2.4. Популяційно-статистичний метод

Популяційно-статистичний метод дозволяє визначити генетичну структуру популяцій (співвідношення між частотою гомо- і гетерозигот). Нові можливості для проведення генетичного аналізу відкриває використання електронно-обчислювальної техніки. Знання генетичного складу популяцій населення має велике значення для соціальної гігієни і профілактичної медицини.

Популяційно-статистичний метод дозволяє вивчати поширення окремих генів у популяціях людей. Звичайно проводиться безпосереднє вибіркове дослідження частини популяції або вивчають архіви лікарень, пологових будинків, а також проводять опитування шляхом анкетування. Вибір способу залежить від мети дослідження. Останній етап полягає у статистичному аналізі.

Популяційно-статистичний метод дає можливість вивчати частоти зустрічальності різних алелей та їхніх поєднань у популяціях організмів, а також генетичну структуру популяцій. Цей метод також застосовують у медичній генетиці для вивчення поширення певних алелей (переважно тих, які визначають ті чи інші спадкові захворювання) серед окремих груп населення. Для цього вибірково досліджують частину населення певної території і статистично обробляють одержані результати.

Популяційно-статистичний метод застосовується для вивчення генетичної структури популяцій та визначення генних частот. За формулою Харді-Вайберга на основі обмеженої інформації (частоти рецесивних гомозигот) можна одержати цілісне уявлення про структуру популяції І визначити генні частоти. На основі цих даних можна скласти прогноз розщеплення в потомстві людей, які належать до різних фенотипових класів, а також оцінити можливі на­слідки інбридингу.

Популяційно-статистичні дослідження довели, що шкідливі рецесивні гени здебільшого перебувають в гетерозиготному стані. Особини, які мають шкідливі рецесивні гени, називаються носіями. Кожен із нас має кілька таких генів, які, на щастя, не мають фенотипового прояву. Так, кожна двадцять п'ята людина має ген кістофіброзу підшлункової залози, кожна тридцять п'ята — ген рецесивної глухонімоти, кожна сімдесята — ген альбінізму, кожна вісімдесята — ген фенілкетонурії, кожна сота — ген амавротичної ідіотії.

Популяційні дослідження виявили, що частоти спадкових захворювань і відповідних генів залежать від расової належності та етнічного походження. Так, кістофіброз підшлункової залози найчастіше «вбиває» білих дітей І не зустрічається в негрів; амавротична ідіотія часто зустрічається в євреїв-ашкеназі і зовсім не виявлена в євреїв-сефардів, серпоподібно-клітинна анемія зустрічається в негрів і майже не зустрічається серед білих, а фенілкетонурія, навпаки, зустрічається серед людей білої раси.

Популяційні дослідження мають важливе значення для вивчення генетичної історії популяцій та встановлення родинних зв'язків між ними.

2.5. Біохімічні методи

Засновані на вивченні метаболізму. Ці методи широко застосовують в діагностиці спадкових хвороб, обумовлених генними мутаціями, і при виявленні гетерозиготних носіїв захворювань. Як ми вже знаємо, гени не самі по собі формують ознаки, а за допомогою кодованих ними білків. Білки формують у організмі взаємозалежну систему біохімічних реакцій. Дослідження цих реакцій і дозволяє виявляти багато захворювань.

Біохімічний метод дослідження генетики обумовлюється вивченням спадкових захворювань, що передаються в результаті генних мутацій. Такі методи дослідження генетики людини виявляють спадкові дефекти метаболізму за допомогою визначення структур білка, ферментів, вуглеводів та інших продуктів обміну речовин, які залишаються в позаклітинній рідині організму (кров, піт, сеча, слина і т.д.).

Відомо понад 1000 спадкових захворювань обумовлених дефектами обміну речовин. Згідно з класифікацією ВООЗ спадкові дефекти обміну речовин поділяються на порушення амінокислотного, вуглеводного, ліпідного або стероїдного обміну; пуринового і піримідинового обмінів, аномалії обміну металів; обмін речовин в еритроцитах і порушення їх обміну та ін.

Для вивчення ферментативних порушень використовують методи ензимології. Важливе значення мають не тільки кількісні зміни активності фермента, але і якісні відмінності у функціонуванні нормального і зміненого фермента.

Застосування біохімічних досліджень показано при підозрі на всі спадкові хвороби обміну речовин і інші форми з точно встановленим дефектом первинного генного продукту або ланки. Біохімічні методи дозволяють виявити нестачу певних сполук або надлишок їх попередників, і перш за все хроматографічні методи (хроматографія на папері, іонообмінних смолах, в тонких шарах, газо-рідинна хроматографія, методи електрофорезу, імуноелектрофорезу та ін.). Поєднання їх із навантажувальними пробами значно підвищує інформативність дослідження.

Спадкові дефекти обміну речовин біохімічне можуть бути діагностуванні за допомогою: визначення структури аномального білка (структурних білків або ферментів, таких, як аномальні гемоглобіни, несправжня холінестераза. Або визначення проміжних продуктів обміну, які з.являються внаслідок генетичного блоку прямої реакції обміну. Це найбільш поширений метод діагностики різних ензимопатій.

Найбільш відомі біохімічні методи досліджень:

1. Діагностика порушень амінокислотного обміну. Для визначення змін обміну амінокислот досліджують кров або сечу пацієнта.

2. Діагностика глюкозурій. Відомо понад 15 дефектів обміну вуглеводів. При цьому порушується або синтез ферментів вуглеводного обміну, або транспорт вуглеводів в ниркових канальцях, або всмоктування їх в кишках. Зазначені порушення діагностують біохімічними тестами.

3. Проба на мукополісахариди. Ряд спадкових захворювань характеризуються появою в сечі мукополісахаридів. Їх виявляють пробою з ортотулоїдином або тонкошаровою хроматографією.

Зразки матеріалу (кров, сеча) можна наносити на диски фільтрувального паперу і пересилати в центральні біохімічні лабораторії.