Фогель, Мотульски - Генетика человека - 2 (947312), страница 18
Текст из файла (страница 18)
8.2З.2). Если окажется, что повышенная чувствительность к заболеванию у гетерозигот является правилом, а не исключением, наши предсказания об увеличении мутационного груза, обусловленного ионизирующей радиацией н химическими мутагенами, придется в значительной степени пересмотреть.
Таким образом, необходимы дальнейшие исследования в этом направлении. Особенно важно разрабатывать качественные тесты, позволяющие отличать гетсрозигот от нормальных индивидов. Тестирование гетерозигот при гемофилии А(30б70). Особое значение в генетической консультации имеет выявление гетерозиготных носителей в случае заболеваний, сцепленных с полом. Гемофилия А -одно из наиболее часто встречающихся заболеваний, детерминируемых Х-хромосомой (разд. 3.!.4). Она возникает в результате нарушения гуморального фактора, необходимого для первой стадии свертывания крови (рис. 4.27) — антигемофилического глобулина (фактор Ч111). У нормальных индивидов активность этого белка в плазме варьирует от 40 до 300вг' относительно среднего значения в популяции, принятого за 100'Ь [12771. У больных гемофилией активность фактора ЧП1 резко снижена или даже полностью отсутствует.
Однако плазма большинства больных содержит вещество, которое реагирует с антисывороткой к фактору ЧП1. Судя по всему, в крови таких гемофиликов содержится антигемофилический глобулин, потерявший свою активность, но сохранивший иммунологические свойства в качестве перекрестнореагирующего материала (ПРМ, англ. СКМ разд. 4.2.2.2); концентрация такого белка-нормальная. У гетерозигот благодаря инактивации Х-хромосомы половина клеток продуцирует активный фактор ЧП1, способный обеспечить свертывание крови и проявлять специфические иммунологическис свойства. Осгальные клетки продуцируют ПРМ, сохраняющий иммунологическис свойства, но утративший способность участвовать в свертывании крови. Таким образом, активность свертывания крови у 4. Действие генов б7 Негативныи пОверкнастныи калпаген калликреин Л . Г„„тст т I Прекалликреин Фактор Х) Фактор Х)В Калликреин )высокамолекчллрный капликреин) Сй Фактор Н ! ) Фактор)Х Фактор)Ха я й— Са Ткенева~й Фактор .
Н гв е Фактор Фактор [ФакторН!)а-Са + тканевыйфактор) [Фактор)Ха ФакторН)))' Сот~ ппазмин) Са плазм Ф рН' Ф рН ФакторХа ФакторН' Са пеазмин т.+ у/ Протромбин Тромбин / Фибриноген Фибрин а Св~ Фа тарХ)))а ФакторХ)!) Фибриновыи сгчс ок гетерозигот должна быть снижена приблизительно вдвое по сравнению с нормой.
При иммунологическом определснии, однако, будет выявляться нормальное количество антигемофилнчсско)о глобулина, поскольку с антителами будут одновременно реагировать и активный белок, и ПРМ. До разработки иммунологического теста идентификация гетерозигот основывалась только на определении активности фактора ЧШ. Хотя средняя активность у гетерозигот действительно была низкой и составляла около 50%, сохранялось боль- шое перекрывание между гстерозн! отами и нормальными индивидами, сильно затруднявшее генетическую консультадню.
Этот результат не удивителен, поскольку у здоровых людей способность к свертыванию крови варьирует в огромной степени. Серьезный прогресс стал возможен после введения в практику количественного иммунологичсского теста. Однако, прежде чем использовать этот метод, необходимо доказать наличие ПРМ в крови хотя бы одного больного гемофилией в обследуемой семье, поскольку существует разновид- [Чяе. 4,27.
Стадии свертывания крови Почти для всех этих ст адяй известны наследственные наруше- ния. Недостаточность фактора Ч!И вызывает гемофютяю А, фактора )Х гемофилию В [2071. 88 4. Действие генов ность гемофилии А (острая), при которой ПРМ в крови отсутствует. А рпоп ясно, что не всякую гетерознготную женщину можно выявить таким способом, поскольку вследствие случайной инактивации Х-хромосомы некоторые индивиды будут абсолютно нормальными по обоим тестам (иммунологическому и свертываемости).
Совсем недавно для идентификации носителей гена гемофилии стали применяться усовершенствованные биохимические методы, в особенности определение компонентов молекулы фактора ЧШ; кроме того, стали более адекватными статистические методы, объединившие вероятностные оценки на основе изучения родословных и результаты лабораторных исследований [11!1а.бЗ. Обнаружение полиморфизма ДНК в гене фактора ЧП1 открыло новые перспективы не только для выявления гетерозигот, но и для пренатальной диагностики. Здесь будет учестно заметить, что последние годы характеризовались впечатляющим прогрессом в исследованиях свертывания крови и его нарушений.
Совместная работа различных белков, подчиненных сложному генетическому контролю, в процессе свертывания крови я растворения тромбов †э пример взаимодействия многих генетических факторов в выполнении сложной физиологической функции. Этот клубок удалось распутать в основном благодаря изучению крови больных с различными генетическими наругценяяыи свертываемости. Свертывание крови это не простая я даже ае просто разветвленная цепная реакция; в цее входят циклы обратной связи.
Некоторое представление о системе свертывания крови дает рис, 4.27. Эта тема детально обсуждается в литературе [1111а, б; 1214). Выявление гетерозигот по мышечной дистрофии Дющенна [1119; 122Ц. Определение носителей дефектного гена особенно важно с практической точки зрения при Х-сцепленной мышечной дистрофии Дюшенна (31020). Это тяжелое неизлечимое заболевание, которое неизбежно ведет к ранней смерти. Вот почему у женщин с высоким риском рождения больного мальчика беременность разумнее прекратить, если установлено, что эмбрион мужского пола. Из этого следует, что риск рождения больного и статус носителя должны быть опреде- лены с максимальной точностью.
Для этого необходимо сочетание статистических и биологических методов (см. приложение 8). Среди биологических методов наиболее информативен метод измерения активности сывороточного фермента-креатинфосфокиназы. В норме этот фермент обнаруживается только в мышцах, и уровень его в сыворотке низок. Однако при нарушении мышечной ткани большое количество фермента попадает в кровь и активность его возрастает. У гемизиготиых больных мужчин регистрируется очень высокий уровень креатинфосфокиназы. Лишь на последних стадиях болезни, когда разрушена уже большая часть мышечной ткани, он снижается. Около 70 ч женьцин, достоверно являющихся гетерозиготными носителями (у которых по крайней мере один сын пораженный), имеют отчетливо повышенный уровень фермента в крови. Проблема диагностики осложняется тем обстоятельством, что нормальные индивиды и носители наиболее четко различаются лишь в детстве, а с возрастом уровень креатиикиназы падает и у здоровых, и в еще большей степени у гетерозигот. Падает он также и в ходе беременности.
Помимо определения активности креатинкиназы было предложено много других способов выйвления гетерозигот. Недавно с помощью методов ультрасонографии или компьютерного ультразвукового сканирования у носителей обнаружены значительные изменения в строении бедренных и икроножных мышц [12833. В будущем значительную роль в более точной оценке риска, несомненно, будет играть анализ спепления с ДНК-маркерами на основе технологии рекомбинантных ДНК [13583 (разд.
3.4.3). Заметим, однако, что дистрофия Дюшенна нередко проявляется в семье спорадически, т.е. возникает вследствие новых мутаций в половых клетках матери (разд. 5.1.3.4), что во многих случаях затрудняет анализ сцепления. Вот почему совершенно необходимо улучшать методы выявления носителей по их фенотипу, Мозео [122Ц и Харпер [1119] выдвинули ряд полезных предположений для генетической консультации. 4. Действие генов 59 Трудности в выявлении гетерознгот. Если о гетерозиготности судят по уровню фермеитативной активности или на основании какого-либо количественного анализа крови, часто возникают осложнения, связанные с перекрыванием значений.
Методы поиска гетсрозигот могут заметно различаться для носителей аутосомно-рецессивных илн сцепленных с Х-хромосомой мутаций, с одной стороны, и для носителей гена аутосомно-доминантного заболевания, с другой. В большинстве случаев средние уровни анализируемого вещества у гетерозигот и у нормальных индивидов достоверно различаются. Однако при этом, как правило, имеет место значительное перекрывание выборочных распределений, так что многие здоровые люди по уровню анализируемого вещества могут быть ошибочно приняты эа гетерозигот. Причины этого явления не вполне ясны, возможно, оно связано с существованием невыявленных иизоаллелей», каждый из которых определяет свой диапазон уровней ферментативной активности (разд.
3.6). При использовании количественных тестов для правильной интерпретации результатов важно оценить априорную (или байесовскую) вероятность гетерозиготности. В таблице 4.11, А в качестве примера показаны результаты ферментного анализа для острой перемежающейся порфирии. Это заболевание может проявляться у гетерозигот, но при скрининге популяции большую часть случаев повышения активности порфобнлиноген-дсзаминазы следует отнести к ложным гетерозиготам, поскольку реальная популяционная частота истинных гетерозигот составляет всего лишь 1:10000. Для больного, среди родственников которозо нет пораженных порфирией,но у которого некоторые клинические симптомы позволяют заподозрить это заболевание, априорную вероятность можно оценить только грубо.
У брата или сестры достоверно больного априорная вероятность гетерозиготности составляет 50» ы Вероятность того, что в таких случаях результаты обследования действительно свидетельствуют в пользу гетерозиготности,можно вычислить, исходя из априорного ожидания и степени перекрывания меж- ду здоровыми и гетерозиготами, которая должна быть определена по возможности точно (табл. 4.11, А, Б). Из этого вытекает необходимость организации централизованных лабораторий, где должно проводиться сравнительное обследование большо~о числа здоровых и гетерозигот и где можно было бы получить генетическую консультацию.