ДНК диагностика генетического риска. Точность косвенной ДНК-диагностики
В практике медико-генетического консультирования методы ДНК-анализа могут использоваться для пренатальной, преимплантационной и ранней доклинической диагностики носительства мутации. Пренатальная ДНК-диагностика предполагает определение генотипа плода на ранних сроках беременности (первый-второй триместр, предпочтительнее на 8-12-й неделе), что дает возможность при обнаружении мутации сделать медицинский аборт.
Образцы ДНК плода получают из биоптатов хориона (хорионбиопсия), плаценты (плацентобиопсия), клеток амниотической жидкости (амниоцентез) или лимфоцитов пуповинной крови (кордоцентез). К сожалению, все указанные процедуры, проводящиеся под контролем ультразвука, являются инвазивными и сопряжены с определенным риском прерывания беременности, оцениваемым в среднем как 1,5-2%..
Если в обследуемой семье мутация изучаемого гена известна (т.е. выявлена ранее у больного родственника или клинически здорового носителя), при пренатальной ДНК-диагностике плода молекулярное тестирование облегчается - например, путем использования соответствующей рестрикционной эндонуклеазы. В том случае, когда предварительный генетический материал больного члена семьи (носителя) недоступен для исследования, поиск мутаций у плода осуществляется стандартными методами мутационного скрининга - в зависимости от генетических особенностей изучаемого заболевания.
Выявление конкретных мутаций у плода позволяет с абсолютной достоверностью устанавливать его генетический статус и определять прогноз. Несколько иначе обстоит дело с пренатальной ДНК-диагностикой, осуществляемой косвенными методами. Такая диагностика обычно проводится в тех случаях, когда изучаемый ген не идентифицирован (известна лишь его хромосомная локализация) либо он имеет сложную структуру, что технически значительно затрудняет поиск мутаций. Точность косвенной ДНК-диагностики, позволяющей оценивать наследование мутантной хромосомы, определяется близостью патологического гена и используемого маркера (маркеров).
Например, если ген болезни и изучаемый маркер расположены друг от друга на расстоянии 2 см, вероятность рекомбинации между данными локусами (и следовательно, вероятность ошибки) составляет 2%; соответственно, точность диагностики носительства мутантной или нормальной хромосомы в этом случае составляет около 98%. Идеальным является использование внутригенных маркеров в комбинации с тесно сцепленными маркерами, фланкирующими изучаемый ген с теломерной и центромерной сторон.
Весьма перспективным направлением профилактики наследственной патологии является преимплантационная ДНК-диагностика. Сущность ее заключается в исследовании ДНК клеток раннего зародыша, развитие которого инициируется in vitro путем искусственного оплодотворения (альтернативой является анализ ДНК полярных телец овулировавших яйцеклеток). Имплантация зародыша в матку осуществляется только после исключения у него носительства мутантного гена. Таким образом исход соответствующей беременности становится, с генетической точки зрения, однозначно благоприятным.
В неврологии наибольший опыт преимплантационной ДНК-диагностики получен при мышечной дистрофии Дюшенна/Бекера, спинальной амиотрофии и некоторых других моногенных заболеваниях [Verlinsky Y, Kuliev A., 1993;FallonL. etal., 1999]. До настоящего времени основной проблемой преимплантационной ДНК-диагностики является недостаточно высокий процент приживаемости имплантируемых в матку зародышей (не более 20-30%). Однако с развитием микрохирургической техники и общим прогрессом гинекологии и эндокринологии можно ожидать новых существенных успехов в техническом и медико-биологическом обеспечении преимплантационной диагностики наследственных заболеваний.
