8. Генетика человека

8.1 Человек как объект генетических исследований план

1. Человек как объект генетических исследований.

2. Основы медицинской генетики. Классификация наследственных болезней человека.

3. Методы изучения генетики человека.

4. Геном человека.

1. Человек как объект генетических исследований. Задачи медицинской генетики

Основные закономерности наследственности, установленные для животных, универсальны, то есть они справедливы и для человека.

Объектом исследований генетики человека являются закономерности наследования нормальных и патологических признаков, а также зависимость их проявления от генотипа и факторов внешней среды.

Трудности изучения наследственности и изменчивости, ставшие причиной формирования частной генетики человека:

• невозможность применения гибридологического метода. Врач не имеет права влиять на формирование брачных союзов, но, если молодые люди уже вступили в брак, он может их обследовать и предупредить наследование патологических признаков у потомков или ослабить проявление мутантных генов;

• невозможность экспериментального получения мутаций;

• позднее половое созревание и редкая смена поколений: период деторождения у человека – 18-35 лет;

• малое количество потомков – в большинстве семей только 1-2 ребенка;

• невозможность обеспечения одинаковых и строго контролируемых условий для развития потомков от разных браков;

• недостаточная точность регистрации наследственных признаков и небольших родословных;

• сложный кариотип – 46 хромосом, 23 группы сцепления и около 30000 генов.

Новые методы (дифференциальная окраска хромосом, клонирование генов и секвенирование генома человека, гибридизация соматических клеток), позволил устранить многие ограничивающие факторы, но до сих пор имеют место некоторые трудности работы с человеком как с генетическим объектом.

2. Основы медицинской генетики. Классификация наследственных болезней человека

Медицинская генетика – это система знаний о роли генетических факторов в патологии человека и система методов диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии в широком смысле.

Предмет и задачи медицинской генетики. Достижения в генетике человека обусловлены анализом законов природы и типом наследования мутационных изменений у человека.

Основные положения медицинской генетики:

1. Наследственные болезни – это результат общей наследственной изменчивости человека.

2. Для популяций характерен огромный «груз» мутаций.

3. Факторы, обуславливающие развитие наследственной патологии, – генотип и внешняя среда.

4. Наследственность современного человека отягощена накоплением в процессе эволюции патологических мутаций и вновь возникшими наследственными изменениями в половых клетках.

5. Резко изменилась среда обитания человека. Изменения коснулись планирования семьи и границ браков. Человек сталкивается с новыми условиями среды, испытывает большие нагрузки, оказываемые на него социумом и экологией. Увеличились масштабы миграции населения, расширился круг потенциальных партнеров.

6. Достижения цитогенетики, биохимической генетики, клинической и молекулярной генетики, популяционной и экологической генетики открыли для медицинской генетики большие перспективы в диагностике, профилактике и лечении наследственных болезней.

Медицинская генетика изучает:

• патогенез, клинику, диагностику, фармакологическое и другие виды лечения (генная терапия) и профилактику наследственных болезней человека;

• механизмы наследственной предрасположенности и врожденной резистентности к мультифакториальным патологиям;

• генетические аспекты иммунитета, аллергии, трансплантологии, канцерогенеза, генной инженерии и так далее.

Также к задачам медицинской генетики относятся ранняя диагностика наследственных заболеваний путем совершенствования экспресс-методов и пренатальной диагностики; широкое внедрение в медицинскую практику медико-генетического консультирования.

Геном человека является объектом исследования цитогенетики, биохимической генетики, иммуногенетики, онкогенетики, клинической и популяционной и экологической генетики.

К новым разделам медицинской генетики относятся нейрогенетика, офтальмогенетика и другие.

Актуальность медицинской генетики чрезвычайно велика. Свидетельством этому служат следующие цифры: количество известных наследственных заболеваний – 5000; процент новорожденных с наследственными патологиями – 2,5; процент летальных исходов и инвалидности, причинами которых стали наследственные заболевания, – 40.

Классификация болезней, обусловленных наследственностью. Наследственные болезни – это патологии, причинами которым служат изменения наследственного материала.

Первые классификации наследственных болезней основывались на клинических особенностях определенных групп патологий. Так, выделяли наследственные болезни скелета, обмена, желудочно-кишечного тракта. Как оказалось, подобные классификации к ошибочным диагнозам.

Несколько позже был предложен более содержательный подход к классификации наследственных болезней – генетический, при котором в качестве критериев выступают генетические различия, в том числе тип мутантных клеток (соматические или половые), различные типы наследования. В наше время используется несколько классификаций наследственных болезней. Одна из них была предложена в 1984 г. академиком Н.П. Бочковым. В качестве критерия классификации он использовал удельный вес наследственности и внешних факторов в возникновении, особенностях развития и исходах заболеваний:

1. Собственно наследственные болезни (моногенные и хромосомные):

• нарушения обмена (фенилкетонурия, мукополисахаридозы, галактоземия);

• нарушения синтеза структурных (болезнь Марфана, несовершенный остеогенез) и транспортных белков (гемоглобинопатии, болезнь Вильсона-Коновалова);

• хромосомные болезни (болезнь Дауна и другие).

2. Болезни, обусловленные мутацией, проявляющейся при воздействии на организм специфического для мутантного гена фактора внешней среды: печеночная порфирия; некоторые фармакогенетические реакции (длительная остановка дыхания при назначении суксаметония с вариантом псевдохолинестеразы) и экогенетические болезни (фавизм).

3. Болезни, которые в большой степени зависят от факторов среды: гипертоническая болезнь; онкологические и психические заболевания.

4. Болезни, являющиеся следствиями сугубо факторов внешней среды: травмы; ожоги; опасные инфекции и другие. В данном случае от генетических факторов зависят особенности клинического течения, эффективность терапии, осложнения.

Не менее популярна классификация, основанная на различиях первичного патогенетического механизма возникновения наследственных заболеваний. Согласно ей, выделяют следующие болезни:

1. Генные – заболевания, вызываемые генными мутациями (передаются из поколения в поколение и наследуются по законам Менделя).

2. Хромосомные – следствие хромосомных и геномных мутаций.

3. Болезни, обусловленные наследственной предрасположенностью (мультифакториальные болезни), возникающие из-за сочетания соответствующей генетической конституции и определенных факторов внешней среды.

4. Патологии, возникающие по причине мутаций, затрагивающих соматические клетки (генетические соматические болезни): некоторые опухоли, отдельные пороки развития, аутоиммунные заболевания.

5. Болезни генетической несовместимости матери и плода, которые возникают при иммунологической реакции организма матери на антиген плода.