ПРЕНАТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ХРОМОСОМНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

ДЕРЕВЦОВА Анастасия Александровна

студентка Дальневосточного федерального университета, кафедра клинической медицины, г. Владивосток, о. Русский, е-таИ: [email protected]

МАХКАМОВ Сардорбек Азизилло Угли

студент Дальневосточного федерального университета,

кафедра клинической медицины, г. Владивосток, о. Русский, е-таН: [email protected]

КАВЫЕВ Андрей Александрович

студент Дальневосточного федерального университета,

кафедра клинической медицины, г. Владивосток, о. Русский, е-mail: [email protected]

ПРЕНАТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ХРОМОСОМНЫХ

ЗАБОЛЕВАНИЙ

Аннотация. Стандартные показатели показателей здоровья населения основаны на показателях материнской и младенческой смертности и смертности детей в возрасте до пяти лет. Забота о здоровье матери и будущего ребенка - важнейшая часть здоровья населения. Поэтому забота о здоровье матери и ребенка во время беременности и родов, оценка всех рисков во время беременности имеет первостепенное значение для любой системы здравоохранения.

Известно, что в 20-25% случаев перинатальная смертность вызвана ингаляционными аномалиями плода, и многие из них могут быть объяснены генетическими нарушениями. В общем, генетическое заболевание — это состояние, вызванное аномалиями в генах или хромосомах. Хромосомы - сложные тела в ядре клетки как носители генов. Хотя некоторые заболевания возникают из-за генетических аномалий, приобретенных в нескольких клетках в течение жизни, термин «генетическое заболевание» чаще всего относится к заболеваниям, присутствующим во всех клетках организма и присутствующим с момента зачатия. Некоторые генетические нарушения вызваны хромосомными аномалиями из-за ошибок в мейозе, процессе, который производит репродуктивные клетки, такие как сперматозоиды и яйцеклетки. Примеры включают синдром Дауна (дополнительная 21 хромосома), синдром Тернера (45X0) и синдром Клайнфельтера (мужчина с 2 Х-хромосомами). Другие генетические изменения могут происходить во время производства половых клеток родителем. Одним из примеров являются мутации с повторением триплетной экспансии, которые могут вызывать синдром ломкой Х-хромосомы или болезнь Хантингтона. Дефектные гены также могут быть унаследованы в неизменном виде от родителей. В этом случае генетическое заболевание называется наследственным заболеванием. Это часто может произойти неожиданно, когда два здоровых носителя дефектного рецессивного гена размножаются.

Хромосомные аномалии — это нарушения нормального хромосомного состава клетки и основная причина генетических заболеваний у людей; некоторые хромосомные аномалии, такие как транслокации или хромосомные инверсии, не вызывают заболевания у носителей, хотя они могут приводить к более высокой доле хромосомных нарушений у ребенка. Аномальное количество хромосом или хромосомных наборов, называемых анеуплоидией, может вызвать летальное состояние или вызвать генетические нарушения. Кроме того, получение или потеря хромосомного материала может привести к генетическому нарушению (делеция, дополнительная копия как трисомия). Хромосомные мутации вызывают изменения целых хромосом (более одного гена) или количества присутствующих хромосом.

Ключевые слова: хромосомные аномалии, диагностика, пренатальная диагностика.

ОБРАЗОВАНИЕ И ПРАВО № 9 • 2021

DOI: 10.24412/2076-1503-2021 -9-287-291 ШОМ 2018-0076-9/21-194 M0SURED: 77/27-023-2021-09-393

DEREVTSOVA Anastasia Alexandrovna

student of the Far Eastern Federal University, Department of Clinical Medicine, Vladivostok, Russky Island

MAKHKAMOV Sardorbek Azizillo Ugli

student of the Far Eastern Federal University, Department of Clinical Medicine, Vladivostok, Russky Island

KAVIEV Andrey Aleksandrovich

student of the Far Eastern Federal University, Department of Clinical Medicine, Vladivostok, Russky Island

PRENATAL DIAGNOSTICS OF CHROMOSOMAL DISEASES

Аnnotation. Examples include Down syndrome (extra chromosome 21), Turner syndrome (45X0), and Klinefelter syndrome (male with 2 X chromosomes). Other genetic changes can occur during the production of germ cells by the parent. One example is triplet expansion repeat mutations, which can cause fragile X syndrome or Huntington's disease. Defective genes can also be inherited unchanged from their parents. In this case, the genetic disorder is called an inherited disorder. This can often happen unexpectedly when two healthy carriers of the defective recessive gene multiply.

Chromosomal abnormalities are violations of the normal chromosomal composition of a cell and the main cause of genetic diseases in humans; some chromosomal abnormalities, such as translocations or chromosomal inversions, do not cause disease in carriers, although they can result in a higher proportion of chromosomal abnormalities in the child. An abnormal number of chromosomes, or chromosome sets, called aneuploidy, can cause death, or cause genetic damage. In addition, the gain or loss of chromosomal material can lead to a genetic disorder (deletion, additional copy as trisomy). Chromosomal mutations cause changes in entire chromosomes (more than one gene) or the number of chromosomes present.

Key words: chromosomal abnormalities, diagnosis, prenatal diagnosis.

Основные хромосомные аномалии

Инсульт. Риск хромосомных аномалий увеличивается с увеличением возраста матери главным образом потому, что нефункциональные события в мейозе более вероятны и приводят к трисомиям. Чтобы сделать его более сложным, нужно добавить «мозаицизм». «Мозаика» — это человек с комбинацией двухклеточных линий с разными кариотипами (нормальным и аномальным). При кариотипировании анализируются несколько клеток, чтобы исключить эту возможность. Мозаичное состояние не такое серьезное, как полностью аномальный кариотип, и признаки могут быть не такими выраженными, и возможно рождение живого ребенка. Иногда мозаика ограничивается плацентой («ограниченный плацентарный мозаицизм»).

Плацента с аномальным кариотипом (ограниченный плацентарный мозаицизм) может привести к мертворождению, даже если у плода нормальный кариотип; и наоборот, плацента с нормальным кариотипом может обеспечить более длительную выживаемость плода с хромосомной аномалией. В редких случаях перемещение части

одной хромосомы в другую у родителя передается ребенку в виде частичной трисомии (например, 6р + или 16р +), которая может быть не такой серьезной, как полная трисомия.

• Трисомия 21 (дополнительная хромосома 21): синдром Дауна; заболеваемость зависит от возраста матери, хотя тип транслокации является семейным; признаки могут включать: эпикантальные складки, обезьяньи складки, брахицефалию, пороки сердца.

• Трисомия 18 (47, XX + 18): признаки включают микрогнатию, перекрытие пальцев, подковообразную почку, коромысло ступней, пороки сердца, диапрагмальную грыжу, омфалоцеле.

• Трисомия 13 (синдром Патау, также называемый D-синдромом): признаки включают микроцефалию, расщелину губы и / или неба, полидактилию, пороки сердца, голо-прозэнцефалию.

• Трисомия 16: наблюдается у абортов в первом триместре. Никогда не живорожденный.

• Моносомия X: синдром Тернера (45, X 0); может дожить до взрослой жизни; Особенно-

ОБРАЗОВАНИЕ И ПРАВО № 9 • 2021

сти включают низкий рост, кистозную гигрому шеи (приводящую к перепонке), бесплодие, коарктацию.

• Синдром Клайнфельтера (XXX мужчина с 2 Х хромосомами); особенности включают удлиненную нижнюю часть тела, гинекомастию, атрофию яичек (частота: 1/500 мужчин)

• Триплоидия: часто имеется частичный пузырный занос плаценты. Особенности плода: 3-4 синдактилии, переносица с зазубриной, небольшого размера.

• Ию 15 или isodicentric 15: инвертированная дупликация хромосомы 15 или тетрасомия 15

• Синдром Якобсена также называют терминальным нарушением делеции 1^. Это очень редкое заболевание. Пострадавшие имеют нормальный интеллект или умеренную умственную отсталость с плохими языковыми навыками. У большинства есть нарушение свертываемости крови.

• Синдорм XYY. Мальчики XYY обычно выше своих братьев и сестер. Подобно XXY мальчикам и XXX девочкам, у них несколько больше шансов иметь трудности с обучением.

• Синдром тройного ХХХ. XXX девушки, как правило, высокие и худые. У них чаще встречается дислексия.

Возможен целый ряд других хромосомных аномалий. В целом потеря плода на ранних сроках беременности и множественная потеря плода более убедительно указывают на возможную хромосомную аномалию.

Пренатальная диагностика В пренатальной диагностике используются различные методы для определения здоровья и состояния будущего плода. Без знаний, полученных в ходе пренатальной диагностики, для плода или для матери, или для обоих может быть неблагоприятный исход.

В частности, пренатальная диагностика полезна при:

• Ведение оставшихся недель беременности

• Определение исхода беременности

• Планирование возможных осложнений в процессе родов

• Планирование проблем, которые могут возникнуть у новорожденного

• Решение о продолжении беременности

• Выявление условий, которые могут повлиять на будущую беременность Существует множество неинвазивных и

инвазивных методов пренатальной диагностики. Каждый из них может применяться только в опре-

ОБРАЗОВАНИЕ И ПРАВО № 9 • 2021

деленные периоды времени во время беременности для наибольшей пользы.

Показания для пренатального диагностического тестирования включают: возраст матери, синдром Дауна в предыдущей беременности или в семье, структурные аберрации в предыдущих беременностях или у членов семьи, аутосомные генопатии, Х-сцепленные генетические нарушения, дефекты нервной трубки при предыдущих беременностях, умственная отсталость в семье ( связаны с хрупким X) представляют собой подозрение на ультразвуковое исследование, кровное родство, патологию при пренатальном скрининге сыворотки, другие причины (вирусная инфекция, радиация).

Источник образцов для пренатального тестирования

Пренатальная диагностика хромосомопа-тий, а также генетических нарушений основана на инвазивных и неинвазивных методах. Взятие пробы ворсинок хориона (CVS). В этой процедуре катетер вводится через влагалище через шейку матки в матку к развивающейся плаценте под контролем ультразвука. Альтернативные подходы -трансвагинальный и трансабдоминальный. Введение катетера позволяет проводить забор клеток из ворсинок хориона плаценты. Затем эти клетки можно проанализировать с помощью различных методов. Наиболее распространенным тестом, применяемым на клетках, полученных с помощью CVS, является хромосомный анализ для определения кариотипа плода. Клетки также можно выращивать в культуре для биохимического или молекулярно-биологического анализа. CVS можно безопасно проводить на сроке от 9,5 до 12,5 недель беременности.

Недостатком CVS является то, что это инва-зивная процедура, и она имеет небольшой, но значительный уровень заболеваемости плода; этот показатель потери примерно на 0,5-1% выше, чем у женщин, перенесших амниоцентез. Редко CVS может быть связан с дефектами конечностей у плода. Присутствует возможность сенсибилизации матери по резус-фактору. Также существует вероятность того, что образцы материнской крови в развивающейся плаценте будут взяты вместо эмбриональных клеток, что приведет к искажению результатов хромосомного анализа. Полученный материал используется для флуоресцентной гибридизации in situ (FISC), коротких тандемных повторов (STR), ДНК и некоторых биохимических анализов.

Амниоцентез (трансвагинальная аспирация амнионной жидкости на 15-20 неделе беременности) является наиболее часто используемым методом (риск ниже 0,5%) для всех видов анализов.

Преконцепция - предимплантационная диагностика — это возможность, применяемая в связи с экстракорпоральным оплодотворением (ЭКО) для постановки диагноза на стадии гамет или выполнением биопсии одного или двух бластомеров путем аспирации с помощью микропипетки. Преимплантационная диагностика теперь предлагается в качестве альтернативы общепринятой пренатальной диагностике в следующих случаях: рецессивные или доминантные наследственные нарушения, связанные с хромосомой X, моногенные нарушения аутосомного наследования (рецессивные или доминантные) и обнаружение транслокаций (пары, которые являются носителями хромосомных аномалий). номер или структура).

Забор материнской крови на клетки крови плода — это новый неинвазивный метод, в котором используется феномен того, что клетки крови плода получают доступ к материнскому кровообращению через ворсинки плаценты. Обычно таким образом в кровоток матери поступает лишь очень небольшое количество эмбриональных клеток (недостаточно для получения положительного результата теста Клейхауэра-Бетке на кровоизлияние между плодами и матерью). Клетки плода можно отсортировать и проанализировать с помощью различных методов для поиска конкретных последовательностей ДНК, но без рисков, присущих этим последним двум инвазивным процедурам. Флуоресцентная гибридизация in-situ (FISH) — это один из методов, который может применяться для идентификации определенных хромосом эмбриональных клеток, выделенных из материнской крови, и диагностики анеуплоидных состояний, таких как трисомия и моносомия X.

Проблема с этой техникой заключается в том, что трудно получить много клеток крови плода. Этого может быть недостаточно для надежного определения аномалий кариотипа плода или анализа других аномалий.

Молекулярный анализ

Технологии, разработанные для проекта «Геном человека», недавний всплеск доступных последовательностей ДНК, являющихся его результатом, и растущие темпы открытия и характеристики генов — все это способствовало созданию новых технических платформ, которые расширили спектр заболеваний, которые можно диагностировать пренатально. Тем не менее, важность определения мутации, вызывающей заболевание, или информативности связанных генетических маркеров перед пренатальной диагностикой на основе ДНК, по-прежнему подчеркивается.

Различные технологии флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) обеспечивают повы-

шенное разрешение для выявления структурных аномалий хромосом, которые не могут быть решены с помощью более традиционных цитоге-нетических анализов, включая синдромы микро-делеций, скрытые или тонкие дупликации и транслокации, сложные перестройки с участием многих хромосом и маркерные хромосомы. Межфазная FISH и количественная флуоресцентная полимеразная цепная реакция являются эффективными инструментами для быстрой пренаталь-ной диагностики выбранных анеуплоидий, причем последняя считается наиболее рентабельной, если анализ выполняется в большом масштабе. Существует некоторая дискуссия о том, следует ли использовать этот подход в качестве дополнения к кариотипированию или его следует использовать в качестве отдельного теста в отдельных группах женщин.

Интерфазный и метафазный FISH, как анализ с помощью одного зонда, так и с использованием нескольких хромосомных зондов, может дать надежные результаты в различных клинических ситуациях.

Следует отметить, что зондирующие сигналы могут варьироваться как между слайдами (в зависимости от возраста, качества и т. Д. Мета-фазного распространения), так и внутри слайда. При подозрении на делецию или перестройку сигнал на нормальной хромосоме является лучшим контролем эффективности гибридизации, а контрольный зонд также обеспечивает внутренний контроль эффективности процедуры FISH.

В зависимости от чувствительности и специфичности зонда, а также от количества оцениваемых клеток следует учитывать возможность моза-ицизма и при необходимости делать комментарии. Используя локус-специфические зонды, необходимо оценить не менее 5 клеток, чтобы подтвердить или исключить аномалию. Мульти-зондовый анализ: необходимо оценить три клетки на зонд, чтобы подтвердить нормальный образец сигнала. При обнаружении аномального рисунка рекомендуется подтверждение. В пренатальном межфазном скрининге сигналов анеуплоидии необходимо противодействовать как минимум в 30 клетках для каждого набора зондов. Должно быть засчитано не менее 100 ячеек.

Если гибридизация не оптимальна, тест следует повторить. При подозрении на делецию или другую перестройку результаты должны быть подтверждены хотя бы одним другим зондом.

Желательно, чтобы результаты подкреплялись анализом кариотипа. Это важно, когда есть расхождения между ожидаемыми лабораторными данными и клиническим направлением.

Прежде чем внедрять межфазную FISH в качестве диагностического метода, персонал дол-

ОБРАЗОВАНИЕ И ПРАВО № 9 • 2021

жен пройти соответствующее обучение по типу анализируемых образцов. Лаборатории должны устанавливать стандарты классификации наблюдений и интерпретации результатов.

Совсем недавно был разработан новый метод быстрой идентификации хромосомных аномалий как сравнительная геномная гибридизация с высоким разрешением (aCGH), который обеспечивает анализ числа копий хромосом и структурных изменений в масштабе всего генома. Технология чипов обеспечивает исследование генетических причин, связанных с дисморфическими особенностями, умственной отсталостью, задержкой развития, множественными врожденными аномалиями. Коммерческий чип включает более 40 аномалий, включая области дупликации и микроделеции. Ожидается, что оценка этого метода докажет научно обоснованное доказательство названных преимуществ.

Список литературы:

[1] Барич И., Ставлич-Рукавина А. Рациональная диагностика существующих и природных болезней. Medicinska naklada Zagreb, 2005.

[2] Боровецки Ф., Ловречич Дж., Чжоу Дж., Чжон Х., Росас Х.Д., Херш С.М. и др. Полногеномное профилирование экспрессии крови человека позволяет выявить биомаркеры болезни Хантингтона.

[3] Браун Т.В., Дженкинс С. Синдром хрупкой Х-хромосомы: Фридман Т.: Молекулярно-генети-ческая медицина . Academic Press inc. Сан-Диего, Нью-Йорк, Бостон, Лондон, Сидней, Токио, Торонто: 1992.

[4] Bui TH, Blenow E, Nordenskjold M. Прена-тальная диагностика: молекулярная генетика и цитогенетика. Лучшая практика Res Clin Obstet Gynecol 2002;

[5] Эллес Р. Молекулярная диагностика генетических заболеваний. Humana Press; 2000 г.

[6] Miny P, Tercanli S, Holzgreve W. Развитие лабораторных методов пренатальной диагностики. Curr Opin Obstet Gynecol 2002.

[7] Моррис Дж. К., Уолд Нью-Джерси, Уотт ХК. Потеря плода при беременности с синдромом Дауна. Prenat.Diagn 1999.

[8] Хури Дж. М., Берк В., Томсон Э. Генетика и общественное здравоохранение в 21 веке. Издательство Оксфордского университета; 2000.

Spisok literatury:

[1] Barich I., Stavlich-Rukavina A. Racion-al'naya diagnostika sushchestvuyushchih i prirodnyh boleznej. Medicinska naklada Zagreb, 2005.

[2] Borovecki F., Lovrechich Dzh., Chzhou Dzh., CHzhon H., Rosas H.D., Hersh S.M. i dr. Polnog-enomnoe profilirovanie ekspressii krovi cheloveka pozvolyaet vyyavit' biomarkery bolezni Hantingtona.

[3] Braun T.V., Dzhenkins S. Sindrom hrupkoj H-hromosomy: Fridman T.: Molekulyarno-genetich-eskaya medicina . Academic Press inc. San-Diego, N'yu-Jork, Boston, London, Sidnej, Tokio, Toronto: 1992.

[4] Bui TH, Blenow E, Nordenskjold M. Prena-tal'naya diagnostika: molekulyarnaya genetika i cito-genetika. Luchshaya praktika Res Clin Obstet Gyne-col 2002.

[5] Elles R. Molekulyarnaya diagnostika genet-icheskih zabolevanij. Humana Press; 2000 g.

[6] Miny P, Tercanli S, Holzgreve W. Razvitie laboratornyh metodov prenatal'noj diagnostiki. Curr Opin Obstet Gynecol 2002.

[7] Morris Dzh. K., Uold N'yu-Dzhersi, Uott HK. Poterya ploda pri beremennosti s sindromom Dauna. Prenat.Diagn 1999.

[8] Huri Dzh. M., Berk V., Tomson E. Genetika i obshchestvennoe zdravoohranenie v 21 veke. Izdatel'stvo Oksfordskogo universiteta; 2000.

ОБРАЗОВАНИЕ И ПРАВО № 9 • 2021