Archive for the ‘Genetyka kliniczna’ Category

AMNIOPUNKCJA I ASPIRACJA KOSMÓWKI ŁOŻYSKA

W celu przeprowadzenia badań genetycznych musimy pobrać prób­kę tkanek płodu. Jest to możliwe albo za pomocą punkcji owodni, albo biopsji kosmówki łożyska. Podczas ciąży macica wypełnia się płynem produkowanym przez płód i łożysko, tak zwanym płynem owodniowym, który znajduje się w ?worku” tkanki łącznej (worku owodniowym). Płyn ten amortyzuje wszelkiego rodzaju urazy i uderzenia, ochraniając płód. W płynie owodniowym znajdują się komórki, które pochodzą z naskórka, płuc oraz układu pokarmowego i moczowego płodu, a także z worka owodni. Podczas punkcji owodni (tak zwanej amniopunkcji) lekarz – pod kontrolą ultrasonografu – pobiera strzy­kawką niewielką ilość tego płynu. Znajdujące się w nim komórki ho­duje się w specjalnych sterylnych warunkach za pomocą odpowiednich odżywek wspomagających ich wzrost. Już po 7-10 dniach od pobrania jest ich wystarczająco dużo do wykonania badań chromosomów, ba­dań mutacji DNA lub badań biochemicznych. Czasami przeprowadza się także biochemiczne badania samego płynu owodniowego (z reguły od piętnastego do szesnastego tygodnia ciąży). Ryzyko poronienia cią­ży z powodu punkcji owodni wynosi zaledwie 0,5% lub mniej. Inne możliwe powikłania to brak wzrostu komórek i, co za tym idzie, brak komórek, na których można by wykonać badania prenatalne oraz pro­blematyczne wyniki wymagające ponownego sprawdzenia.

W celach badawczych tkanki płodu można również uzyskać za po­mocą biopsji (tak zwanej aspiracji) kosmówki. Jest to ta część łożyska, która wrasta jak korzenie w wyściółkę macicy. Otrzymane w ten spo­sób komórki poddaje się hodowli, podobnie jak komórki otrzymane podczas amniopunkcji. W specjalnych warunkach badania wykonuje się także bezpośrednio na komórkach kosmówki po ich specjalnym przy­gotowaniu. Aspirację kosmówki można wykonać już w dziesiątym ty­godniu ciąży, rutynowo robi się to jednak w jedenastym lub dwunastym tygodniu. Ryzyko poronienia ciąży wynosi około 1%. Możliwe powi­kłania to również brak wzrostu komórek i, w związku z tym, brak ko­mórek, na których można wykonać badania prenatalne, a także niepra­widłowe wyniki badań, które wymagają ponownego badania za pomo­cą amniopunkcji.

Badania prenatalne tkanek płodu zaleca się przeprowadzać wyłącz­nie w specyficznych wypadkach. Nie powinny być robione w celu usta­lenia płci dziecka lub wyłącznie z powodu nieuzasadnionego strachu matki przed chorobami wrodzonymi. Wykonanie tych badań, które w końcu mogą spowodować poronienie płodu, wymaga spełnienia od­powiednich warunków. Do takich należą: wiek matki powyżej 35 lat, poprzednia ciąża lub dziecko z aberracją chromosomową, wady wro­dzone płodu ujawnione podczas badania ultrasonograficznego, poprzed­ni przypadek choroby genetycznej z wysokim ryzykiem jej ponownego wystąpienia (choroba dziedziczona recesywnie lub dominująco) i zrów­noważona aberracja chromosomowa u jednego z rodziców). Badania prenatalne tkanek płodu są także wskazane, gdy mamy do czynienia z poronieniami lub porodami martwymi w rodzinie albo gdy poprzed­nie dziecko urodziło się z licznymi wadami o nieustalonej przyczynie.

BADANIA ULTRASONOGRAFICZNE

Badania ultrasonograficzne są dla płodu i matki bezpieczne – nie ma­ją żadnych skutków ubocznych. Powinny być wykonywane podczas każdej ciąży celem wykrycia fizycznych wad rozwojowych płodu (wady serca, bezczaszkowie, przepuklina rdzeniowa, wady nerek lub ubytki kończyn), a także ciąży mnogiej, z którą również wiążą się niekiedy po­ważne powikłania. Czasami podczas badania USG można ustalić płeć dziecka, co ma znaczenie w poradnictwie genetycznym chorób sprzę­żonych z płcią. Ultrasonograficzne badania płodu w celu wykrycia wad wrodzonych wykonuje się od dziesiątego tygodnia ciąży. W tym okresie istnieje możliwość wykrycia najcięższych wad, na przykład bezczaszkowia. Optymalny okres badania USG to osiemnasty (do dwudziestego) tydzień ciąży, gdy dziecko jest odpowiednio duże, lecz jeszcze nie na ty­le ściśnięte, żeby uniemożliwiało to jego zbadanie. Jeżeli istnieje wyso­kie ryzyko wady serca lub jeżeli podczas badania USG wykryto wadę serca płodu, wskazany będzie echokardiogram płodu. Jest to specjali­styczne badanie budowy i pracy serca przeprowadzone przez kardiolo­ga dziecięcego. Pozwala na dokładne ustalenie anatomicznych wad ser­ca oraz ocenę jego pracy. Badania USG mogą być wykonywane nawet codziennie, gdy jest to wymagane przez sytuację kliniczną.

BADANIA PRENATALNE

Tylko u niewielu rodzin prawdopodobieństwo genetycznego powtó­rzenia się choroby jest naprawdę duże (25-50%). Natomiast w wielu rodzinach jest ono przez rodziców wyolbrzymiane. Ponieważ większość wad wrodzonych wykazuje pochodzenie wieloczynnikowe lub występu­je sporadycznie, prawdopodobieństwo tej samej wady u następnego dziecka wynosi mniej niż 5%. Zależy ono od charakteru wady i jej skut­ków, od historii rodzinnej, czasami od płci chorego dziecka oraz od in­nych czynników, które uwzględnia się podczas konsultacji genetycznej.

Badania prenatalne mają pozytywny wpływ na przebieg ciąży, zmniejszają strach i obawy rodziców. Co prawda nigdy nie mogą za­gwarantować w 100%, że dziecko urodzi się zdrowe, lecz możliwość ich wykonania często ułatwia rodzicom podjęcie decyzji o ponownym rodzicielstwie. Rodzice, którzy mają za sobą urodzenie chorego dziec­ka, decydują się na kolejną ciążę, bo wiedzą, że mogą liczyć na wykry­cie ewentualnej choroby i że istnieje możliwość, aby zapobiec ponow­nemu nieszczęściu. W większości wypadków dziecko będzie zdrowe, a obawy rodziców okażą się bezpodstawne.

Podstawowe typy badań prenatalnych to badanie ultrasonograficzne płodu, łącznie z echokardiogramem serca, oraz badanie genetyczne na bazie tkanek płodu pobranych za pomocą amniopunkcji lub aspiracji kosmówki łożyska.

BADANIA ?PROFILÓW GENETYCZNYCH”

Badania populacyjne różnych wieloczynnikowych chorób wieku do­rosłego wykazały, że niektóre polimorfizmy DNA występują częściej u ludzi z pewnymi chorobami. Jeszcze nie znamy znaczenia tego od­krycia – nie wiadomo, jaką funkcję pełnią one w rozwoju choroby (nie można stwierdzić, czy powodują chorobę albo przyczyniają się do jej rozwoju). W niektórych przypadkach są one związane ze zwiększoną podatnością na daną chorobę, niekiedy zaś odpowiadają za zróżnico­wane reakcje organizmu na lek.

Nieuczciwe firmy biotechnologiczne postanowiły wykorzystać tę niezupełnie jeszcze jasną sytuację i zaoferować tak zwane ?profilowa­nie DNA” pod kątem poszczególnych chorób. Należą do nich miażdży­ca i choroba wieńcowa – tak zwany ?profil Kardio”, osteoporoza – tak zwany ?profil Osteo”, a także choroby immunologiczne, astma, alergie i różne formy raka – tak zwany ?profil Immuno” oraz wiele innych. Fir­my te twierdzą, że znając swój ?profil genetyczny”, będziemy mogli le­piej zapobiegać chorobom, stosować właściwą dietę i prowadzić od­powiedni tryb życia, oraz przyjmować w razie potrzeby odpowiednie dla nas lekarstwa i witaminy. Te obiecanki cacanki nie wynikają z żad­nych rygorystycznych badań naukowych. Są to wyłącznie hasła rekla­mowe. Bez odpowiedniego nadzoru lekarskiego osoby, które otrzy­mały dodatnie wyniki genetycznych testów ?profilowych”, zaczną brać lekarstwa, które są im niepotrzebne lub wręcz szkodliwe. Przyjmowa­nie lekarstw, witamin czy innych suplementów wiąże się z ryzykiem skutków ubocznych; często też idzie w parze z ignorowaniem praw­dziwych przyczyn nadwagi, cukrzycy typu II, choroby wieńcowej oraz innych chorób. Podobnie wyniki negatywne testów ?profilowych” na daną chorobę mogą sprawić, że nie zauważymy jej poważnych obja­wów. Jeszcze inne firmy oferują badania DNA pod kątem dostosowa­nia diety do ?profilu genetycznego” pacjenta, co jest kompletną bzdu­rą! I oczywiście oferują żywność dopasowaną do tego specyficznego ?profilu”.

Wymienione testy ?profilowe” nie mają nic wspólnego z prawdzi­wymi testami genów podatności, jak testy na raka piersi BRCA1, BRCA2 lub testy na raka jelita grubego czy też testy na choroby dominujące wieku dorosłego.

BADANIA OJCOSTWA I POKREWIEŃSTWA

Badanie ojcostwa opiera się na badaniu polimorfizmów DNA. Ustala ono, jakie polimorfizmy posiada dziecko w porównaniu z polimorfizmami domniemanego ojca. Ponieważ dziecko otrzymuje połowę DNA od matki, a połowę od ojca, połowa jego polimorfizmów powinna być identyczna z tymi, które występują u domniemanego ojca. I choć nie­raz może się zdarzyć, że rodzice mają kilka takich samych polimorfi­zmów, nie jest możliwe, żeby wszystkie były takie same – identyczne zestawy polimorfizmów występują jedynie u bliźniąt jednojajowych. Im większą liczbę polimorfizmów się zbada, tym większa pewność otrzymanego wyniku. W testach na ojcostwo bardzo ważne jest także, czy rodzice są spokrewnieni oraz w jakim stopniu. Badania te potrafią wykazać w 99,99%, czy dana osoba jest rodzicem, oraz wy­kluczyć w 100%, że nim nie jest. Jedynie w sytuacji, gdy domniemany ojciec ma brata-bliźniaka, nie można ustalić, który z nich jest ojcem dziecka.

Takie same badania przeprowadza w celu ustalenia, kto jest mat­ką dziecka. Ma to zastosowanie w badaniach dzieci adoptowanych. Testy tego rodzaju przeprowadzono w Argentynie, aby odnaleźć dzie­ci osób zaginionych podczas rządów argentyńskiej junty wojskowej. W latach siedemdziesiątych XX wieku w Argentynie zamordowano ponad trzydzieści tysięcy osób. Kobietom skazanym na śmierć, które w czasie aresztowania były w ciąży, pozwolono urodzić dzieci, które zostały następnie adoptowane przez rodziny wojskowych. Liczbę tych porwanych dzieci szacuje się na co najmniej pięćset, zaś dzięki bada­niom genetycznym do tej pory udało się odnaleźć rodziny zaledwie niewielkiej ich części. W tej sytuacji prowadzi się testy, które pomogą stwierdzić, czy adoptowane osoby mogą być wnukami lub wnuczkami ludzi poszukujących swoich potomków.

Badania pokrewieństwa stosuje się także w medycynie sądowej, w celu identyfikacji przestępców (porównuje się śladowy DNA, odna­leziony na miejscu zbrodni, z DNA domniemanego przestępcy – szuka się wtedy 100-procentowej zgodności markerów i polimorfizmów) oraz w celu identyfikacji zwłok (wtedy porównuje się DNA denata z DNA krewnych i ustala, czy zespoły polimorfizmów zgadzają się z za­sadami dziedziczenia i podanego pokrewieństwa).

BADANIA PRZEDOBJAWOWE

Niektóre choroby dominujące ujawniają się dopiero w wieku doro­słym. Należą do nich tak poważne schorzenia, jak pląsawica Hunting­tona, choroba Machado i Josepha i inne typy ataksji móżdżkowych oraz dziedziczna torbielowatość nerek. Choroby te są bezobjawowe – cza­sami nawet do czwartej lub piątej dekady życia – ich nosiciele nieraz dowiadują się o diagnozie dopiero po założeniu rodziny i po narodzi­nach swoich dzieci. W wypadkach zwyrodniających chorób systemu nerwowego, jak pląsawica czy ataksje, specjalistyczna opieka psycholo­giczna jest wymagana zarówno przed, jak i po badaniach. Wiele osób, u których został wykryty gen pląsawicy, decyduje się nie zakładać ro­dziny, rozwodzi się, postanawia nie mieć dzieci, drastycznie zmienia tryb życia. Czasami z powodu wyniku, który ujawnia, że pacjent w przyszłości zachoruje, dochodzi do poważnych zaburzeń emocjonal­nych, zdarza się też, że pacjenci popełniają samobójstwo. Należy tak­że pamiętać, że każdy dodatni wynik dotyczy wielu innych osób w da­nej gałęzi rodziny. W jakich sytuacjach należy powiadomić rodzinę o wynikach naszych testów? Czy zawsze? A co z naszą prywatnością? i naszą przyszłością? Niekiedy rodzice z genem choroby dominującej pragną zapobiec tej chorobie u swoich dzieci i decydują się na badania prenatalne. Jednak czy badania takie powinny być wykonane w wypad­ku genów predysponujących do rozwoju chorób nowotworowych, czy tylko w przypadku postępujących chorób systemu nerwowego? A co zrobić, gdy jedno z identycznych bliźniąt decyduje się na badanie genu pląsawicy Huntingtona, a drugie tego testu nie chce? Oto tylko kilka py­tań, z którymi boryka się współczesna genetyka kliniczna.

BADANIA GENÓW PODATNOŚCI

Naukowcy ciągle odkrywają nowe mutacje genów związanych z chorobami wieloczynnikowymi, jak cukrzyca, miażdżyca, różne no­wotwory. Niestety, często dokładne wyjaśnienie wyników tych testów nie jest możliwe. Jednymi z lepiej rozpracowanych i zrozumianych są mutacje genów podatności na specyficzne nowotwory. Należą do nich geny predysponujące do rozwoju raka piersi, jelita grubego, nerki. Geny te nazywa się genami wrażliwości lub predyspozycji. Ryzyko zachorowania na raka, jeżeli u pacjenta występu­je dana mutacja, wynosi – w zależności od zmutowanego genu – od 85% (mutacje genu BRCA1 i rak piersi) do 100% (mutacje genu APB i rak jelita grubego). Odkrycie mutacji danego genu podatności pozwa­la na wcześniejszą diagnostykę, nadzór kliniczny oraz – niekiedy – na usunięcie narządu, zanim nowotwór się w nim rozwinie. Badania ge­nów podatności powinny być zawsze wykonane po rozmowie z leka­rzem genetykiem lub doradcą genetycznym, a ich wyniki przekazane pacjentowi osobiście. Jeżeli wyniki są dodatnie, chory powinien natych­miast zostać skierowany do specjalistycznej poradni onkologicznej. Ba­dań tych nigdy nie należy robić bezosobowo lub korespondencyjnie. Należy także pamiętać, że wykrycie mutacji genu podatności nie ozna­cza, że u pacjenta zawsze wystąpi choroba.

USTALENIE NOSICIELSTWA CHOROBY GENETYCZNEJ

W wypadku chorób monogenowych, których mutacje są znane, ustalenie nosicielstwa odbywa się za pomocą analizy DNA. Badanie przeprowadza się najpierw u chorego i jeżeli zostaną wykryte obie mu­tacje, badani są rodzice. Po określeniu, która z danych mutacji wystę­puje u matki, a która u ojca, badania na nosicielstwo można przepro­wadzić u krewnych. Jeżeli mutacji oznaczonej u pacjenta nie można od­naleźć u ojca, to jest możliwe, że mamy do czynienia z dzieckiem pozamałżeńskim – wtedy ryzyko nosicielstwa u krewnych domniemane­go ojca spada do ryzyka populacyjnego.

Niekiedy u chorego wykrywa się tylko jedną mutację, choć wiadomo, że choruje on na daną chorobę. W takich sytuacjach ustala się, które z rodziców jest jej nosicielem; badanie nosicielstwa tej mutacji jest też możliwe u krewnych rodzica. Wyniki badań w danej gałęzi rodziny będą stuprocentowo pewne. Natomiast badanie krewnych rodzica, u którego nie wykryto mutacji, jest o wiele bardziej skomplikowane i wymaga spe­cjalistycznych obliczeń statystycznych. Biorą one pod uwagę częstość występowania danej choroby w populacji oraz częstość występowania mutacji, które można wykryć za pomocą danego badania.

BADANIA DZIEDZICZENIA CHOROBY

Brak znajomości czy też możliwości identyfikacji mutacji ogranicza diagnostykę chorób dziedzicznych, ale jej nie wyklucza. Stosuje się wówczas pośrednie metody śledzenia markerów genetycznych sprzę­żonych z daną chorobą. Sprzężenie określa, że dany gen i marker znaj­dują się w tym samym chromosomie. Markery to specyficzne sekwen­cje DNA, które można zidentyfikować, a następnie śledzić ich dziedzi­czenie z pokolenia na pokolenie. Im bliżej znajdują się dwa markery lub marker i gen, tym większe sprzężenie i tym pewniejszy wynik badań. Markery mogą leżeć nawet w obrębie badanego genu. Badanie sprzę­żenia danej choroby w rodzinie jest o wiele bardziej skomplikowane niż bezpośrednie badanie mutacji genu i dlatego wymaga pomocy do­radcy genetycznego w celu wyjaśnienia wyników. Wyniki badania sprzężenia nie określają, czy pacjent odziedziczył dany gen, lecz tylko prawdopodobieństwo tego faktu.

Wraz z coraz większym postępem na polu genetyki pośrednie bada­nia dziedziczenia stosuje się coraz rzadziej; zastępuje je identyfikacja mutacji związanych z daną chorobą oraz bezpośrednia analiza DNA.

BEZPOŚREDNIA ANALIZA MUTACJI GENU

Pierwsze geny, których sekwencję poznano, to geny peptydów he­moglobiny. Mutacji tych genów użyto najwcześniej w bezpośredniej diagnostyce DNA. Przykładowo, w anemii sierpowatej zmiana jednego nukleotydu w sekwecji aglobiny powoduje zmianę aminokwasu glutaminu na walinę, co wywołuje poważne zaburzenia w pracy hemoglobi­ny. Ta zamiana nukleotydowa jest łatwo rozpoznawalna za pomocą bezpośrednich badań sekwencji DNA.

Bezpośrednie badania sekwencji DNA mają na celu zbadanie, czy u pacjenta występuje mutacja danego genu lub inna zmiana DNA za­kłócająca jego działanie. W wielu chorobach monogenowych dokładne zmiany w sekwencji DNA są już znane i właśnie te zmiany ujawniają się podczas testów genetycznych. Niekiedy jedna mutacja powoduje większość przypadków danej choroby i wtedy łatwo postawić diagno­zę molekularną. Jest tak w anemii sierpowatej oraz achodroplazji, gdzie zmiana jednego kodonu odpowiada za ponad 98% przypadków tych chorób. Niestety w większości pozostałych chorób genetycznych mu­tacje są zróżnicowane i analiza DNA czasami przysparza kłopotów. Dzieje się tak, na przykład, w wypadku krwawiączki lub choroby von Recklinghausena (nerwiakowłókniakowatości), w której większość chorych ma tak zwane ?prywatne” mutacje – występują one tylko w ich rodzinie. Wtedy bezpośrednia analiza DNA jest możliwa, lecz jest ona o wiele bardziej skomplikowana i wymaga interpretacji lekarza genetyka. Bywają też sytuacje, gdy analiza mutacji DNA jest niemożli­wa; wtedy stosuje się pośrednią analizę genetyczną, czyli badanie dzie­dziczenia choroby.