Фогель, Мотульски - Генетика человека - 2 (947312), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Мы только должны бьггь уверены в том, что изучаем редкие варианты, и не включать в анализ многочисленные, часто встречающиеся полиморфные варианты. Исследования такого рода сопряжены с многими проблемами. Самые важные из ннх — статистические. Частоты спонтанных мутаций на уровне белков очень низки (разд. 5.1.4). Поэтому для достоверного обнаружения ощутимого увеличения частоты мутаций необходимы выборки больших размеров (1652; !672; 16793. Вопрос можно поставить тах: насколько точно можно оценить истинное соотношение (к) )к 2 н1 между мутационными часзотами в двух популяциях или временных периодах из наблюдаемого соотношения (к) .к к г= х) если .к, и .к, наблюдаемые численности мутантов де почо в двух популяднях? Можно показать, что Г с верон~пастью Р = 0,95 заключено в определенных пределах, зависящих от фактического соотношения и ! 3.8 1à — й 1 3,8 г —.-1~-2~ 1 — "—; — — = 2 1 —, х,,х, ~ к)х,, где х,л размер выборки, состоящей из двух объединенных выборок х, и .к .
На рис. 5.57 показаны доверительные интервалы длн наблюдаемого соотношении Г (ордината). зависящие от совместного объема обеих выборок и фактического соотношения (абсцисса). Например, если фактическое соотношение к равно 1,3, т.е. если частота мутации во второй выборке в 1,3 раза больше частоты мутации в первой выборке, то для обнаружения уведичения требуется 500 мутантои де почо и в ежом случае наблюдаемое соотношение Г было бы с 95яь-ной вероятностью заключено межлу 1,08 и 1,52.
Эти цифры следует сравнить с частотами спонтанных мутаций у человека, и именно с частотами возможных «сторожевых» мутаций человека (разя. 5 1.3, табл. 5.8), хромосомных н геномных мутаций (разя. 5.1.2, табл. 5.3), чтобы получить некоторое представление об истинном обьеме проблемы. Коекакими данными мы располагаем. Среди 133 478 аллелей мне~ их индивидов, изучавшнхся в Гнльтоновской лаборатории (Лондон), было найдено 77 релких биохимических вариантов, и кажлый из этих биохимических вариантов, как выяснилось, был получен пробандом от одного нз его родителей. Ни одной мутации де поко не обнаружено.
Эгн данные позволяют вычислить максимальную частоту мутаций для упомянутых биохимических вариантов, которая оказалась равной 2,24 х 1О ' на ген на поколение (1788'1. 274 б. Мутации ,1, г' ' 1Д 1,О О, О,а Рис. 5.57. Доверительные интервалы (Р = 0,95) лля наблюдаемого соотношения между двумя мутанионными частотами (г', ардинагяа), зависящие от фактического соотношения (г, абсцисса) и размеров выборки, состоящей из двух объединенных выборок х, и х, (х,, ), Геномные и хромосомные мутации часто происходят спонтанно.
Для обнаружения значимого увеличения частоты мутаций в случае обычных доминантных генетических заболеваний необходимо на протяжении десятилетий проводить поголовный скринипг популяций больших стран. В случае мутаций, идентифицируемых на белковом уровне, большая и в высшей степени хорошо организованная программа будет успешной, если соответствующим образом увеличить число генов, проходящих скринирование (1577; 1575).
Предложено два различных подхода. В первом (1574; 15752 используют образцы пуповинной крови, отобранные из плаценты (детского места) сразу после родов. Одновременно производят отбор проб крови у обоих родителей. В этих образцахисследуют максимально возможное число систем электрофоретического полиморфизма и количественно оценивают активность некоторых ферментов. Такая программа нуждается в специальной организации для обеспечения взаимодействия с родителями и сбора крови. Вот поче- му данный метод может быть использован во всех ситуациях, когда относительно небольшие популяции подвергаются потенциально высокому риску и надо получить максимальное количество информации от небольшого числа индивидов. Однако при продолжительном мониторингепопуляций, состоящих из миллионов людей, такие программы неосуществимы.
В этом случае следует выяснить, нет ли подходяших биологических образцов, которые были собраны для других целей, но могут быть также использованы для мониторинга мутаций. Как отмечалось в разд. 4.2.2.7, новорожденные скринируются на фенилкетонурию (ФКУ) и другие наследственные болезни метаболизма. В случае ФКУ обычно применяют тест Гутри: анализируют пятна крови, высушенные на бумаге. Эти пятна можно проверять на варианты гемоглобина (1679) и на большое число других генных продуктов [1373). Метод быстрый и дешевый, удобный не только методически, но и с точки зрения его материального обеспечения. Например, образцы нумеруются только во время проведения анализов; имена и адреса в тех немногих случаях, где был найден редкий вариант и требовалось провести исследование родителей (чтобы выяснить, не несет ли один из них этот вариант, нет ли здесь ложного отцовства и действительно ли этот вариант представляет собой мутацию с)е поуо), можно легко восстановить по регистрационным книгам, в которых фиксируются результаты скрининга на ФКУ.
Как отмечалось в разд. 5.1.4, в одном таком побочном исследовании, охватившем 25 000 новорожденных, была обнаружена одна новая мутация НЬа. Прежде чем приступать к осуществлению этой программы в рамках широкомасштабного популяционного мониторинга, необходимо организовать такое взаимодействие внутри научного сообщества, чтобы каждый вариант, который может быть мутантом г1е поуо, прошел тщательную проверку (включая проверку ложного отцовства) в лаборатории, имеющей опыт работы в области биохимической генетики человека. Особое внимание следует уделить проблеме отповства. В западных странах ложное отцовство повсеместно регистри- 5 Мутации 275 руется в небольшой части посемейных исследований, проводимых в рамках других программ.
Мутации встречаются гораздо реже, чем ложное отцовство. Однако с увеличением числа систем генетического полиморфнзма ложное отцовство может регистрироваться чаще. В конце концов человеческое общество будет располагать информацией о мутационных частотах и их изменениях с изменением условий окружающей, а также генетической среды. Статистические проблемы, связанные с регистрацией факта увеличения частоты мутаций просты, однако и здесь были предложены соответствующие методы Г156Ц.
Важно помнить, что, даже если увеличение частоты мутаций выявлено, задача найти агент или агенты, которые вызвали зто увеличение, оказывается крайне трудной. Отношение современной общественности к тестированию на мутагеннвсть. В настоящее время мало что делается для получения оценок риска, вызванного химическими мутагенамн. Существует однако растущая осведомленность, что химические вещества, еще ждущие практического применения, например фармацевтические препараты или пестициды, должны тестироваться на мутагенность. Эта проблема выглядит сложнее в случае химических веществ, уже используемых в течение длительного времени, однако проверка по крайней мере наиболее важных из этих соединений начала проводиться.
Следовательно, имеется согласие в том, что химические вещества должны проверяться на мутагенность. Путаница возникает в связи с вопросом о том, как их надо проверять. Изложенные вьппе принципы, хотя фактически и не оспариваются, далеки от того, чтобы быть принятыми научным сообществом. Кроме того, принцип минимальной экстраполяции требует применения тест-систем ш у)уо с использованием млекопитающих. Такие системы имеются для всех типов мутаций, происходящих в половых клетках и для большинства соматических мутаций, но они обычно требуют больших затрат времени и больших навыков, чем методы с использованием простых тестерных организмов вроде бактерий, плодовых мушек или культур лимфоцитов.
Поэтому для лнц, делающих политику, было всегда соблазнительно прибегать к следующему аргументу. Поскольку генетики расходятся в своих рекомендациях и поскольку существует корреляция по индукции мутаций даже между самыми отдаленнымн в филогенетнческом смысле видами, нет необходимости применять дорогие системы 1п чуо с использованием млекопитающих; вполне достаточны простые системы, которые и дешевле, и требуют меньше времени. Часто упускают из виду: что такая политика оставляет без ответа все важные вопросы, касающиеся фазоспецифичности, типа мутаций и большинства фармакокинетических и фармакогенетических проблем, даже если используются микросомы печени, проявляющие изменчивость метаболизма.
Более того, различия, обычно обнаруживаемые даже между разными «простыми» системами, делают более чем вероятным то, что многие мутагены останутся невыявленными, даже если работатыю следующей схеме; 1) проверить большое число соединений в какой-либо простой системе; 2) отобрать те из них, которые проявляют мугагенность,и проанализировать в «подходящей» системе ш у)уо с использованием млекопитающих.
Конечно, масштаб проблемы принуждает к компромиссам, н первый шаг, на котором производится быстрое тестирование большого числа веществ (например, на микробных тест-системах с использованием микросом печени млекопитающих), в некоторых случаях может быть неизбежным. Однако не следует упускать из виду возможности получения «ложноотрицательного» результата. Соединения, подозреваемые на мутагенность из-за химического состава илн вещества, используемые большим числом индивидов репродуктивного возраста, должны проходить проверку на более адекватных системах, даже если скринирующие системы дали отрицательные результаты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
