, для беременных старше 45 лет вероятность рождения больного ребенка составляет 1 к 19. Болезнь сопровождается тяжелой умственной отсталостью.
- Синдром Эдвардса (лишняя 18-я хромосома). Частота рождения детей с этим отклонением составляет 1 случай на 5 тысяч новорожденных. У детей отмечаются множественные пороки, в том числе сердца и крупных сосудов, мозжечка, мозолистого тела в мозге и других органов. Большинство из них погибают в первые месяцы после рождения.
- Синдром Патау (добавочная 13-я хромосома). Распространенность заболевания составляет в среднем 1 случай на 10 тысяч новорожденных. У детей диагностируют тяжелые врожденные пороки (нарушение развития мозга, пороки сердца и сосудов, изменения в поджелудочной железе, селезенке, почках, половых органах).
По показаниям (или по желанию родителей при проведении исследования на коммерческой основе) возможно определение и других заболеваний, не входящих в перечень стандартного скрининг-теста. Если по результатам УЗИ будут выявлены грубые нарушения в развитии плода, то врач может назначить более инвазивные процедуры – ДНК-тест ворсин хориона или околоплодных вод, описанные выше.
Генетический тест для эмбриона проводят также при экстракорпоральном оплодотворении для выявления наследственных заболеваний перед его внедрением в полость матки.
На тромбофилию
Анализ на генетику ребенку, определяющий риск развития тромбофилии, – это молекулярно-генетический тест генов факторов свертываемости крови, а также метаболизма фолиевой кислоты.
Данные биологические маркеры характеризуют склонность к повышенному тромбообразованию. Для проведения анализа можно использовать не только венозную кровь, но и мазок, взятый с внутренней стороны щеки, поэтому процедура безболезненна для ребенка.
Образование тромбов приводит к возникновению таких тяжелых заболеваний со смертельным исходом, как инфаркт, ишемическая болезнь сердца, инсульт, тромбоэмболия легочной артерии и других кровеносных сосудов. При наличии мутации в гене F5 высока вероятность задержки внутриутробного развития плода и его невынашивания.
Риск тромбоза возрастает при приеме гормональных противозачаточных средств, ожирении, малоподвижном образе жизни. Исследование маркера ITGB3 позволяет также определить эффективность лечения тромбофилии с помощью ацетилсалициловой кислоты.
Помимо выявления риска развития данных заболеваний этот тест помогает судить о предрасположенности к неблагоприятному течению беременности и незаращению нервной трубки у плода.
На отцовство
ДНК-тест на отцовство может проводиться анонимно. При этом производится исследование ДНК-профиля, состоящего из 20-40 генетических маркеров. Сравнение последовательностей ДНК ребенка и мужчины позволяет сделать вывод, была ли получена одна молекула из другой. Несовпадение 2-3 маркеров (локусов) говорит о том, что отцовство исключено. Точность теста составляет порядка 99,75%.
В качестве источника ДНК со стороны предполагаемого родителя могут использоваться «нетрадиционные» биоматериалы – ногти, окурки, зубная щетка. Их сбор и хранение необходимо производить с учетом правил лаборатории. Кроме этого, аналогично может проводиться анализ для установления материнства.
Обычно это необходимо в следующих случаях:
- при экстракорпоральном оплодотворении и суррогатном материнстве;
- при подозрении, что ребенок был перепутан в роддоме;
- в целях установления опекунства;
- при многолетнем разлучении матери и ребенка.
Сроки ожидания результатов
Длительность получения результатов зависит от вида исследования, его сложности и возможностей лаборатории. Обычно срок выполнения анализа составляет от 7 до 26 рабочий дней, в среднем – 2 недели.
Расшифровка данных анализов
Интерпретацию данных анализа может сделать только врач-генетик. Объем отчета для полного исследования ДНК составляет несколько десятков страниц. Наличие мутировавших генов еще не является 100% подтверждением заболевания.
Эти изменения могут быть не во всех клетках, а только частично. Генетические исследования должны дополняться стандартными лабораторными анализами и инструментальными методиками.
В отчете, составленном при участии диетологов и нутрициологов, могут быть указаны следующие рекомендации:
- рацион питания, причины возможного развития ожирения, сахарного диабета и других заболеваний у ребенка;
- наличие индивидуальной непереносимости на определенные продукты питания и вещества (например, глютен, который содержится в зерновых культурах, или лактоза в молочных продуктах);
- риск развития обменных нарушений, наиболее важные витамины и микроэлементы, которые должны присутствовать в меню;
- характер физических нагрузок, необходимых для полноценного развития.
Стоимость исследований
Стоимость генетического теста зависит в первую очередь от его сложности и количества определяемых маркеров. Так, комплексное исследование 12 генов обойдется в среднем в 10 тыс. руб., а 32 генов – 18 тыс. руб. В некоторых клиниках стоимость таких обследований достигает 70 и более тысяч рублей. Цены на другие, наиболее распространенные тесты приведены в таблице ниже.
Вид генетического анализа | Средняя цена, руб. |
Риск развития гипертонии | 6500 |
Предрасположенность к сердечно-сосудистой недостаточности | 1800 |
Риск развития тромбофилии | 3300 |
Риск развития рака молочной железы и яичников | 5500 |
Лактозная непереносимость | 1500 |
Предрасположенность к атопическому дерматиту | 9000 |
Установление отцовства/материнства | 16000 |
Ограничениями для проведения полного анализа на генетику являются высокая стоимость исследований и необходимость наличия обширных банков образцов ДНК больных людей.
Поэтому целесообразнее всего делать ребенку тест на наиболее распространенные наследственные заболевания, а также те патологии, которые были выявлены у ближайших родственников. Это позволит скорректировать питание, лечение, образ жизни и избежать тяжелых последствий.
Видео об анализе на генетику
Диагностика генетических заболеваний: