Сучасні молекулярно-генетичні методи досліджень спадковості людини.

Тема: Сучасні  молекулярно-генетичні методи досліджень спадковості людини.

1. Сучасні молекулярно-генетичні методи досліджень спадковості людини

 Молекулярно-генетичні методи дослідження спадковості (під запис) — це велика і різноманітна група методів, призначених для вивчення молекул ДНК (алеля, гена, частини хромосоми) — як нормальних, так і пошкоджених, і розшифрування первинної послідовності нуклеотидів.

 Молекулярна генетика, в першу чергу, вивчає наскільки людина схильна до генетичних захворювань. Проведення генетичних досліджень під час вагітності виявляє ймовірні ризики важких вад та захворювань у плоду. Це дає можливість лікарю, який оглядає вагітну жінку, зрозуміти, якої тактики дотримуватися далі, і на що варто звернути особливу увагу.
 Крім цього, молекулярно-генетичні аналізи бажано призначати людям, у яких є родичі, що страждають на такі хвороби, як рак, цукровий діабет, деменція типу Альцгеймера. Така діагностика буде спрямована на вивчення спадкової схильності до цих захворювань.
 Молекулярно-генетичні дослідження є неінвазивними та достовірними методами обстеження, які застосовуються у різних сферах медицини та дозволяють безпомилково встановити патологічні зміни в організмі з причини генних порушень, а також розрахувати потенційну ймовірність хвороб, що передаються від батьків до дитини.

 До методів молекулярно-генетичної діагностики відносять:

1. Цитогенетичні – при проведенні аналізу розглядаються структурні елементи ядра клітини, що містять ДНК. Для цього використовуються спеціальні мікроматриці, за допомогою яких можна дослідити лімфоцити у живильному середовищі. Це дослідження дуже точне, воно проводиться з метою визначення вад у ембріона, що розвивається, а також причин переривання вагітності. Результати аналізів виконуються протягом 3-4 тижнів;

2. ПЛР-дослідження – дуже точний, швидкий та чутливий метод полімеразної ланцюгової реакції, при проведенні якого у лабораторії відтворюють обрану частину ДНК декілька разів за допомогою особливих речовин. Така діагностика дає можливість виявити вірус імунодефіциту людини, туберкульоз, ЗПСШ, гепатит, енцефаліт та інші вірусні та інфекційні захворювання;

3. Флуоресцентна гібридизація – метод, що допомагає визначити, як розташовані нуклеотидні сполуки у клітині та присутні у хромосомі атипові гени, особливо ті, що можуть викликати рак. Метод FISH також має високу точність і швидко виконується, найчастіше його застосовують в онкологічній медицині і допологовій діагностиці;

4. Метод мікрочіпування – вид аналізу, який ще не використовується широко медичними лабораторіями, але є також високочутливим. Під час проведення дослідження на ДНК-мікрочіп наносяться нуклеотиди, після чого біоматеріал очищується та здійснюється реакція маркерів.

Етапи дослідження є такими:

1) Отримання зразків ДНК: виділення всієї ДНК з клітин; рестрикція ДНК — отримання окремих фрагментів.

2) Ампліфікація — накопичення (помноження, клонування) однакових фрагментів ДНК. Застосовується метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР).

3) Електрофорез фрагментів ДНК — розділення фрагментів за молекулярною масою та електричним зарядом на поверхні гелю з агару. Кожен фрагмент має певні розміри і займає в гелі певне місце у вигляді смуги.

4) Ідентифікація окремих фрагментів ДНК. Фрагменти ДНК переносять на спеціальні фільтри, де відбувається їх гібридизація з радіоактивними синтетичними зондами або клонованими фрагментами ДНК. Зонд виявляє потрібний фрагмент ДНК шляхом зв’язування з комплементарними до нього нуклеотидними послідовностями фрагмента.

На сьогодні вивчення структури ДНК за цим методом є автоматизованим і відбувається у спеціальних приладах — секвенаторах.

Молекулярно-генетичні дослідження застосовують:

1) У клінічній лабораторній діагностиці:

• діагностика вірусних інфекцій (ВІЛ, гепатит, статеві інфекції та ін.);

• визначення батьківства;

• діагностика спадкових хвороб (виявлення мутацій);

• судова медицина (ідентифікація особи).

2) Фундаментальна наука:

• секвенування (визначення нуклеотидної послідовності);

• клонування генів;

• генна інженерія (створення трансгенних тварин і рослин);

• генна терапія;

• напрямлений мутагенез.

 Молекулярно-генетичні аналізи призначаються у таких випадках:

- Якщо складно визначити патологію або вірусну хворобу іншими методами, особливо на початковій стадії її розвитку;

- Щоб виключити або підтвердити чутливість до алергенів;

- Для оцінювання небезпеки появи спадкових генетичних мутацій у дітей та різних хвороб у дорослих, а також проведення профілактики для отримання шансів уникнути ризиків;

- Якщо пацієнт має схильність до захворювань серцево-судинної системи і йому рекомендовано утримуватися від шкідливих звичок;

- Під час виконання комплексної пренатальної діагностики – встановлення таких діагнозів, як синдром Дауна, Патау або Едвардса;

- Для оцінки ефективності впливу призначеного лікування (дії певних медикаментів) на хвору людину;

- Для можливості отримання інформації про стан здоров’я дитини та оцінки результатів її фізичних здібностей, які вона зможе застосувати під час занять спортом;

- Для встановлення батьківства.