… недавние открытия в области современных молекулярных технологий значительно повысили возможность диагностики генетических патологий плода во время беременности.
Пренатальная генетическая диагностика (или определения генетического статуса плода во время беременности) позволяет супругам подготовиться к возможным медицинским проблемам в будущем, по возможности предотвратить развитие некоторых осложнений и принять решение относительно сохранения (пролонгирования) беременности в случае выявления тяжелых генетических нарушений у плода. Также пренатальная генетическая диагностика проводится при экстракорпоральном оплодотворении (ЭКО) в виде генетического исследования эмбриона в целях выявления генетической аномалии (определяется наличие маркеров около 6000 наследственных заболеваний). В матку переносятся только здоровые эмбрионы, что таким образом позволяет избежать необходимости прерывания беременности из-за тяжелого заболевания плода.
Большинство генетических синдромов вызвано:
серьезными хромосомными аберрациями (хромосомными мутациями, хромосомными перестройками, которые изменяют структуру хромосом);
микроделециями (потеря участка хромосомы) и микродупликациями (удвоение участка хромосомы);
моногенными мутациями (менделевское наследование; менделевские нарушения включают синдромы, которые вызваны моногенными мутациями, которые могут передаваться по Х-сцепленному, аутосомно-доминантному или аутосомно-рецессивному типу наследования).
Для чего важно знать тип наследования и точную генетическую основу заболевания? В тех случаях, когда у ребенка есть менделевское генетическое заболевание, тип наследования определяет риск повторного рождения больного потомства у родителей. Например, если заболевание было унаследовано по аутосомно-рецессивному типу, то оба родителя здоровы, но каждый является носителем мутации в одной из двух копий одного и того же гена, что приводит к развитию специфического заболевания. У такой пары риск рождения больного ребенка равен 25% при каждой беременности, в то время как этот же риск при беременности у здорового потомства очень низок - менее 1%. Однако при Х-сцепленном типе наследования риск повторного рождения больного ребенка у здоровых женщин в семье может достигать 25%. Поэтому умение различать типы наследования позволяет точно оценить репродуктивные риски здоровых членов семьи.
Рассмотрим основные методы, используемые в настоящее время для диагностики генетических патологий плода во время беременности.
Кариотипировании плода позволяет выявить серьезные хромосомные аберрации. Хромосомные аберрации, нарушая баланс наследственных факторов, являются причиной многообразных отклонений в строении и жизнедеятельности организма, проявляющихся в так называемых хромосомных болезнях. Для всех форм хромосомных болезней характерна множественность проявлений в виде врожденных пороков развития. С целью кариотипирования плода производится биопсия ворсин хориона между 11 - 13-й неделями беременности или амниоцентез, начиная с 16-й недели.
Определение толщины воротниковой зоны (ВЗ) плода, определение концентрации свободного -чХГ (человеческого хорионического гонадотропина) сыворотки матери и определение РАРР-А (ассоциированного с беременностью протеина-А плазмы) – это те скрининговые методы пренатальной генетической диагностики, которые позволяют выявить около 90% случаев трисомии 21-й хромосомы и других основных анеуплоидий (изменений нормального числа хромосом в клетках) в I триместре беременности с частотой ложноположительных результатов, равной 5%.
Оценка толщины носовой кости и оценка кровотока в венозном протоке, печеночной артерии и в трикуспидальном клапане являются теми параметрами, которые определяют с целью повышения частоты выявления аномалий. Проведение биохимического скрининга на 9 - 10-й неделе и ультразвуковое сканирование на 12-й неделе могут еще больше повысить частоту выявления анеуплоидий плода. При беременностях двойней скрининг на хромосомные аномалии включает вычисление риска с учетом сочетания возраста матери и толщины ВЗ плода. Частота выявления хромосомных аномалий может быть также повышена дополнительным проведением биохимического анализа крови матери.
Скрининг на анеуплоидию плода во II триместре беременности. Частота выявления некоторых анеуплоидий плода во II триместре равна 30% при учете только возраста матери (!только лишь возраст матери является недостаточным критерием для пренатального скрининга на анеуплоидию, и он не должен использоваться как основание для рекомендации инвазивного тестирования при том, что можно провести биохимическое исследование), 60 - 65% - с учетом сочетания возраста матери и уровня альфа-фетопротеина и -чХГ, 65 - 70% - с дополнительным исследованием уровня свободного эстриола и 70 - 75% - с дополнительным определением уровня ингибина А, при этом частота ложноположительных результатов равна 5%. Если измеряется уровень общего чХГ, а не свободного, то частота выявления снижается на 5%.
Ультразвуковое исследование плода и хромосомные анеуплоидии. Наличие «слабых маркеров» при ультразвуковом исследовании (УЗИ) плода повышает риск присутствия анеуплоидии плода, однако они не являются определяющими. Индивидуальные слабые маркеры различаются в зависимости от связи с плодовой анеуплоидией. Выявление нескольких слабых маркеров повышает значимость их обнаружения в сравнении с выявлением тех же маркеров по отдельности. Фетальные сонографические (т.е. ультразвуковые) маркеры, связанные с повышенным риском анеуплоидии плода (а также нехромосомных нарушений), включают утолщение ВЗ, эхогенный кишечник, легкую степень вентрикуломегалии, эхогенные внутрисердечные очаги и кисты сплетений хориона. Дополнительные маркеры, такие как одна пупочная артерия, пиелэктазия и расширенная большая цистерна, связаны с повышенным риском нехромосомных нарушений, если обнаруживаются по отдельности.
Скрининг на анеуплоидию плода в крови матери. Недавно было доказано, что определение синдрома Дауна плода путем секвенирования (определения аминокислотной или нуклеотидной последовательности) циркулирующей, свободной от клеток, ДНК плода в материнской плазме является надежным тестом с высокой чувствительностью и специфичностью. Однако для определения трисомии по 13-й и 18-й хромосомам требуется соответствующий био-информатический анализ последовательности генов из-за различного содержания чХГ.
FISH-анализ позволяет выявить микроделеции и микродупликации, а также используется при подозрении на какое-либо заболевание, например, синдром Ди-Джорда или Виллиамса. Эта технология основана на гибридизации специфичных геномных зондов с участком хромосомы. Если определенный участок генома отсутствует, то флюоресцентный сигнал будет отсутствовать.
Сравнительная геномная гибридизация (СГГ) – это тот метод, который позволяет выявить изменения числа малых геномных копий, когда нет возможности заподозрить какой-либо диагноз. СГГ-исследование - это недавно разработанная технология, основанная на гибридизации двух образцов ДНК (одна - от пациента, другая - контроль), маркированных разными флюоресцентными красками с микроматрицей определенных фрагментов ДНК, фиксированных на предметном стекле.
«Секвенирование следующего поколения» это та новая технология, которая позволяет с помощью анализа специфических мутаций или параллельного секвенирования большого числа генов выявить мутации в одном гене (вызывающие моногенные заболевания). Этот метод позволяет определить последовательность всех кодирующих (белки) генов за несколько недель. Также возможно секвенирование целого генома.