9. Практические аспекты генетики человека 153

населения, имеющие более низкий образовательный ценз. Пары, которые заинтересованы в том, чтобы разобраться в природе заболевания и оценить повторный риск, с большей вероятностью окажутся при выборе решения под влиянием полученной информации, чем те, которых на консультацию прислали и которые так и не поняли цель этого мероприятия. Таким образом, пациенты, обращающиеся за генетической помощью самостоятельно, как правило, лучше понимают сообщаемую им информацию. В другом исследовании изучали характер восприятия информации при консультировании [2334; 2335]. Оказалось, что пациенты часто не воспринимают степень риска, представляемую цифрами, в вероятностном смысле. Их одолевает множество сомнений, касающихся того, как сделать правильный выбор, как окружающие отнесутся к их решению, что значит иметь больного ребенка и смогут ли они хорошо исполнить по отношению к нему свои родительские обязанности. Эти данные показывают, что ход мыслей консультанта и консультируемых часто не совпадает: консультируемым оказывается трудно иметь дело с вероятностной информацией. Перекинуть мост через эту пропасть - проблема нелегкая.

Генетическое консультирование в том виде, в котором оно практикуется в настоящее время в большинстве стран, меньше уделяет внимания эмоциональным аспектам по сравнению с консультированием, осуществляемым в других областях, например в области психологических и брачносемейных отношений. Некоторые исследователи полагают, что необходимо обращать больше внимания именно на психодинамические аспекты наследственной патологии [2325; 2270; 2287]. Наш собственный опыт, однако, говорит о том, что психологически ориентированное генетическое консультирование, при котором значительное время уделяется психологии и психодинамике, требуется нечасто. Лучшим выходом из ситуации, когда имеются серьезные психологические проблемы, является направление на консультацию к психиатру или психотерапевту.

Хотя генетику-консультанту и нет не-

Таблица 9.5. Пренатальный диагноз наследственных болезней и пороков развития

Амниоцентез или взятие пробы эпителия хориона

Хромосомные нарушения Определение пола плода Врожденные ощибки метаболизма Все заболевания, выявляемые методами рекомбинантных ДНК Дефекты незаращения нервной трубки (только амниоцентез)

Ультразвуковая эхография

Дефекты нервной трубки Структурные пороки развития

Эндоскопия плода

Взятие крови Коагулопатии Недостаточность иммунной системы Синдром фрагильной Х-хромосомы

Обследование

Крупные видимые пороки развития (дефекты конечностей)

Биопсии

Врожденный буллезный эпидермолиз и другие Биопсия печени

Исследование крови матери

Дефекты нервной трубки

обходимости проводить развернутое психологическое консультирование (оно потребовало бы более интенсивной стажировки в клинической психологии, чем дается в настоящее время), он должен помнить, что его роль не сводится к равнодушной выдаче информации.

Пренатальная диагностика [2312; 2357; 2373; 2286]. В последние годы область пренатальной диагностики бурно развивалась, что во многом изменило практику генетического консультирования. В ходе беседы консультант теперь сообщает о возможности дородовой диагностики. Вполне понятно, что прямой ответ на вопрос о здоровье будущего ребенка гораздо более ценен, чем сведения о вероятности повторного случая. Дородовая диагностика включает ряд методов, среди которых чаще всего используются амниоцентез (пункция околоплодного пузыря) и ультразвуковое обследование.

154 9. Практические аспекты генетики человека

Рис. 9.2. А. Амниоцентез. Пункция околоплодного пузыря через брюшную стенку. Б. Взятие пробы эпителия ворсинок хориона. В матку проникают через влагалище и шейку матки.

Пункция околоплодного пузыря (рис. 9.2). Пункция проводится в начале второго триместра беременности (15-17 нед) через брюшину. Эта процедура оказалась безопасной в руках опытных акушеров, но она безвредна не на 100%. Есть небольшой риск потери плода (0,5%). Инфекция и гематома случаются намного реже; еще более редки другие осложнения. Процедура проводится в амбулаторных условиях в сочетании с ультразвуковым обследованием, которое уменьшает долю неудач и возможность появления окрашенной кровью жидкости и кровоизлияния у плода и матери. Обычно проводится исследование хромосом, которое требует культивирования отсосанных из пузыря клеток, принадлежащих плоду, поэтому результаты получают через 2-3 недели. Кроме хромосомных аберраций в амниотических клетках можно обнаружить дефекты многих ферментных систем (табл. 9.6). Поскольку недостаточность некоторых ферментов встречается редко, а биохимический анализ сопряжен со значительными методическими трудностями, соответствующее исследование в идеале должно проводиться специализированными лабораториями, куда отсылается материал. Биохимическое исследование (в отличие от поиска аберрантных хромосом у пожилых матерей) в целях пренатальной диагностики проводится не в обязательном порядке, а только по специальным показа-

ниям при беременности, сопряженной с высоким риском (т. е. при наличии уже одного больного ребенка).

Исследование ворсинок хориона [2267; 2318; 2323; 2346; 2379; 2399]. В течение последних нескольких лет в практику пренатальной диагностики было введено взятие пробы ворсинок эпителия хориона. Эту процедуру проводят под ультразвуковым контролем и получают ткань хориона (происходящую из трофобласта плода) для цитогенетического, биохимического исследований и анализа ДНК. Процедуру можно проводить между 8-й и 10-й неделями беременности, поэтому для пациентки она имеет психологические преимущества перед амниоцентезом, который проводится на 15-17-й неделе беременности. Результаты цитогенетического исследования можно получить сразу или в течение одного дня (благодаря наличию делящихся клеток). Риск, связанный с этой процедурой, до конца еще не выяснен, и в настоящее время проводятся интенсивные клинические исследования, направленные на его оценку. Особенно тщательно исследуется проблема риска абортов и диагностических ошибок, обусловленных мозаицизмом по хромосомным аберрациям.

Ультразвуковая эхография [2268]. Широкое использование неинвазивного ультра-

9. Практические аспекты генетики человека 155

Таблица 9.6. Пренатальная диагностика врожденных наследственных ошибок метаболизма [308]
Нарушение	Характерная ферментативная недостаточность	Примечания
Недостаточность кислой фосфатазы (лизосомальной)	Кислая фосфатаза
Недостаточность аденозиндезаминазы (комбинированный иммунодефицит)	Аденозиндезаминаза
Адреногенитальный синдром	21 -гидроксилаза	Анализ околоплодной жидкости; непрямой метод -сцепление с HLA-генами
Адренолейкодистрофия	Дефект длинноцепочечных жирных кислот
Аргинин-янтарная ацидурия	Аргининосукциназа	Уровень аргинин-янтарной кислоты повышен также в око-
Цитруллинемия Цистиноз	Аргининосукцинатсинтетаза Неизвестна	лоплодной жидкости Накопление меченного по 35S цистина в клетках
Болезнь Фабри	-галактозидаза	Сцеплена с Х-хромосомой, варьирующая экспрессивность
Болезнь Фарбера Фукозидоз	Керамидаза -L-фукозидаза
Галактоземия (классическая)	Галактозо- 1 -фосфат — уридилтрансфераза	Возможно лечение
Галактоземия (недостаточность галактокиназы)	Галактокиназа	Относительно доброкачественное и поддающееся лечению заболевание
Болезнь Гоше Генерализованный ганглиозидоз	Глюкоцереброзидаза ß-галактозидаза	Гетерогенное заболевание
Недостаточность глюкозо-6фосфат — дегидрогеназы	Глюкозо-6-фосфат — дегидрогеназа	Часто легкая форма. Много вариантов фермента, сцеплена с Х-хромосомой
Глутаровая ацидурия	Глутарил-СоА-дегидрогеназа
Гликогеноз I типа (болезнь Гирке)	Глюкозо-6-фосфатаза	Возможна биопсия печени плода
Гликогеноз II типа (болезнь Помпе)	- 1 ,4-глюкозидаза	Гетерогенное заболевание
Гликогеноз III типа Гликогеноз IV типа (болезнь Андерсен)	Амило- 1 -6-глюкозидаза Фермент расщепления
Гомоцистинурия	Цистатионинсинтетаза	Гетерогенное заболевание
Гипераммониемия, сцепленная с Х-хромосомой	Орнитин-карбамилтрансфераза	Сцеплена с Х-хромосомой; варьирующая экспрессивность у женщин. Биопсия печени плода
Гиперхолестеринемия, семейная	Рецепторы липопротеинов низкой плотности	Обнаруживаются только гомозиготы; выявление гетерозигот возможно с помощью генного зонда
Гипофосфатазия	Щелочная фосфатаза	Обнаруживается только тяжелая форма детского возраста
I-клеточная болезнь (муколипидоз II)	Дефект лизосомальной мембраны?	Увеличение активности многих лизосомальных ферментов
Болезнь Краббе	ß-галактозидаза

Продолжение табл. 9.6

Нарушение	Характерная ферментативная недостаточность	Примечания
Синдром Леша-Найхана	Гипоксантин-гуанин — фосфорибозилтрансфераза	Сцеплен с Х-хромосомой; гетерогенный
Маннозидоз Болезнь кленового сиропа	-маннозидаза Декарбоксилаза а-кетокислот
Болезнь Менкеса	Нарушен метаболизм меди	Сцеплена с Х-хромосомой. Нарушено поглощение меди
Метахроматическая лейкодистрофия	Арилсульфатаза А	Гетерогенное заболевание
Метилмалоновая ацидурия	Метилмалонил-СоА — мутаза	Метилмалоновая кислота может обнаруживаться в околоплодной жидкости. Можно лечить внутриутробно. Гетерогенное
Мукополисахаридоз I типа (синдром Хурлера)	-L-идуронидаза	Мукополисахаридоз IS (синдром Шейе) характеризуется той же ферментативной недостаточностью. Полезно определять уровень мукополисахаридов в околоплодной жидкости при болезнях I, II и III типов
Мукополисахаридоз II типа (синдром Гунтера)	Идуронатсульфатаза	Сцеплен с Х-хромосомой; ферментативная диагностика возможна как в околоплодной жидкости, так и в клетках
Мукополисахаридоз III А типа (синдром А Санфилиппо)	Гепарансульфат-сульфатаза
Мукополисахаридоз III Б типа (синдром Б Санфилиппо)	-N-ацетилгексозаминидаза	Носительство можно выявлять по сыворотке
Мукополисахаридоз IV типа (синдром Моркио)	Хондроитинсульфат-сульфатаза
Мукополисахаридоз VI типа (синдром Марото-Лами)	Арилсульфатаза Б
Болезнь Ниманна-Пика Фенилкетонурия (классическая)	Сфингомиелиназа Фенилаланингидроксилаза	Гетерогенное заболевание В некоторых семьях возможна диагностика с помощью ДНКзондов
Фенилкетонурия (дигидроптеридинредуктазного типа)	Как указано	Тяжелое заболевание, плохо поддающееся лечению
Порфирия, острая перемежающаяся	Порфобилиноген-дезаминаза	Аутосомно-доминантное заболевание
Порфирия, врожденная эритропоэтическая	Уропорфириноген-косинтетаза
Пропионовая ацидемия	Пропионил-СоА — карбоксилаза	Прямо обнаруживается при анализе околоплодной жидкости
Болезнь Рефсума	Оксидаза фитановой кислоты	Определение возможно, но не подтверждено в действительности
Болезнь Зандхоффа	ß-N-ацетилгексозаминидаза (А и Б)
Болезнь Тея-Сакса	ß-N-ацетилгексозаминидаза А	Можно определять носительство и обследовать популяцию с высоким риском
Болезнь Волмана	Кислая липаза
Пигментная ксеродерма	Фермент репарации ДНК (эндонуклеаза)	Гетерогенное заболевание

9. Практические аспекты генетики человека 157

Таблица 9.7. Ультразвук в пренатальной диагностике
Акушерские показания
Точное определение срока беременности
Множественная беременность
Локализация плаценты
Нарушения ЦНС	Дефекты скелета
Анэнцефалия Гидроцефалия Грыжа головного мозга Спинномозговая грыжа Расщелина позвоночника Голопрозэнцефалия Микроцефалия	Тяжелые костные дисплазии Врожденные типы несовершенного остеогенеза Дефекты конечностей
	Дефекты грудной клетки
	Диафрагмальная грыжа Внутригрудная киста Гипоплазия легких Небольшая грудная клетка (разные скелетные синдромы)
Абдоминальные (желудочно-кишечные) нарушения
Гастрошизис Эмбриональная грыжа Дуоденальная атрезия Атрезия пищевода
	Почечные /мочеполовые дефекты
	Агенезия почек Поликистоз почек (детский) Тяжелые обструктивные уропатии
Различные опухоли у плода

звукового обследования плода позволяет в настоящее время проводить пренатальную диагностику многих аномалий развития. В табл. 9.7 перечислены различные заболевания, которые можно диагностировать этим способом. Существенное улучшение оборудования для эхографии, которое имеет место в последние годы, дает возможность лучше различать детали морфологии плода. Однако в диагностике многое зависит от знаний и опыта операторов, проводящих ультразвуковое обследование.

Все современные исследования указывают на то, что ультразвук не вредит развивающемуся плоду, однако применение этого метода без разбора вызывает некоторое беспокойство: ведь абсолютных доказательств его безвредности не получено. Различные авторитетные учреждения (Национальный институт здоровья, США, Всемир-

ная организация здравоохранения) советуют соблюдать осторожность и использовать ультразвуковую эхографию только при наличии определенных показаний со стороны матери или плода. Между тем в некоторых странах повторное ультразвуковое обследование стало частью рутинного наблюдения за ходом беременности. Надо признать, что это позволило диагностировать многие пороки развития, о существовании которых ранее не подозревали.

Эндоскопия плода [2342, 2374] Эндоскопия плода обычно проводится между 18-й и 22-й неделями беременности с помощью миниатюрных волоконно-оптических инструментов, вводимых в полость амниона Проводимая даже опытными руками эта процедура в 5-10% случаев влечет за собой выкидыш. Из-за узкого поля зрения обследование плода с целью выявления дефектов развития ограничено Под прямым визуальным контролем можно взять пробу крови плода, и это используется для диагноза талассемий, а также гемофилии и синдрома фрагильной Х-хромосомы. Можно диагностировать любой генетический дефект, который проявляется в клетках крови. Можно взять биопсию кожи плода или даже биопсию печени, что применялось для диагностики заболеваний, которые проявляются только в патологии печени

Взятие крови у плода. Для получения клеток крови плода с целью анализа на гемоглобинопатию раньше применяли пункцию плаценты, однако из-за относительно высокой доли кровоизлияний у плода и необходимости повторять процедуру такое исследование теперь проводится довольно редко

Взятие проб крови матери [216, 2274, 2298, 2342] В качестве скринингового метода для выявления дефектов нервной трубки и некоторых других аномалий плода (табл. 9 8) во многих центрах проводилось исследование проб крови матери (взятых с помощью венопункции) на повышенное содержание альфа-фетопротеина. Поскольку дефекты нервной трубки в большинстве стран встречаются все реже, а возможность их выявления с помощью ультразвуковой эхографии растет, трудно с определенностью говорить о целесообразности повсеместного применения такого скрининга. Скрининг альфа-фетопротеина может оказаться полезным при выявлении синдрома Дауна, поскольку плоды с трисомией по 21-й хромосоме имеют уровень альфа-фетопротеина более низкий, чем нормальные (примерно 0,7 от нормального) [2261, 2275] Было показано, что

158 9. Практические аспекты генетики человека

Таблица 9.8. Нарушения, которые увеличивают и уменьшают уровень альфа-фетопротеина в околоплодной жидкости
Повышенный уровень АФП	Пониженный уровень АФП
Дефекты нервной трубки	Синдром Дауна
Спонтанная внутриутробная смерть
Эмбриональная грыжа
Гастрошизис
Нефроз (финского типа)
Крестцово-копчиковая тератома
Экстрофия мочевого пузыря
Некоторые дефекты кожи
Синдром Меккеля

если бы амниоцентез и хромосомное исследование проводились всем женщинам с уровнем альфа-фетопротеина в крови выше определенной величины (скажем, 0,5 от среднего уровня), то выявилось бы 20-40% случаев синдрома Дауна в дополнение к тем, которые обнаруживаются современными методами, использующими амниоцентез у пожилых беременных женщин. Однако на каждый случай выявляемой таким способом трисомии по 21-й хромосоме нужно было бы провести 150-200 дополнительных амниоцентезов при нормальной беременности.

В процессе исследования находятся и другие методы, например выявление клеток плода в системе кровообращения матери. Успешное применение такого метода было бы полезным при скрининге материнской крови на содержание клеток плода с хромосомными и биохимическими аномалиями. Однако, даже если клетки плода присутствуют в крови матери, предстоит преодолеть многие технические трудности, прежде чем эту процедуру можно будет применять в обычном порядке.

Показания для пренаталъной диагностики. Для относительно новых видов пренатальной диагностики существует больше показаний, с ее помощью можно диагностировать все большее число дефектов. Исследование ворсинок эпителия хориона проводится по тем же показаниям, что и амниоцентез, но имеет то преимущество, что может проводиться на существенно более ранних сроках беременности. 1. Возраст матери. Амниоцентез чаще всего проводят для того, чтобы исключить

синдром Дауна и другие хромосомные аберрации у женщин «пожилого» для материнства возраста. В большинстве стран этот возраст несколько произвольно определен в 35 лет. Риск для синдрома Дауна в этом возрасте составляет около 1/400, к 40 годам он возрастает до 1/100 и к 44 годам-до 1/40 (табл. 5.4). При амниоцентезе синдром Дауна и другие хромосомные аберрации встречаются значительно чаще, чем при родах, так как многие анеусомики абортируются до рождения (табл. 5.4).

2. Предшествующий анеусомик. Предыдущий ребенок с синдромом Дауна или трисомией по другой хромосоме несколько увеличивает риск повторного случая. Для синдрома Дауна риск составляет в этом случае около 1/250 для матерей в возрасте менее 35 лет, а для тех, кому больше 35 лет, примерно вдвое превышает риск, специфичный для возраста.

3. Перестройки родительских хромосом [310; 334]. Носительство транслокаций или перицентромерных инверсий увеличивает риск несбалансированной транслокации и аномального плода (т.е. транслокационного синдрома Дауна) (разд. 2.2.2). Риск не соответствует величинам, ожидаемым по сегрегации хромосом, возможно из-за селекции, направленной против несбалансированных гамет, и базируется на эмпирических данных. Риск для транслокационной трисомии 21 составляет около 15%, если носителем является мать, и только 3%, если носителем является отец (t14q21 и t21q22q).

При реципрокных транслокациях риск поражения будущего потомства существенно выше (около 20%), если он определяется через живых пораженных потомков, а не по рецидивам выкидышей (5%-ный риск) (подробно об этом см. разд. 2.2.2.2). Более обширные несбалансированные дупликации/делеции (3-6 хромосомных сегментов из общего их числа около 200) связаны с меньшим риском рецидива (9-16%), чем транслокации с дупликациями/делециями, затрагивающими только 1-2 сегмента (34%). Возможно, эмбрионы с более крупными дефектами часто нежизнеспособны и спон-

9. Практические аспекты генетики человека 159

танно абортируются еще до проведения амниоцентеза.

4. Риск для дефектов, сцепленных с Х-хромосомой. В том случае, если плод мужского пола у данной матери имеет 50%-ный риск серьезного Х-сцепленного заболевания, проводят определение пола эмбриона. В этой ситуации для большинства родителей биопсия ворсинок хориона на ранних сроках беременности более приемлема, чем амниоцентез. Усовершенствование методов анализа ДНК даст возможность не использовать пол плода в качестве диагностического критерия.

5. Синдром фрагилъной Х-хромосомы. Диагностика этого синдрома общей умственной отсталости (разд. 8.2.1.2) требует взятия пробы крови плода при эндоскопии, поскольку с помощью амниотических клеток этот дефект пока еще нельзя диагностировать надежно.

6. Гемоглобинопатии [2345]. До недавнего времени для выявления различных талассемий анализировали клетки крови плода, полученные с помощью эндоскопии. В настоящее время этот метод замещается ДНК-диагностикой с использованием клеток плода, получаемых при биопсии ворсинок эпителия хориона. Для серповидноклеточной анемии возможно прямое выявление мутации (см.-разд. 4.3), тогда как для диагностики талассемий выявляют сцепление с различными ДНКмаркерами.

7. Врожденные ошибки метаболизма. Чтобы обнаружить врожденные ошибки метаболизма, необходимо провести анализ ферментных систем клеток плода. Перечень таких состояний приведен в табл. 9.6. При классической фенилкетонурии, при которой фермент не выявляется в амниотических клетках, возможна диагностика с помощью метода гибридизации ДНК (метод сцепления с ДНК-маркерами).

8. Различные наследственные заболевания, диагностируемые методом сцепления с ДНК-маркерами. Перечень этих заболеваний приведен в табл. 9.2, а обсуждение-в разд. 2.3. Этот список растет.

9. Дефекты нервной трубки. У женщин с высоким риском, т. е. уже имеющих боль-

ных детей или обнаруживающих высокий уровень альфа-фетопротеина в крови, следует проводить амниоцентез (но не биопсию ворсинок хориона) для определения уровня альфа-фетопротеина в амниотической жидкости. Кроме того, в этом случае очень полезно ультразвуковое обследование. Пренатальная диагностика довольно широко используется в развитых странах, хотя во многих регионах значительная доля беременных женщин в возрасте свыше 35 лет не обследуется. В Дании широкая информация общественности через женские журналы была воспринята наилучшим образом: 80% пожилых беременных проходят обследование. Доступность пренатальной диагностики часто побуждает родителей, которые воздерживались от рождения детей из-за страха иметь больного ребенка, сделать такую попытку. Хотя во многих странах стали благосклонно относиться к искусственному прерыванию беременности из-за выявленного у плода дефекта, значительная доля населения Соединенных Штатов и других стран по религиозным и другим причинам настроена против аборта в этих случаях. Они считают, что такая практика является началом «скольжения по наклонной плоскости», которое неминуемо приведет к стремлению отвергнуть относительно небольшие дефекты в поиске «совершенного» ребенка и возрождению евгенических и расистских проектов. Высказываются опасения, что общество не захочет заботиться о детях с наследственными заболеваниями в ситуации, когда аборт мог бы предотвратить их рождение. Однако, поскольку в настоящее время большинство генетических дефектов предотвратить не в наших силах, такую опасность нельзя считать реальной. Более того, против этих опасений говорит тот факт, что в большинстве стран в последние годы финансовая и социальная помощь страдающим этими недугами людям увеличилась.