Генетичний аналіз крові: розшифровка

Визначити схильність організму до спадкових захворювань, дізнатися, чи є дитина рідним, про хромосомних відхилень у розвитку плоду допоможе генетичне дослідження крові. Завдяки своєчасно отриманій інформації жінка може попередити викидень, а лікарі – вчасно вжити заходів для попередження розвитку небезпечного захворювання.

Що таке генетичний аналіз

Будь-генетичний тест передбачає дослідження генів живого організму. Гени є частиною ДНК (дезоксирибонуклеїнової кислоти) і відповідають за спадкові ознаки, які передаються від батьків дітям. У ДНК записано, скільки і яких білків, ферментів, амінокислот та інших речовин буде вироблено в організмі, починаючи від зачаття до самої смерті. Від успадкування генів залежить зовнішність, характер, схильність до хвороб, аналітичні і творчі здібності. Інформація, записана в ДНК, допомагає визначити:

• генетичні дефекти в організмі;
• схильність клітин до мутацій, у тому числі до онкології;
• схильність до різних хвороб, серед них – атеросклероз, інфаркт, коронарна хвороба серця, гіпертонія, проблеми зі згортання крові, психічні відхилень;
• відсоток ймовірності, з яким спадкова хвороба, злоякісна пухлина можуть заявити про себе;
• реакцію організму на певні види ліків, що дозволяє лікарю підібрати максимально оптимальну схему лікування;
• сліди ДНК бактерій, вірусів, глистів, які спровокували ту або іншу хворобу;
• причини безпліддя, ймовірність ускладнень при вагітності;
• патології в розвитку плода;
• причини незрозумілих симптомів (особливо актуально при наявності рідкісної хвороби);
• родинні зв'язки.

ДНК міститься майже у всіх живих клітинах, при цьому склад молекули практично однаковий, за винятком яйцеклітин і сперматозоїдів. Щоб результати були достовірними, біоматеріал повинен надійти в лабораторію в потрібній кількості, тому для збору зразків краще прийти в клініку. Для дослідження можуть бути використані різні частинки людського тіла. Серед них:

• кров;
• слина;
• частинки шкіри;
• буккальный епітелій (мазок з внутрішньої частини щоки);
• волосся;
• нігті;
• шматочок тканини організму;
• сперма;
• вушна сірка;
• соплі;
• викидень;
• кал.

Отримані в ході дослідження дані заносяться в генетичний паспорт у вигляді певного поєднання цифр або букв, які здатний розшифрувати будь-генетик. У документі вказується інформація, зібрана з 19 ділянок (локусів) ДНК. Це далеко не всі відомості, які можна отримати в ході аналізу. Тим не менш, їх вистачає, щоб ідентифікувати особу, одержати загальну картину про стан його здоров'я.

При цьому є один нюанс. Хоч знання про неполадки в хромосомах допомагають передбачити ймовірність розвитку захворювання, важливу роль відіграє навколишнє середовище. Екологія, клімат, тривалість дня, інтенсивність сонячного світла, спосіб життя і інші чинники відіграють величезну роль у розвитку людського організму, здатні викликати зміни в тканинах і клітинах як в позитивну, так і негативну сторону.

Принцип та методики дослідження

Вивчення взятого зразка відбувається за допомогою спеціального приладу, секвенатора, який розшифровує послідовність ДНК. При одному запуску можна проаналізувати велику кількість зразків, але чим більше матеріалу закласти в прилад, тим менше точність тесту. З цієї причини за аналізом треба звертатися в солідну лабораторію, яка не економить на якості шляхом збільшення кількості досліджуваного матеріалу. В таких випадках краще не поспішати, запастися терпінням, дочекатися своєї черги. Розшифровка ДНК займає близько двох тижнів.

Існують різні методи генетичного аналізу крові. Серед них:

• Гибридологический метод. Передбачає вивчення спадкових ознак організму шляхом схрещування його з родинною формою і подальшим аналізом ознак потомства. В основі методу закладена рекомбінація, при якій відбувається обмін генетичних матеріалів шляхом з'єднання і розриву різних молекул.
• Генеалогічний. Розрахований на складання і аналіз родоводу. Орієнтований на пошук певної ознаки (у т. ч. захворювання) і оцінки його появи у майбутніх поколінь.
• Близнецовый метод. Вивченню підлягає генотип і фенотип близнюків для визначення впливу навколишнього середовища у розвитку різних ознак.
• Методи гібридизації (злиття один з одним) соматичних клітин з метою отримання з них клонів. Гібриди втрачають деякі хромосоми, завдяки чому визначається наявність гена. Спосіб підходить для виявлення генних мутацій, схильність до онкології, вивчення метаболічних процесів у клітині.
• Гібридизація одноланцюгових нуклеїнових кислот в одну молекулу. Метод визначає ступінь комплементарності взаємодії ланцюгів, яка є необхідною умовою для синтезу ДНК і РНК. Виявляє шуканий ген або збудника хвороби з тисячі інших, навіть якщо він знаходиться лише в декількох клітинах людського тіла.
• Аналіз трансгенних і химерних організмів. Спрямований на вивчення генетичної сумісності тканин і трансплантації органів, що застосовують в онкології для вивчення природи розвитку раку.
• Цитогенетичний. Спрямований на вивчення хромосом для визначення в них аномалій. Дослідження проводиться під мікроскопом.
• Біохімічний скринінг. Дослідження крові вагітної для визначення у плода тяжких хромосомних патологій. Вивченню піддаються гормони, циркулюючі в крові матері.
• Геномна гібридизація на чіпах. Проводиться за допомогою методу FISH або CGH. Порівнюється випробуваний і еталонний зразки, після чого комп'ютерна програма аналізує дані і видає результат. Метод нерідко застосовують при біопсії ембріона, перед штучним заплідненням.

Популярністю користується метод мікрочіп-технологій. В основі технології – гібридизація ДНК. За допомогою методу можна провести параметричне дослідження великої кількості генів при вивченні невеликої ділянки вихідного матеріалу. Технологію широко використовують для виявлення однонуклеотидних поліморфізмів – відмінностей послідовності ДНК розміром в один нуклеотид в геномі між гомологічними хромосомами.

Ще один спосіб дослідження – метод полімеразної ланцюгової реакція (ПЛР), заснований на багаторазовому копіюванні в штучних умовах певної ділянки ДНК за допомогою ферментів. Метод виявляє небезпечний інфекційний збудник відразу після зараження, за роки до появи перших симптомів захворювання. ПЛР використовують у кримінології для створення «генетичних відбитків пальців», встановлення батьківства, для вибору методу лікування.

Види

Генетика – наука розвивається, тому дослідження ведуться у великій кількості напрямків. Найбільш відомими видами генетичного аналізу є:

• Пренатальна діагностика, спрямована на виявлення патології дитини на етапі внутрішньоутробного розвитку. Своєчасно виявляє синдроми Едвардса, Дауна, Патау, проблеми з серцем.
• Генетичний аналіз новонародженого (неонатальний скринінг). Визначає хромосомні порушення у перші дні життя малюка, завдяки чому можна вчасно прийняти заходи, спрямовані на усунення захворювання.
• Визначення спорідненості і батьківства. При вивченні зразка у малюка і його батьків повинні бути збігаються ділянки. Чим більше збігів, тим вище ступінь споріднення.
• Фармакокінетика. Вивчається реакція пацієнта на лікарські препарати.
• Дослідження на спадкові патології.
• Тест на схильність до спадкових хвороб.
• Діагностика безпліддя.

Коли проводять генетичне дослідження крові

Найпоширеніший біоматеріал для тіста – венозна кров. Замовити дослідження може будь-яка людина, що цікавиться інформацією, закладеною у нього в генах, які хвороби він успадкував або може передати нащадкам. Медичними показаннями до дослідження є:

• симптоми захворювання незрозумілого походження;
• необхідність визначитися зі схемою лікування;
• пошук слідів ДНК бактерій при підозрі на вірусну інфекцію;
• визначення серйозної спадкової патології, щоб за результатами аналізу своєчасно вжити заходи для профілактики хвороб;
• вагітність після 35 років;
• мати під час вагітності зловживає алкоголем, курить, зазнала впливу рентгенівських променів;
• випадки народження мертвих дітей, часті викидні;
• тест на родинний зв'язок та батьківство.

Аналіз на генетику

Дослідження на генетику не є обов'язковим, але з його допомогою можна контролювати ситуацію.Вчасно зроблений аналіз на генетичні захворювання допомагає попередити розвиток патології, вчасно її виявити, правильно спланувати вагітність, передбачити зовнішність, характер, психіку дитини. Завдяки тесту на встановлення родинних зв'язків можна уникнути багатьох неприємностей і підозр.

При вагітності

Коли жінки чекають малюка, їм пропонують пройти тест, який визначає наявність у плода хромосомних відхилень. Кров беруть з вени. Діагностика передбачає вимірювання на різних термінах вагітності наступних показників:

• Гормону ХГЛ (хоріонічного гонадотропіну). Це речовина починає виробляти плацента відразу після свого формування. В перший триместр вагітності його рівень в крові жінки зростає в геометричній прогресії. Підвищений рівень ХГЛ може сигналізувати про багатоплідної вагітності, синдромі Дауна, позаматкової або помилкової вагітності, онкології. Показники нижче норми говорять про ймовірність загибелі плода, затримки розвитку плода, позаматкової вагітності, ймовірність викидня, хронічної плацентарної недостатності.
• Білка альфа-фетопротеїну (АФП). Утворюється під час розвитку плоду, відповідає за перенесення низькомолекулярних речовин з тканин матері дитині. Підвищений рівень АФП може говорити про близнюках, некрозі печінки плода, проблеми з нирками, пупкової грижі у малюка проблеми з розвитком нервової трубки. Знижена кількість попереджає про можливість синдрому Дауна, затримку в розвитку або смерті плода, загрози викидня, помилкову вагітність.
• Гормону некон'югованого естріолу (мЕ3). Виробляє наднирники плоду. Перевищення норми – маркер хромосомних патологій, який свідчить про порушення метаболізму стероїдів, вроджених захворюваннях надниркових залоз (гіперплазія, недостатність).
• Білка А плазми (РАРР-А). Плацента виробляє і децидуальної оболонка, яка є живильним і захисним шаром плода. Відповідає за пригнічення материнського імунітету по відношенню до малюка, впливає на розвиток кровоносних судин. Підвищена кількість говорить про можливості синдрому Дауна, загрозу викидня, смерть плоду. Знижений при трисометрии в 21,13 або 18 парі хромосом. Є маркером хромосомних аномалій плоду.

При відхиленнях від норми необхідні додаткові обстеження. Серед них – дослідження материнської крові на хромосомні відхилення, наявність клітин-мутантів. Одна з методик передбачає виділення в крові матері ембріональних кров'яних тілець, завдяки яким створюється хромосомна карта генів дитини. Цей метод здатний повністю замінити інвазивні методи вивчення аномалій розвитку плоду.

Плоду

Генетичне дослідження самого плоду роблять лише в крайніх випадках, оскільки він передбачає забір клітин за допомогою пункції (інвазивні методи). Тобто роблять прокол в матці і черевної порожнини, після чого за допомогою спеціальної гри у плода береться біоматеріал на вивчення. Аналіз ДНК дитини визначає синдроми Дауна, Патау, Эдварса, інші хромосомні аномалії. Прийнято виділяти наступні види обстеження:

• Амніоцентез – вивчення плодових вод.
• Плацентоцентез – вивчається стан плаценти, визначає ризик наслідків інфекційних захворювань, які мати перенесла під час вагітності. Процедуру роблять з 13 по 27 тиждень.
• Біопсія хоріона, з якого формується плацента
• Кордоцентез. З допомогою пункції на 18 тижні вагітності у матері береться пуповинна (кордова) кров на обстеження.

Актуальний генетичний тест при багатоводді – стан, при якому навколоплідні води в амніотичній порожнині перевищують норму. Це призводить до порушень в розвитку центральної нервової системи, шлунково-кишкового тракту, смерть плоду. Серед причин такого стану – цукровий діабет, проблеми з нирками, серцем, інфекційні хвороби, порушення на хромосомному рівні. У цьому випадку з допомогою пункції беруть на аналіз зразок навколоплідних вод і вивчають на наявність хромосомних порушень, спадкових захворювань, інфекційних збудників.

На тромбофилию

Причиною тромбозу вен є генетична чи набута патологія клітин крові, проблеми з системою згортання. З цієї причини людям, у яких виявлений ризик підвищеного тромбоутворення, призначають генетичний аналіз на тромбофилию. Ці дані актуальні при вагітності, у післяпологовий період, потрібні лікарям під час хірургічного втручання, якщо у пацієнта травма з накладенням гіпсу або шини.

Розшифровка генетичного аналізу крові містить перелік генів, які здатні спровокувати захворювання, наявність мутацій. Якщо результати покажуть схильність до розвитку патології, призначається профілактичне лікування, спрямоване на запобігання ускладнень. При наявності тромбофілії призначається медикаментозна терапія, дієта, особливий режим.

Новонароджених

Дуже важливо в перші дні життя дитини виявити вроджені захворювання, спровоковані генетичними відхиленнями, до появи перших симптомів, які можуть призвести до незворотних наслідків. Від правильно призначеної схеми лікування, поведінки батьків багато в чому залежить майбутнього хворого малюка. З цією метою в пологовому будинку проводять неонатальний скринінг. Для вивчення беруть кров з п'яти немовляти у доношених дітей на 4 добу життя, у недоношених – на сьому. Дослідження орієнтоване на виявлення наступні захворювання:

• Фенілкетонурію. Захворювання пов'язане з порушенням метаболізму амінокислот. Відсутність низкобелковой дієти викликає надмірне скупчення ферменту фенілаланіна і його токсичних похідних. Це призводить до важкого ураження головного мозку, одним з проявів якого є олігофренія. Є однією з небагатьох спадкових патологій, які успішно піддаються лікуванню при своєчасному виявленні.
• Вроджений гіпотиреоз. Захворювання щитовидної залози, що характеризується зниженим синтезом йодомістких гормонів. Лікування треба починати в перші дні життя малюка, інакше почнуться незворотні зміни в роботі головного мозку. Вони проявляються загальмованістю, млявістю, м'язовою слабістю, пізнім прорізуванням зубів, відставанням росту. Є причиною затримки розумового розвитку, кретинізму. Завдяки своєчасній діагностиці і правильному лікуванню можна уникнути цих ускладнень.
• Муковісцидоз. Патологія спровокована мутації одного з генів. Характеризується ураженням функцій органів дихання, травної системи, залоз зовнішньої секреції (печінки, молочних, сальних, потових залоз, передміхурової залози і т. д.). Хвороба лікуванню не піддається, але можна стабілізувати стан за допомогою лікарських препаратів, дієти.
• Адреногенітальний синдром. Пов'язаний з порушенням роботи кори надниркових залоз, що призводить до зниження рівня гормонів кортизолу та альдостерону, збільшення концентрації андрогенів. Характеризується неправильним будовою статевих органів, раннім статевим розвитком дітей, карликовістю. У дівчаток присутні чоловічі вторинні статеві ознаки, надлишковий ріст волосся, слабо виражені молочні залози, проблеми з менструальним циклом. Велика ймовірність безпліддя. Своєчасна діагностика дає сприятливий прогноз на одужання.
• Галактоземія. Через мутації одного з генів відбувається порушення обміну речовин під час перетворення галактози в глюкозу, яка є основним джерелом енергії в організмі. Похідні галактози накопичуються в крові, надаючи токсичну дію на головний мозок, печінка, кришталик ока. Симптоми захворювання – жовтяниця, збільшення печінки, відмова від їжі, мала вага, судоми, мимовільне рух очних яблук. Хвороба призводить до розумової відсталості, катаракті, смерті. Рання діагностика і правильне харчування, повністю виключає молоко, зупиняє розвиток хвороби.

Якщо скринінг показав відхилення, необхідно дослідження крові на генетичні патології, завданням якого є встановити характер пошкодження хромосом, додаткові обстеження. При адреногенітальному синдромі досліджують пуповинну кров на неонатальний 17-а-гидроксипрогестерон. При підозрі на муковісцидоз проводять тест на імунореактивних трипсин.

На схильність до захворювань

За допомогою сучасних технологій можна розшифрувати 97% нуклеотидної послідовності людської хромосоми, завдяки чому можна отримати найважливіші відомості про схильність до захворювань. Серед них:

• аналіз крові на схильність до раку;
• серцево-судинні патології (ішемія, гіпертензія, інфаркт міокарда, атеросклероз);
• цукровий діабет;
• бронхіальна астма;
• психічні відхилення.
• тромбози;
• патології щитоподібної залози;
• проблеми з легенями;
• остеопороз;
• хвороби травної системи.

Аналіз крові на генетичні захворювання використовують в практиці лікарі, які займаються предиктивної медицини. Так називають галузь, яка при виборі медичних процедур орієнтується на відомості, отримані в ході вивчення ДНК на схильність до захворювань. Лікарі, що займаються предиктивної медициною, аналізують всю отриману інформацію і дають розгорнуті рекомендації, дотримуючись яких можна уникнути розвитку патології.

Це може бути дієта, певні фізичні навантаження, прийом лікарських препаратів, у деяких випадках – операція. Дуже важливо уникати факторів, які дають поштовх до розвитку патології: багато хвороби розвиваються через зіткнення спадкової схильності з несприятливими факторами зовнішнього середовища і шкідливими звичками. З цієї причини позитивний генетичний аналіз крові на рак – це ще не діагноз, але потребує постійного контролю з боку пацієнта і лікаря.

На батьківство

Генетичне дослідження крові можна використовувати для встановлення ступеня спорідненості. Спадковий матеріал дитині дістається від матері та батька, тому в його генах і генах людини, який хоче визначити з ним споріднений зв'язок, повинні бути збігаються ділянки. Чим більше буде виявлено ідентичних зон, тим вище ймовірність споріднення.

Для точності результатів краще порівнювати біоматеріал матері, батька і дитини, але в деяких випадках можна обійтися даними лише одного з батьків, який хоче встановити, чи це дитина. Встановлення спорідненості займає час, оскільки вимагає багаторазових порівнянь. Точність лабораторного аналізу становить 99%, тому його дані можуть бути використані в суді.

Як підготуватися до генетичного аналізу крові

Зразок крові на аналіз беруть з вени в будь-який час доби, але краще вранці. Біоматеріал здають натщесерце: час між трапезою і парканом біоматеріалу має становити не менше восьми годин. За два-три дні до дослідження слід відмовитися від гострої, жирної, перченої їжі. В день процедури можна пити тільки просту негазовану воду. За два-три тижні до здачі крові слід відмовитися від вживання алкогольних напоїв, лікарських препаратів, наркотиків. Якщо прийом медикаментозних засобів обов'язковий, треба попередити лікаря.

В день забору матеріалу куріння небажано. Жінкам краще здавати кров на аналіз посеред менструального циклу, оскільки під час місячних йде гормональна перебудова, яка може спотворити достовірність результатів. За день до дослідження слід ухилятися від навантажень, тренувань. У день здачі біоматеріалу треба відмовитися навіть від зарядки. Під впливом фізичних вправ кров тече швидше, в ній прискорюються хімічні реакції, що може спотворити результати.

Розшифровка результатів

Отримані результати порівнюються з еталонними зразками. Потім на підставі відсутності або присутності досліджуваних генів, наявності в них змін чи мутацій генетик робить висновок про стан хромосом і заносить результати в генетичний паспорт. Після лікар оцінює ризик розвитку або наявність того чи іншого захворювання і дає рекомендації, спрямовані на запобігання або усунення недуги.

Якщо був зроблений тест на батьківство, у разі позитивного результату генетик дає висновок з вірогідністю в 99,9%. Такі цифри пояснюються тим, що батько завжди може мати брата-близнюка, у якого майже ідентичний набір хромосом. На практиці таке трапляється вкрай рідко, але виключати ситуацію не можна. Якщо чоловік батьком дитини не є, результат категоричний – 100%.

Ціна

Зробити генетичний аналіз крові можна в багатьох медичних центрах Москви і Московської області. Можна замовити повне генетичне обстеження.Середня вартість генетичного аналізу для чоловіків і хлопчиків коливається від 80 до 85 тис. р., для жінок – від 72 до 75 тис. р. Дешевше обійдеться тест, спрямований на пошук конкретного захворювання:

• жіноче безпліддя та ускладнення вагітності: 25 тис. р.;
• схильність до тромбозів при вагітності: 2,3 – 2,6 тис. р.;
• тест на схильність до тромбозів (розширена панель): 7,5 - 8 тис. р;
• тест на схильність до тромбозів (скорочена панель): 2,5 - 3 тис. р;
• спадкові випадки раку молочної залози і/або яєчників, при аналізі двох генів – 4 тис. р., чотирьох генів – 9 тис. р.
• генетичні причини чоловічого безпліддя: 15-16 тис. р.;
• спадкова схильність до цукрового діабету 1 типу: 6 тис. р.;
• інфаркт міокарда: 8-9 тис. р.;
• тест на батьківство: 9 тис.

Відео

Генетичний аналіз при вагітності