МЕТОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ГЕНЕТИКЕ ЧЕЛОВЕКА

Потребность в информативных методах генетического анализа людей вытекает в немалой степени из интересов медицинской и клинической генетики, а также здравоохранения в целом. Этим объясняется устойчивый интерес к соответствующим разработкам, выполняемым в рамках биомедицинского направления современной науки о жизни (см. предисловие). Некоторые особенности разработок такого рода диктует специфика человека как объекта генетического анализа (см. п. 5.2.1). Свой отпечаток накладывают типичные для настоящего времени смещение приоритетов в область молекулярной и клеточной биологии, биоинформатики, а также повышенный интерес к нанобиомедицинским профилактически-превентивным, диагностическим и терапевтическим технологиям. Это порождает проблему разумного сочетания методологии и наработок классической домолекулярной («обратной») и современной молекулярной («прямой») генетики. От оптимального решения названной проблемы уже сегодня зависит эффективность функционирования службы МГК.

С практической медицинской точки зрения важно возможно более раннее в онтогенезе обнаружение генетических дефектов, что стимулирует создание методов пренатальной и предимплантационной диагностики генетической конституции зачатого и начавшего свое индивидуальное развитие человека. Успешное развитие этой группы методов в немалой степени зависит от возможности получить биологический материал, необходимый для проведения современных диагностических молекулярно-биологических и клеточно-биологических медико-генетических исследований.

Для организации превентивных мер, направленных на профилактику рождения генотипически «проблемного» потомства и распространения мультифакторной патологии, а также для оценки ожидаемой материально-финансовой и кадровой нагрузки на здравоохранение

отдельных регионов и государства в исторической перспективе (в том числе ближайшей), необходимы популяционно-генетические скрининго-вые исследования, дающие информацию об особенностях гено(аллело) фондов групп людей (популяций, этнических, производственно-профессиональных, обитающих в определенных, в частности экстремальных, климатогеографических условиях). На уровне семей и людей активного детородного возраста, предполагающих вступить в брак, решение такого рода задач стоит в связи с получением информации о генетической конституции конкретных лиц. Законодательно предписываемое составление индивидуальных геномно-протеомных паспортов (портретов), о необходимости которого много говорится, способствовало бы радикальному решению соответствующих задач. В любом случае в арсенале антропогенетиков должны быть методы генетического анализа, делающие возможными как персонифицированные, так и популяционно-групповые исследования.

Один из подходов к решению названной задачи состоит в совершенствовании молекулярно-биологических геномных технологий биомедицинского диагностического и/или скринингового исследования образцов биоматериала, основанных на использовании панелей (ми-кро)чипов (англ. (micro)chip technology — предположительно от англ. chip — фишка, небольших размеров кусочек пластика, используемый для обозначения определенной суммы денег в некоторых азартных играх). В англоязычной научной литературе используется также термин (micro)array (предположительно от франц. arrai — набор объектов, расположенных в правильном порядке). В исходном биомедицинском понимании (микро)чипы — это серия коротких нуклеотидных последовательностей ДНК, отличающихся друг от друга по составу, которые зафиксированы в строго определенном порядке на твердой подложке (стекло, пластик). На 1 см2 поверхности удается разместить порядка 10 тыс. последовательностей. Такие панели путем проведения процедуры молекулярной гибридизации с ДНК-зондами (см. п. 5.2.2.3-а) или других приемов используются для изучения феномена группового (частота присутствия конкретных аллелей или мутаций в гено(аллело) фондах популяций, этносов и т.д.) и индивидуального (идентификация генных мутаций с целью уточнения диагноза генетической патологии или обнаружения факта гетерозиготного носительства неблагоприятного по фенотипическому эффекту аллеля, детекция кандидатного гена или генетического маркера предрасположенности к определенному муль-тифакторному заболеванию) наследственного полиморфизма. Биоин-

формационные технологии на основе ДНК-чипов, биоэкспрессионные технологии на основе РНК-чипов или белковых чипов, допускающие обработку результатов в автоматическом режиме, существенно повышают производительность и информативность молекулярно-биологических диагностических и скрининговых исследований.

Необходимой предпосылкой использования методов ДНК-диагностики (см. п. 5.2.2.3-б), в том числе в формате (micro)chip или (micro) array technologies, является идентификация возможно большего количества генов и их аллелей, а также картирование генов и генетических маркеров на хромосомах.

По моральным и этическим соображениям эксперименты над людьми недопустимы. Благодаря действию в природе закона гомологичных рядов генотипической изменчивости (Н.И. Вавилов) есть животные, несущие те же мутации, что и люди, страдающие определенными наследственными, в частности моногенными, заболеваниями. К примеру, пациенты, страдающие прогрессирующей мышечной дистрофией Дюшена, и мыши линии mdx имеют мутацию в 23-м экзоне гена, который контролирует и у человека, и у мыши образование важного с функциональной точки зрения белка скелетной мускулатуры и сердечной мышцы — дистрофина (у человека ген расположен на коротком плече хромосомы Х Хр21.2). Таким образом, закон гомологичных рядов, работающий в живой природе планеты, способствует решению проблемы биологических (генетических) моделей ряда патологических состояний людей. На таких моделях изучаются патогенетические механизмы соответствующих заболеваний, проводятся испытания лекарственных средств.

К методам генетического анализа, применяемым для изучения закономерностей наследования и изменчивости признаков у людей (в том числе патологических), появившимся во времена домолекулярной генетики, относятся генеалогический, близнецовый, цитогенетический, биохимический, популяционно-статистический, генетики соматических клеток и ряд других. Благодаря прогрессу науки некоторые из названных методов были модифицированы (см. п. 5.2.2.3-а), тогда как возможности других были существенно расширены. Появились и принципиально новые методы генетического анализа.

Оцените статью
yamedik
Добавить комментарий