ЛЕКЦИЯ №1 Медицинская генетика – наука о наследственной патологии человека

курсом мед. генетики СОГМА
доцент Гетоева Залина Казбековна

клиническая генетика.

2. Краткая история развития медицинской генетики.

3. Структура

медицинской генетики, ее дифференциация на отдельные дисциплины.

4. Аксиомы медицинской генетики.

5. Значение генетики для медицины.

6. Генетический груз: понятие, размеры и структура.

7. Медико-генетическая служба России и РСО-Алания: цели, задачи, возможности.

клиническая генетика.

являются
фундаментальными
свойствами живого и присущи
всем живым организмам
Общая генетика

изучает принципы организации генетической информации, закономерности ее функционирования и передачи в процессе размножения.

Генетика человека,
или антропогенетика, изучает проявления наследственности и изменчивости у человека на всех уровнях его организации и существования: молекулярном, клеточном, организменном, популяционно-видовом, биогеоценотическом.

человека под углом зрения патологии
Как фундаментальная дисциплина
изучает:
наследственные механизмы

поддержания гомеостаза организма
и здоровья индивида;
роль наследственных факторов
в этиологии и патогенезе болезней;
влияние наследственных факторов
на клиническую картину,
особенности течения и исход болезней;
влияние генотипа на эффективность
проводимого лечения и
индивидуальные реакции пациента
на лекарственные препараты.

Как клиническая дисциплина
изучает и внедряет
в практику здравоохранения:
современные методы
максимально точной диагностики
наследственных болезней,
лечения и реабилитации больных;
мероприятия по профилактике
наследственных болезней
в отдельных семьях и в популяции

Генетика – теоретический фундамент современной медицины

Медицинская генетика
Клиническая генетика
Медицина
Фундаментальные

науки

Генетика
Генетика человека

медицинской генетики.

с древних времен до открытия в 1865 году Г.Менделем

законов наследования.

Период открытия и переоткрытия законов наследования
с 1865 г. до начала XX века.

Современный период
с 9-тисотых годов XX века до настоящего времени.

науки

гипотезу о молекулярном строении и матричной репродукции хромосом, предложил и

обосновал новое направление в медицинской генетике – евфенику – «учение о хорошем проявлении наследственных задатков»

С.Г.Левит – генетик-клиницист и цитогенетик, директор первого открытого в 1930 г. в Советском союзе медико-биологического института, преобразованного в 1935 г. в медико-генетический институт.

С.Н.Давиденков – невропатолог, генетик, основатель клинической генетики в СССР, организовал первую в мире медико-генетическую консультацию, опубликовал несколько монографий по наследственным болезням нервной системы.

Медико-генетического научного центра РАМН,
Е.К.Гинтер – профессор, директор Медико-генетического научного

центра РАМН,
Н.П.Бочков – академик РАМН, зав.кафедрой мед.генетики ММА им.Сеченова,
П.В.Новиков – д.м.н., профессор, руководитель отдела клинической генетики НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ,
С.И.Козлова - д.м.н., профессор, зав.кафедрой мед.генетики РМАПО,
Е.Т.Лильин – д.м.н., профессор, зав.кафедрой мед.генетики ММСИ, главный реабилитолог МЗ РФ,
Г.Г.Гузеев –к.м.н, заведующий медико-генетической консультацией ГДКБ №13 им.Филатова, главный генетик г.Москвы,
В.Ф.Солониченко – к.м.н., ведущий синдромолог России,
Н.С.Демикова - д.м.н, ст.научный сотрудник Федерального Центра Мониторинга ВПР,
Н.П.Кулешов - д.м.н., профессор зав.лабораторией цитогенетики МГНЦ РАМН,
Д.А.Залетаев - д.м.н., зав.лабораторией молекулярной цитогенетики МГНЦ РАМН,
Ю.Б.Юров и С.Г.Ворсанова – д.м.н., ведующие специалисты в области молекулярной цитогенетики,
А.Д.Байков - д.м.н.-руководитель Федерального Центра по диагностике и лечению ФКУ,
Н.И.Капранов - д.м.н., руководитель центра по диагностике и лечение муковисцидоза,
Е.Ю.Захарова, Т.М. и А.М.Букины,– сотрудники лаборатории наследственных болезней обмена веществ МГНЦ РАМН.

Вопрос 3.

Структура медицинской генетики,
ее дифференциация на отдельные дисциплины.

факторов в развитии патологии человека и система методов диагностики, лечения

и профилактики наследственной патологии в широком смысле». (Е.К.Гинтер)

В рамках современной медицинской генетики сформировались новые научные направления и самостоятельные науки, изучающие вопросы организации и функционирования генетической информации человека в норме и в условиях наследственной и ненаследственной патологии.

тонкую структуру гена, механизмы реализации генетической информации, химизм реакций, протекающих

на уровне клеток и организма, исследует природу наследственных болезней обмена веществ; использует не только методы стандартной биохимии, но и такие методы, как электрофорез, жидкостная и газовая хроматография, флюориметрия, рентгеноструктурный и рестрикционный анализ и другие.

Генная инженерия разрабатывает приемы и методы манипулирования генами, использования генов в производстве пищевых продуктов и лекарственных препаратов.

Иммуногенетика изучает генетические основы иммунных реакций, закономерности наследования групп крови и тканевых антигенов.

Цитогенетика изучает особенности морфологии и поведения хромосом, индивидуальные варианты хромосом здоровых людей, а также все разнообразие изменений хромосом, сопровождающих хромосомные болезни и иные нарушения здоровья людей; использует для этого не только традиционные методы рутинного и дифференциального окрашивания хромосом, но и современные методы молекулярно-цитогенетического анализа (FISH-анализа), 24-цветного анализа (multicolor FISH).

Генетика соматических клеток изучает механизмы переноса генов на клеточном уровне, разрабатывает методы клонирования не только многих биологических объектов, но и человека и его органов, используя для этого методы гибридизации ДНК.

половых клеток (гамет), генетические механизмы эмбриогенеза и постэмбрионального развития, формирования

врожденных пороков и аномалий развития.

Генетика поведения изучает генетические механизмы поведения здоровых и больных людей, генетические основы интеллекта и познавательных способностей, умственной отсталости и психических расстройств у человека.

Популяционная генетика изучает генетическую структуру различных популяций людей (состав их генофондов, спектр и частоту встречаемости определенных генов и наследственных болезней), закономерности распределения аллелей во времени и по территории, механизмы этногенеза и расселения народов в процессе их исторического развития.

Радиационная и экогенетика занимаются исследованием природы, механизмов последствий действия ионизирующих излучений и других мутагенных факторов эндогенного и экзогенного происхождения на организм человека в разные периоды его развития.

Фармакогенетика изучает генетические основы индивидуальной реакции людей на лекарственные препараты, а также влияние различных лекарственных препаратов на генетические структуры человека.

Генотерапия – самое молодое направление генетики человека, которое разрабатывает методы коррекции нарушений в генетической программе людей и способы лечения наследственных болезней.

поведения
Популяционная генетика
Геногеография
Радиационная генетика
Экогенетика
Фармакогенетика
Генотерапия
норма
патология

биохимические, морфологические, физиологические, психологические, поведенческие и иные признаки, свойства и

особенности.

Генетическая информация стабильна, но может изменяться спонтанно или под действием внешних и внутренних факторов. Изменения генетической информации – мутации могут быть нейтральными, полезными (положительными) или вредными (патологическими); могут накапливаться в организме, не проявляясь фенотипически и обуславливая генетический полиморфизм популяции, а могут проявляться вариантами нормальных и/или патологических признаков и болезней.

Наследственные болезни – это патологические состояния, причиной которых являются изменения генетического материала - мутации. Они являются частью наследственной изменчивости человека.

есть результат взаимодействия генотипа и внешней среды. Среда может оказывать

модифицирующее влияние как на сам факт формирования признака (пенетрантность) , так и на степень его проявления (экспрессивность).


В природе не существует людей с абсолютно «нормальной» генетической информацией и популяций с «идеальным» генофондом. Любой здоровый человек может обладать от 1 до 10 патологических мутаций. Любая популяция содержит некоторый набор патологических генов в своем генофонде.
Человечество в целом отягощено весомым «генетическим грузом», размеры которого могут увеличиваться под влиянием неблагоприятных мутагенных факторов внешней и внутренней среды.

влияние социальные факторы: снимаются межнациональные, религиозные, этнические и социальные ограничения

для вступления в брак и расширяется круг потенциальных брачных партнеров, растет число браков, нарастает миграция населения, меняется экология, возрастает уровень эмоционально-психического напряжения и стресса. Все перечисленное повышает риск наследственных изменений, однако не может за 1-2 поколения существенно изменить генофонд и вызвать всплеск или резкое увеличение частоты наследственных болезней. Никакой ощутимой угрозы генофонду отдельных наций и человечества в целом, в настоящее время не существует.


Относительный рост частоты врожденных и наследственных болезней объясняется достижениями медицины и общества: ростом выживаемости больных, увеличением продолжительности их жизни, восстановлением их репродуктивной функции. Больной или носитель патологического гена – полноправный член общества и имеет равные со здоровым человеком права.

структура.

для того, чтобы интенсивно начать применять их. Наши врачи как

азбуку должны знать законы наследственности. Воплощение в жизнь научной истины о законах наследственности поможет избавить человечество от многих скорбей и горя» (И.П.Павлов, 1935г.)



«Как наша современная медицинская практика опирается на уточненные знания в области анатомии человека, физиологии и биохимии, так в будущем изучение генетических болезней потребует детального понимания молекулярной патологии, физиологии и биохимии генома человека. Нам потребуются врачи настолько осведомленные в молекулярной анатомии и физиологии хромосом и генов, насколько кардиохирург знает работу сердца и структуру сосудистого дерева». (П.Берг в 1981 г.)

Х Х и Х ХI

век отличаются повсеместным ростом частоты врожденной и наследственно обусловленной патологии в структуре заболеваемости, смертности и инвалидизации населения, что объясняется рядом факторов:

Во-первых, относительным снижением в уровня инфекционных и алиментарных заболеваний;

Во-вторых, повышением возможностей лабораторной и инструментальной медицины по диагностике патологических изменений в организме больного, более точная нозологизация патологии человека: в настоящее время описано более 4000 нозологических форм наследственных болезней и синдромов;

В-третьих, достижениями генетики человека и медицинской генетики в области разработки специальных методов диагностики нарушений генетической информации на уровне отдельных генов и хромосом;

В-четвертых, повышением информированности врачей по проблемам наследственных болезней, ростом выявляемости этой группы патологии, достижениями в области терапии этих болезней, возросшей выживаемостью больных;

В-пятых, изменением среды обитания человека, высоким уровнем нагрузок социального и экологического характера (избыток негативной информации, высокий уровень эмоционального напряжения и стресса, загрязнение окружающей среды, изменение состава воды, пищи, фальсификация лекарственных препаратов и др.).

наследственной патологии - за счет роста частоты новых мутаций, так

и относительный – за счет расширения возможностей и достижений современной медицины и генетики.

мужского бесплодия
10 - 50% первичной и

вторичной аменореи у женщин

20 - 30% аномальных зигот
80% неразвивающихся беременностей
50 - 60% самопроизвольных прерываний в I триместре
10% самопроизвольных прерываний во II триместре

5% отягощенного акушерского анамнеза у супругов

5 - 5,5% новорожденных, в том числе:
1% - моногенные болезни
0,5-1% - аномальный кариотип
0,5% - несовместимость матери и плода
3-3,5% - мультифакториальные болезни
0,5% - соматические нарушения

ВАР

30% - перинатальной и неонатальной смертности

( в сроке до 168 часов и 1 мес.)
25% - младенческой смертности (в возрасте до 1 года)
23% - детской смертности (в возрасте от 1 до 4 лет)

25 - 40% - коечного фонда больниц

1-2% - суммарной патологии населения

30% - умственной отсталости
50% - слабого видения и слепоты
> 50% - глухоты и глухонемоты
50% - врожденной патологии

организма, а потому встречаются в практике врачей всех без исключения

специальностей: акушеров-гинекологов, неонатологов, педиатров, невропатологов, эндокринологов, окулистов, ЛОР, гастроэнтерологов, нефрологов, урологов, хирургов, патоморфологов, рентгенологов, лаборантов и т.д.

хромосомных болезней
Детский возраст - большинство наследственных нарушений обмена веществ, которые

в отсутствие точной диагностики и адекватного лечения (если таковое разработано) приводят к летальности.
Пубертатный возраст – большинство наследственных нарушений полового развития и системные заболевания (болезни нервной, эндокринной и других систем, болезни соединительной ткани …).
После 20-30 лет - болезни с наследственным предрасположением (более 90% хронических неинфекционных заболеваний человека – злокачественные новообразования, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь, некоторые формы сахарного диабета и патологии щитовидной железы, остеопороз, ревматизм, псориаз, язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, шизофрения и многие другие).

это нередко диагноз генетического неблагополучия для его семьи, часть членов

которой может оказаться носителями патологических генов и аномальных хромосом.

Своевременная информация о носительстве патологической генетической информации - это возможность профилактики новых случаев патологии в семьи.

в семьях и популяциях.

какому-либо принципу, характеризующаяся определенным генофондом и обладающая определенным генетическим грузом.
Генофонд

популяции – это набор генов (нормальных и патологических), характерных для особей данной популяции.
Генетический груз – это набор патологических генов в генофонде данной популяции. Генетический груз популяции в значительной своей части представлен мутациями, унаследованными в процессе эволюции от далеких и близких предков, и в меньшей степени – мутациями, возникшими заново (de novo) в половых клетках людей.
Одна популяция отличается от другой составом ее генофонда, размерами и структурой генетического груза, т.е. количеством патологических генов, их составом и частотами отдельных генов.

наследственные болезни и с какой частотой
встречаются среди ее

населения, т.е. знать свой
генофонд.

Это позволит:

врачам быть настороженными в отношении таких видов патологии, своевременно диагностировать их и проводить адекватные мероприятия по лечению и профилактике.

органам управления здравоохранения максимально рационально планировать службы и расходовать средства налогоплательщиков.

Центры
Межрегиональные
медико-генетические консультации
Республиканские
медико-генетические консультации
Кабинеты медико-генетического
консультирования

РДКБ
Отделение
пренатальной
диагностики
в составе РЦПСиР
Консультативное отделение
Цитогенетическая и биохимическая лаборатории
Консультативное

отделение

Отделение
УЗ-диагностики