Фогель, Мотульски - Генетика человека - 3 (947313), страница 60
Текст из файла (страница 60)
С медицинских позиций общее воздействие отцовского возраста представляется относительно небольшим, и практически не принимается в расчет фактический риск поражения доминантной мутацией ребенка, имеющего пожилого отца. Ионизирующая радиация и химические мупяагвнм. В разд.
5.2.1.5 было показано, что любой возможный подъем уровня радиапии, любое облучение может на несколько процентов увеличить частоту мутаций. Принимая во внимание флуктуации «спонтанной» частоты мутаций, обусловленной например, измененнями возрастной структуры родителей, какое-либо увеличение, связанное с радиацией, может оказаться паже незамеченным без применения тонких эпидемиологических методов. Все же эффект вмеет место.
Следовательно, одной из основных задач профилактической меди- пины будущего является поддержание радиации на как можно более низком уровне. Кое-что в этом отношении дает усовершенствование технологии, поскольку основным источником радиации в настоящее время является медицинская диагностическая аппаратура. Что касается профессионального и общего фонового облучения, то можно только надеяться, что в будущем будет разработана технология долговременного энергоснабжения за счет иных, чем ядерная энергия,источников. О воздействии химических мутагенов на пашу популяцию известно слишком мало (разд.
5.2.2), чтобы отважиться на какиеппбо предсказания. Можно ~олько утверждать, что нам, вероятно, придется смириться с определенным числом химически индуцированных мутаций, поскольку человеческое общество вряд ли откажется от тех преимуществ, которые дают нам некоторые химические вещества. Можно наде- яться, что когда мы больше узнаем о химическом мутагенезе и каыцерогеыезе, современные, часто истерические реакции на возможную опасность для здоровья химических препаратов сменятся более адекватными. Итак, в будущем ыам придется столкнуться с увеличением частоты спонтанных мутаций.
Оно приведет к соответствующему увеличению численных и структурных хромосомных аберраций и наследственных заболеваний, связанных с домннантыыми и Х-сцепленными генами (разд. 5.2.2). Вполне вероятйо, что в будущем возрастет число неопластическнх заболеваний, поскольку соматические мутации, вызываемые агеытами внешней среды (разд. 5.1.6), часто служат причиной рака. Но как показывает происшедшее по неизвестным причинам уменьшение частоты рака желудка и предсказанное заранее снижение числа случаев рака легких в результатае уменьшения курения сигарет, какие-то общие благотворные тенденции могут компенсировать некоторые из неблагоприятных.
Отбор: заболевания, связанные с доминантными и Х-сцепленными генами. Широко распространено мнение о том, что благодаря современной медицине действие естественного отбора ослабилось. Однако зто утверждение справедливо лишь отчасти. Никаким лечением, например, до сих пор не удавалось предотвратить выкидыши, вызываемые аберрациями хромосом. Почти неспособны к продолжению рода больные с синдромом Дауна или синдромом Клайнфельтера. Для этих состояний действие естественного отбора не изменилось. Отбор действительно ослаблен для некоторых патологических признаков с аутосомно-доминантным или Х-сцепленным рецессивными типами наследования. Существуют наследственные заболевания, которые сохранились до сих пор благодаря генетическому равновесию между мутацией и отбором. Один нз примеров-гемофилия А, при которой заместительная терапия с помощью фактора ЧП1 теперь позволяет больным вести почты нормальный образ жизни.
Значительно возросла продолжи- 176 9. Практические аспекты генетики человека (зд за нмее Зт, ~ Врожденна» катаракта; Ф ° ~ спелые Оф фн фн, Оа Рнс. 9.7. Родословная с врожденной катарахтой, демонстрирующая ассортативные браки между слепыми (по разным причинам) лицами н добровольный отказ от деторождения. Слепота деда семейства была обусловлена врожденной катарактой; иэ девяти родившихся в его семье детей, тельность жизни, увеличилась возможность иметь детей. Для таких состояний можно дать количественный про~поз увеличения распространенности в пределах нескольких поколений, сели известны частота на данное время, коэффициент селекции до и после ослабления отбора и тип наследования.
Для ретинобластомы (23933 такой расчет был приведен в разд. 6.2Л.2 (рис. 6.9). Существуют, однако, многие другие доминантные и Х-сцепленные состояния, для которых удовлетворительной терапии нет, и естественный отбор действует еще в полную силу. В качестве примера можно привести нейрофиброматоз, туберозный склероз и миопатию Дюшенна. По мере того как эффективность лечения этих болезней будет увеличиваться, отбор в отношении их будет ослабевать. С другой стороны, целая группа доминантных заболеваний является легкой «мишенью» для генетического консультирования, а состояний, сцепленных с Х-хромосомой, можно избежать путем пренатальной ДНК-диагностики.
Следовательно, есть все основания надеяться, что пациенты, пораженные такими заболеваниями, будут все чаще добровольно отказываться от рождения детей. При таких обстоятельствах искусственный отбор заменит естественный и частота в попу- четверо оказались слепыми. Вес они вступили в брак со слепыми партнерами (ассортативные браки!). Лишь одна из пар имела единственного сына, который, будучи слепым, обратился за генетической консультацией (данные Ф.
Фогеля). ляцин окажется близкой к частоте соот- ветствующих мутаций. На рис. 9.7 эта тенденция продемонстрирована в виде схемы. У слепого в результате врожденной катаракты мужчины было семеро выживших детей, четверо из которых были тоже слепыми. Все четверо женились на женщинах, которые тоже нс видели, но по другим причинам (иллюстрация х подбору пар по сходству). Замечательно здесь то, что три из этих пар добровольно и без генетического консультирования воздержались от рождения детей.
У четвертой пары был только один сын, который еще до вступления в брак обратился с просьбой о генетическом консультировании. Мы видим, что мутация, размножавшаяся не менее четырех раз в то время, когда меры контрацепции ие были так широко распространены, в двух последующих поколениях была уничтожена добровольным решением се носителей. Каждый медицинский генетик с опытом генетического консультирования знает такие примеры. Естественный отбор: рет(ессивные заболевания. Наиболее заметный успех в терапии наследственных заболеваний был достигнут по отношению к рецессивным дефектам ферментных систем (равд.
4.2.2.7). Лечение позволяет лицам, пораженным некоторыми из этих заболеваний, вырасти здоровыми гистолько, что они могут иметь детей. 9. Практические аспекты генетики человека 1?? Более того, можно предсказать, что если гевная терапия достигнет успеха в обозримом будущем, то это произойдет скорее всего в отношении некоторых дефектов ферментных систем. Воспронзведение аномальных зигот, однако, ведет лишь к очень медленному увеличению частоты вредных генов (разд.
6.2.1.2). Увеличения частоты рецессивных заболеваний можно не бояться еще и по другой причине. в настоящее время большинство популяций не находятся в равновесии по рецессивным генам. Разрушение изоляпии и резкое уменьшение числа близкородственных браков создали сятуапию, в которой общее число гомозвгот намного ниже расчетного равновесного значения.
В отсутствие других факторов, которые могли бы изменить известные ар«имущества гетерозигот в плане отбора, тга тенденция должна привести к медленвому увеличению числа гомознгот через сотни будущих поколений 1разд. 6.3.1.2) Поскольку 100 поколений соответствуют вериоду времени в 2500 — 3000 лет, нет аужды волноваться по этому поводу уже теперь. За такой долгий период времени условия жизни могут измениться совершенно непредсказуемым образом. Таким образом, в популяциях индустриальных стран Европы и в США, где браки заключаются случайным образом, можно ожидать очень медленного увеличения частоты рецессивных заболеваний по сравнеавю с современным уровнем.
Однако это предсказание не принимает в расчет искусственного отбора, осуществляемого путем генетического консультирования, преватальной диагностики и, возможно, реализации скрининговых программ для гетерознгот Если пренатальная диагностика станет обычной процедурой, то в программу скрининга можно будет, вероятно, включить самые частые рецессивные заболевания, например В-талассемию для населения средиземноморского бассейна и юго-восточной Азии или кистозно-фнброзвую дегенерапию для населения СевероЗваацной Европы и белого населения Северной Америки. Более редкие дефекты включить в скрининг вряд ли удастся.
Совокупность всех данных по четко определенным генетическим аномалиям, та- ким, как хромосомные аберрации, доминантные и Х-сцепленные болезни и аутосомно-рецессивные заболевания, позволяет нам с достаточной уверенностью предсказать, что современная цивилизация не вызовет существенного увеличения частоты этих аномалий. Будет ли вообще увеличиваться эта частота, останется на близком к современному уровне или даже снизится— это в значительной степени зависит от обстоятельств жизни нашего общества. Сможем ли мы сохранить в разумных пределах воздействие мутагенных факторов, о чем говорилось выше? Насколько эффективно в плане уменьшения наследственных заболеваний будет работать искусственный отбор в форме генетического консультирования и пренатальной диагностики? И еще одно обстоятельство — как долго общество будет проявлять готовность платить за «роскошь» разработки планов предотвращения и лечения редких заболеваний? В настоящее время мы не можем сделать сколько-нибудь точных предсказаний.
Постепенная утрата функиий, которые обеспечиваются мультифакториаяьными генетическими системами. В популяпии существует изменчивость не только для четко определенных генетических дефектов, о которых шла речь до сих пор, но и для функциональных систем, которые зависят от сложного, но упорапоченного взаимодействия различных генов в период эмбрионального развития. Сердце, глаза н иммунная система являются примерами таких систем. Эволюционно эти системы развивались под постоянным и интенсивным давлением отбора.