КЛИНИКО-ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД

В основе генеалогического метода, предложенного в конце XIX века Ф.Гадьтоном, лежит составление родословных, на основании выявления всех членов анализируемой семьи, установления степени их родства, и прослеживания того или иного признака в ряду поколений.

Применительно к целям медицинской генетики этот метод часто называют кли- нико-генеалогическим, так как наибольший интерес исследователей в этой области вызывает изучение сегрегации патологического симптома или болезни. Клинико-ге-неалогический метод наиболее универсальный и поэтому используется для решения широкого круга задач медицинской генетики. Несмотря на появление новых лабора-торных методов, анализ родословных не потерял своей актуальности и успешно применяется для установления наследственного характера признаков и заболеваний. Правильно составленная родословная с выявлением всех членов семьи, установлением между ними родственных связей и оценкой состояния их здоровья позволяет с достаточно высокой вероятностью установить тип наследования и определить пене- трантность и экспрессивность мутантного гена.

Тщательный анализ клинических проявлений заболевания у больных из одной и той же семьи может быть использован при расшифровке механизмов взаимодейст-вия генов. Например, если в семье отмечаются различия в тяжести и особенностях клинических проявлений заболевания с аутосомно-доминантными типом наследо-вания у родителя и потомков, то можно предположить наличие модифицирующего влияния рецессивного аллеля здорового родителя на патологический аллель с доми-нантным эффектом. Продемонстрируем это на примере родословной, представлен-ной на рис. 19.1.

В данной ядерной семье отец и двое его сыновей страдают заболеванием с ауго- сомно-доминантным типом наследования, возникновение которого обусловлено мутацией в аллеле гена А, обладающего доминантным эффектом в гетерозиготном состоянии. Второй, рецессивный, аллель, обнаруженный у больного отца, обозна-чим a v Если для данного гена существует система множественных аллелей, то здоровая мать больных сибсов может иметь различное сочетание рецессивных аллелей (в представленной родословной показано, что она имеет аллели а, и а2). При выявлении различий в клинической картине заболевания у пораженного отца, имеющего генотип Аа1 и его детей с генотипом Аа2, можно предположить наличие модифициру юшего влияния аллеля а2 на доминантный аллель А.

Клинико-генеалогический метод демонстрирует генетическую гетерогенность многих заболеваний, например, таких как альбинизм, тугоухость, наследственная моторно-сенсорная нейропатия и других.

В последние годы возросла роль клинико-генеалогического метода при проведе-нии анализа сцепления локуса заболевания с полиморфными маркерами ДНК. Именно тщательно собранные родословные и идентификация генетического статуса всех ее членов могут быть основой для локализации генов и их последующей иден-тификации.

Применение клинико-генеалогического метода может быть полезным и при изу-чении интенсивности мутационного процесса.

Медико-генетическое консультирование немыслимо без клинико-генеалогиче-ского метода, поскольку именно он позволяет выявить в родословной лиц, являю-щихся гетерозиготными носителями мутантного гена, и определить прогноз потом-ства в семье, где имеется или предполагается рождение ребенка с наследственной патологией (гл. 25).

Клинико-генеалогический метод включает три основных этапа: клиническое об-следование, составление родословной и генеалогический анализ.

При составлении родословных принято использовать унифицированные симво-лы, представленные на рис. 19.2. Составление родословной начинается с пробанда (от англ. probe - зондирование), т.е. с лица, первым попавшего в поле зрения иссле-дователя. Чаще всего им оказывается больной или носитель признака, сегрегацию которого необходимо проследить при анализе родословной. Однако им может быть и любой родственник больного, обратившийся за медико-генетической консульта-цией. Всех детей одной супружеской пары называют сибсами (от англ. аббревиатуры SIBS: Sisters — Brothers). Если общим у братьев и сестер является только один из родителей, их называют полусибсами. В родословной сибсы располагаются в порядке рождения горизонтально слева направо, начиная со старшего.

При составлении родословной желательно получить сведения о максимальном количестве родственников 3-4 поколений. Чаще всего родословная бывает предста-влена последовательными, соединенными между собой горизонтальными рядами (рис. 19.3, а), однако, втом случае, если членов родословной оказывается очень мно-го, эти ряды могут быть представлены в виде концентрических окружностей (рис.

19.3, б). Все члены одного поколения располагаются строго в одном ряду. Ряды по-колений обозначают римскими цифрами. Представители одного поколения нумеру-ются арабскими цифрами, последовательно — слева направо. Таким образом, каж-дый член родословной имеет свой шифр двоичной системы, например—1-1, II-1, II- 2 и тд. (см. рис. 19.3, а)

Необходимо указывать возраст всех членов родословной, так как некоторые заболевания проявляются в различные периоды жизни, и отмечать лично обследованных знаком «! ». Супруга родственников пробанда, если они здоровы, могут не изображаться. При рассмотрении нескольких признаков прибегают к буквенным или штриховым изображениям внутри символов.

Далее, внизу под родословной записывается легенда (данные о состоянии здоро-вья родственников, причинах и возрасте смерти и др.) и указывается дата составле-ния этого документа.

Использование клинико-генеалогического метода предполагает тщательное кли-ническое обследование всех членов родословной с целью выявления у них стертых или атипичных признаков заболевания. Иногда это оказывается возможным только с помощью дополнительных параклинических методов исследования (например, рентгенологических, биохимических, электрофизилогических, морфологических и других). При невозможности обследования всех членов родословной сбор информа

ции о наличии в семье пробанда заболеваний или признаков, указывающих на тако-вое, можно проводить разными методами. Например, путем опроса или анкетирова-ния. К сожалению, в настоящее время составление родословных представляет собой сложную задачу, вследствие того, что люди зачастую имеют скудные, отрывочные или неточные сведения о своих родственниках и состоянии их здоровья. Все это за-трудняет постановку диагноза.

Сбор анамнестических данных проводится по определенной схеме.

1. Сведения о пробанде — анамнез заболевания, включающий начальные признаки и возраст их манифестации, последующее течение болезни; если это ребенок — сведения о раннем психомоторном и последующем умственном и физическом развитии.

2. Данные о сибсах (братьях и сестрах) и родителях пробанда — возраст, здоровы или больны, проведение аналогии с заболеванием пробанда в случае болезни.

3. Сведения о родственниках со стороны матери (родители, их дети, внуки).

4. Сведения о родственниках со стороны отца (родители, их дети, внуки).

Полученные данные записываются в этой последовательности в медико-генети-

ческую карту. Чем больше родственников пробанда будет непосредственно опроше-но или обследовано, тем выше шансы на получение более достоверных и полезных сведений, так как наследственные заболевания в семье часто скрываются или непра-вильно диагностируются. Необходимо внимательно анализировать сообщения об инфекциях и травмах, характер течения которых может указывать на сопутствующее наследственное заболевание или предрасположенность к нему. Важно учитывать генетическую гетерогенность и варьирующую экспрессивность наследственных заболеваний.

При сборе анамнестических данных необходимо выяснять акушерский анамнез у женщин: как протекала беременность, на каком фоне она наступила, подробности

о всех случаях спонтанных абортов, мертворождений, наличии бесплодных браков и ранней детской смертности, что наиболее важно при подозрении на хромосомную патологию. Следует отмечать девичьи фамилии женщин и место жительства семьи и предков, национальность, что помогает выявить кровно-родственные браки, которые увеличивают вероятность рождения детей с АР наследственным заболеванием. Если родители пробанда родом из одного небольшого по числу жителей населенного пункта (особенно изолированного географически), можно предположить, что они имеют общих предков, а, следовательно, и общие патологические гены (случайный инбридинг).

При составлении родословных необходимо учитывать наличие и характер про-фессиональных вредностей (особенно для родителей, имеющих детей с врожденны-ми пороками развития или хромосомной патологией), факторов, влияющих на воз-никновение патологии плода и новорожденного (прием лекарственных препаратов, заболевания матери, воздействие химических и радиационных мутагенов), время их действия (до или во время беременности).

Заключительный этап — анализ родословной - требует хорошего знания крите-риев типов наследования, которые представлены в гл. 21 и 22. Кроме того, необхо-димо учитывать возможность фенокопий наследственных заболеваний.

БЛИЗНЕЦОВЫЙ МЕТОД

Близнецовый метод используется для выяснения наследственной обусловленности признаков и хорошо демонстрирует взаимоотношения между генотипом и внешней средой. С помощью этого метода удалось оценить значимость генетической предрасположенности к многим заболеваниям, пенетрантность, экспрессивность и условия проявления тех или иных видов патологии. Близнецовые данные оказываются по-лезными для количественной оценки степени генетической детерминированности отдельных признаков, в связи с чем, близнецовый метод можно считать одним из важных методов количественной генетики.

Таким образом, близнецовый метод, также как и анализ родословной, позволяет установить наследственный характер признаков, и это единственный метод, выявля-ющий соотносительную роль (удельный вес) генетических (наследственных) и сре- довых факторов в формировании признака. Авторство близнецового метода припи-сывают Ф.Гальтону (1876), который сформулировал концепцию: «природа» или «воспитание» (Nature or Nurture), и изложил основные положения вопроса в книге «Близнецы, как критерий силы наследственности и среды». Этот метод сыграл очень большую роль в развитии генетики человека, и одно время рассматривался как свое-образная «королевская дорога» в генетическом анализе человека. В последние годы, несмотря на возможности близнецового метода для понимания роли наследственно-сти и среды, он не имеет столь широкого практического применения, как ранее. Эго обусловлено появлением более точных современных методик, дающих однозначный ответ относительно генетической предрасположенности к конкретному заболеванию.

Принцип близнецового метода прост и заключается в сравнении моно- и дизи- готных близнецов. Близнецы - потомство, состоящее из одновременно родившихся особей у одноплодных млекопитающих (человека и животных). Монозиготные близнецы развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки и имеют 100% общих генов, т.е. выявляемые между ними различия не связаны с наследственным фактором. Дизиготные близнецы развиваются из разных яйцеклеток, оплодотворенных разными спермиями. Они имеют 50% общих генов, как обычные сибсы, но, благода-ря одновременному рождению и совместному воспитанию имеют общие средовые факторы, следовательно, степень их различия определяется степенью несходства генотипов. Результатом сравнения этих двух групп близнецов является расчет показателей соответствия (конкордантности) и несоответствия (дискордантности), а также вычисление частоты возникновения заболевания /признака в каждой группе близнецов.

Методологические основы близнецового метода были разработаны в 1924 г. Си-менсом, который показал необходимость исследования близнецов обоих типов и возможность надежной диагностики типа зиготности на основании анализа большо-го числа критериев. Кроме того, Сименс сформулировал принципы составления близнецовой выборки, создав предпосылки для изучения генетики нормальной из-менчивости.

Таким образом, близнецовый метод включает следующие этапы:

1) составление выборки,

2) определение типа зиготности,

3) собственно оценка результатов сопоставления пар.

При составлении выборки необходимо соблюдать ряд условий:

1) обязательно обследовать обоих членов близнецовой пары (из выборки исклю­чаются пары в случае невозможности обследования одного из близнецов);

2) иметь статистически достаточное количество пар близнецов, причем соотношение пар близнецов N_DZ/N_MZ должно совпадать с таковым для изучаемой популяции, так как и процент многоплодия, и указанное соотношение варьируют у разных рас и народов. Рассчитать количество ди- (N_DZ) и монозиготных (N_MZ) пар достаточно легко:

а) N_dz = 2 х (количество разнополых пар), так как рождение однополых и разно­полых дизиготных близнецов равновероятно, отсюда N_MZ = N_DZ+MZ — N_DZ;

б) или по формуле Вайнберга

3) учитывать соответствие возраста и пола близнецов в сравниваемых выборках.

Для установления типа зиготности можно использовать следующие методы:

метод оценки количества плодных оболочек (плаценты и хориона) и метод поли- симптомного сходства, предложенный Сименсом и Фершуером в 1924 г. и основан­ный на сравнении партнеров по внешним морфологическим признакам. Но самым надежным диагностическим тестом является метод оценки частоты встречаемости моногенных полиморфных признаков, впервые примененный Смитом и Пенроузом при анализе зиготности близнецов по группам крови. Для установления типа зигот­ности этим методом можно использовать анализ эритроцитарных и лейкоцитарных антигенов, белков сыворотки крови, ПДРФ-маркеров, восприятие вкуса фенилтио- карбамида, а также содержание различных веществ в слюне, моче, поте. Сущность этого метода заключается в вычислении по теореме Байеса вероятности дизиготно- сти и монозиготности пары близнецов одного пола при наличии у них одинаковых маркеров. Вероятность наличия у дизиготных близнецов одинаковых показателей в n-системах, равна произведению вероятностей по каждому тесту (Pd = Pd 1 х Pd2 х... х Pdn), а то, что они монозиготны - Pm = (1 - Pd). Результаты расчетов вероятно­стей встречаемости признаков показали, что сходство дизиготных близнецов по пя­ти локусам от двух гетерозиготных родителей ожидается лишь в 1, 4%.

Оценка результатов сопоставления пар включает расчет конкордантности пар, а также доли наследственной обусловленности признака.

Конкордантность (С) — показатель идентичности близнецов пары по определен­ному признаку; соответствует доле сходных (конкордантных) по изучаемому призна­ку пар среди обследованных пар близнецов для каждой группы):

где n — число пар близнецов соответствующей группы, у которых признак отмечен у обоих партнеров, N - общее число обследованных близнецовых пар этой же группы.

Дискордантность (D) по признаку, как правило, рассчитывается для дизиготных близнецов, как доля дискордантных (т.е. признак выявлен только у одного из двух партнеров) по изучаемому признаку пар среди всех обследованных дизиготных пар близнецов или по формуле:

Аналогично можно рассчитать и дискордантность для монозиготных близнецов.

Существуют таблицы конкордантности близнецов по различным признакам и за­болеваниям, составленные эмпирически (табл. 19.1.). Чем больше наследственная компонента, тем больше различаются по конкордантности моно- и дизиготные близнепы. Для определения доли наследственной обусловленности признака рас­считывается коэффициент наследуемости (Н) по формуле Хольцингера:

Если Н > = 0, 7 (70%), то решающая роль в проявлении признака принадлежит на­следственным факторам, если показатель Н находится в интервале 0, 3—0, 7 (30-70%), то на проявление признака оказывают влияние как наследственные, так и внешнесредовые факторы с тем или иным преимуществом. Основная роль факторов внешней среды в проявлении признака предполагается, если Н =< 0, 3 (30%).

Близнецовые исследования, (определение коэффициента наследуемости и кон­кордантности пар) сыграли значительную роль при изучении генетики поведения, многих инфекционных и, так называемых, мультифакториальных заболеваний.

Довольно часто в генетике человека используется не классический близнецовый метод, а его модификации, например, для изучения возможностей улучшения опре-

Таб.шца 19.1. Конкордантность моно- и дизиготных близнецов

Признак	Монозиготные близнецы	Дизиготные близнецы
Количество обсле­дованных пар	С, %	Количество обсле­дованных пар	С, %
Косолапость		22, 9		2, 3
Врожденный вывих бедра		41, 4		2, 8
Расщелины губы и нёба		29, 6		4, 7
Рак	1%	17, 4		10, 8
Ишемическая болезнь				8, 5
сердца
Диабет		55, 8		11, 4
Атопии				4, 4
Желчнокаменная		26, 6		6, 5
болезнь
Псориаз
Туберкулез		51, 6		22, 2
Саркоидоз				8, 5
Корь		97, 4		94, 3
Скарлатина		54, 6		47, 1

 

деленных характеристик интеллекта путем психологической тренировки — метод контроля по партнеру, для исследования сахарного диабета — метод близнецовых се­мей. Наследование психологических особенностей личности и интеллекта удобно анализировать на разлученных близнецах, которые были разделены в младенческом или раннем возрасте и воспитывались раздельно, не имея влияния общей среды и специфического взаимодействия между собой.

Однако не всегда возможно получить достоверные данные при изучении призна­ков близнецовым методов. Это связано с систематическими различиями между близнецами и не близнецами по ряду признаков (по массе, частоте врожденных ано­малий, индексу IQ) и психологическими и социальными особенностями развития близнецов в постнатальный период. Эти факторы и являются ограничениями ис­пользования данного метода.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Клинико-генеалогический метод, его применение в консультировании больных с наследственной патологией.