По биологии «Генетика и проблемы человека»

Реферат

^

Известное общее положение о единстве внутреннего и внеш­него в развитии и существовании нормального и больного орга­низмов не теряет своего значения применительно к наследствен­ным, передающимся от родителей к детям, болезням, как бы ни казались такие болезни заранее детермированным патологическими наследственными задатками. Однако это положение требует более детального разбора, поскольку оно не столь однозначно по отно­шению к разным формам наследственных болезней и в то же время применимо в определенной степени даме к таким формам патоло­гии, которые кажутся обусловленными только болезнетворными факторами внешней среды. Наследственность и среда оказываются этиологическими факторами или играют роль в патогенезе любого заболевания человека, но доля их участия при каждой болезни своя, причем чем больше доля одного фактора, тем меньше друго­го. Все формы патологии с этой точки зрения можно разделить на четыре группы, между которыми нет резких границ.

Первую группу составляют собственно наследственные болез­ни, у которых этиологическую роль играет патологический ген, роль среды заключается в модификации лишь проявлений заболева­ния. В эту группу входят моногенно обусловленные болезни (та­кие как, например, фенилкетонурия, гемофилия), а также хро­мосомные болезни.

Вторая группа — это тоже наследственные болезни, обуслов­ленные патологической мутацией, однако для их проявления необ­ходимо специфическое воздействие среды. В некоторых случаях такое «проявляющее» действие среды очень наглядно, и с исчезно­вением действия средового фактора клинические проявления ста­новятся менее выраженными. Таковы проявления недостаточности гемоглобина HbS у его гетерозиготных носителей при пониженном парциальном давлении кислорода. В других случаях (например, при подагре) для проявления патологического гена необходимо длительное неблагоприятное воздействие среды (особенности пи­тания) .

Третью группу составляет подавляющее число распространен­ных болезней, особенно болезней зрелого и преклонного возраста (гипертоническая болезнь, язвенная болезнь желудка, боль­шинство злокачественных образований и др.).

Основным этиологи­ческим фактором в их возникновении служит неблагоприятное воз­действие среды, однако, реализация действия фактора зависит от индивидуальной генетически детерминируемой предрасположенности организма, в связи с чем эти болезни называют мультифакториальными, или болезнями с наследственным предрасположением. Не­обходимо отметить, что разные болезни с наследственным пред­расположением неодинаковы по относительной роли наследствен­ности и среды. Среди них можно было бы выделить болезни со слабой, умеренной и высокой степенью наследственного пред­расположения.

7 стр., 3309 слов

Роль внешних факторов в повышении эффективности юридического труда

... точки зрения допрашиваемого), личность хозяина, который работает в этом кабинете[121]. Внешний вид кабинета следователя является также важным фактором при допросе. В кабинете ничто не должно отвлекать допрашиваемого. ... объективным влияющим на ход допроса, относится внешний вид здания, приемной, и кабинета, в котором производится допрос. И если первый из факторов, как правило, не зависит от ...

Четвертая группа болезней — это сравнительно немногие формы патологии, в возникновении которых исключительную роль играет фактор среды. Обычно это экстремальный средовой фактор, по отношению к действию которого организм не имеет средств за­щиты (травмы, особо опасные инфекции).

Генетические факторы в этом случае играют роль в течении болезни, влияют на ее исход.

Рассмотрим более подробно все эти четыре группы.

хромосомным болезням

Большинство хромосомных болезней являются спорадическими, возникающими заново вследствие геномной (хромосомной) мутации в гамете здорового родителя или в первых делениях зиготы, а не наследуемыми в поколениях, что связано с высокой смертностью больных в дорепродуктивном периоде. Фенотипическую основу хро­мосомных болезней составляют нарушения раннего эмбрионального развития. Поэтому патологические изменения складываются еще в пренатальном периоде развития организма и либо обусловливают гибель эмбриона или плода, либо создают основную клиническую картину заболевания уже у новорожденного. Роль хромосомной па­тологии в пренатальной гибели эмбрионов или плодов у человека велика. В среднем около 40% диагностируемых спонтанных абортов обусловлены хромосомным дисбалансом. Около 6% всех мертворож­денных имеют хромосомные изменения. На 1000 живорожденных мла­денцев 3-4 имеют хромосомные болезни. Если все случаи множест­венных пороков развития среди новорожденных принять за 100%, то 35-40% будут составлять вызванные нарушением состояния хро­мосом.

Все хромосомные болезни по этому признаку можно разделить на две большие группы: вызванные изменением числа хромосом при сохранении структуры последних (геномные мутации) и обуслов­ленные изменением структуры хромосомы (хромосомные мутации).

У человека описаны все известные виды мутаций обоих типов.

Численные нарушения могут состоять в изменении плоидности хромосомного набора и в отклонении числа хромосом от диплоидного по каждой их паре в сторону уменьшения (моносомия) или увеличения (полисемия).

Геномные мутации по отдельным хромосо­мам многочисленны, они составляют основную массу хромосомных болезней. Полные моносомии наблюдаются по Х-хромосоме, приводя к развитию синдрома Шэрешевского-Тернера.

Этот синдром развивается при полной Х-моносомии, когда все клетки или их большинство имеют хромосомный набор. К Клиническими проявлениями этого синдрома являются отсутствие у женщин обычных вторичных половых признаков, низкий рост, сбли­женные соски, нарушения скелета, бесплодие, разнообразные по­роки внутренних органов.

Наиболее полно изучена трисомия по 21-ой хромосоме или, как ее еще называют, болезнь Дауна. Эта аномалия, названная так по имени врача, впервые описавшего ее в 1866 году, вызыва­ется не расхождением хромосом.

К числу ее симптомов от­носятся задержка умственного развития, пониженная сопротивляе­мость болезням, врожденные сердечные аномалии, короткое коре­настое туловище и толстая шея, а также характерные складки ко­жи над внутренними углами глаз, что создает внешнее сходство с представителями монголоидной расы. Синдром Дауна и другие сходные аномалии чаще встречаются у детей, рожденных немолоды­ми женщинами. Точная причина этого неизвестна, но, по-видимо­му, она как-то связана с возрастом яйцеклеток матери. Число Х-хромосом у индивида может доходить до 5 с сохранением его жизнеспособности.

36 стр., 17519 слов

Особенности речевого развития детей с нарушением интеллекта младшего ...

... психологических знаний о детях с различными нарушениями, в частности, интеллектуальными нарушениями и нарушениями речевого развития, не так уж велик, поскольку специальная ... к контекстной речи, что требует большой согласованности в работе центральной нервной системы. У ребенка трех лет ... языке? С кого брать пример? Не стоит удивляться, по каким причинам падает уровень образованности в нашей стране; ...

Структурные перестройки хромосом, какого бы вида они ни были, вызывают нарушения развития организма вследствие или не­достатка части материала по данной хромосоме (частичная моносомия) или его избытка (частичная трисомия).

Как пример можно привести Х-полисомию при отсутствии У-хромосомы. Такие организмы имеют хромосомный набор 47,XXX и хотя внешне женщины выглядят нормально и они плодовиты, но у них отмечается умственная отсталость.

При синдроме Клайнфельтера (47,ХХУ) мужчина обладает не­которыми вторичными женскими подовыми признаками, бесплоден, яички слабо развиты, волос на лице мало, иногда развиваются молочные железы, обычно низкий уровень умственного развития.

При хромосомном наборе 47.ХУУ мужчины имеют высокий рост, различный уровень умственного развития, иногда обладают психо­патическими чертами или проявляют склонность к мелким правона­рушениям.

Генные болезни делятся на две большие группы: болезни с выясненным первичным биохимическим дефектом и болезни с невы­ясненным первичным биохимическим дефектом. К первой группе принадлежат наследственные болезни обмена веществ, биосинтеза белка, ферментов.

Примером наследственных дефектов обмена углеводов явля­ется галактоземия. Одним из путей обмена моносахаридов в орга­низме является превращение 0-галактозы, которая поступает в организм с пищей (образуется в кишечнике при ферментивном гид­ролизе пищевой лактозы), в 0″глюкозу. Процесс превращения состоит из нескольких этапов и может прерваться при недоста­точности фермента галактоэо-1-фосфатуридилтрансфераэы. Чаще всего мутация ведет к недостаточной активности фермента (10-12% нормального уровня).

Биохимический патогенез болезни включает накопление галактозы в разных тканях и в крови, что ведет к нарушению использования глюкозы в печени, почках и го­ловном мозгу. Галактоземия встречается среди новорожденных с частотой 1 на 35-150 тыс. рождений. Заболевание развивается после рождения при вскармливании младенца, поскольку с молоком поступает лактоза — источник неметаболируемой галактозы. В ре­зультате у ребенка возникают рвота и понос, приводящие к обез­воживанию организма, и постепенное развитие умственной отста­лости на фоне общей дистрофии. Если с помощью соответствующей диеты, в которой предусмотрено полное исключение молочного са­хара, ребенок поправляется, в дальнейшем с возрастом появляет­ся второй метаболический путь превращения галактозы в глюко­зу — при участии фермента уридилтрансфераэы.

Наследственные аминоацидопатии (наследственные дефекты обмена аминокислот) составляют самую большую группу наследственных дефектов обмена. К началу 1985 года их список насчитывал около 60 различных нозологических единиц, и хотя каждая из них встречается редко (1:20000 — 1:100000 новорож­денных) , в сумме они составляют значительную часть наследст­венных дефектов обмена.

16 стр., 7675 слов

Наследственные болезни (2)

... ______________________________________ 2 - НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ ЭТО БОЛЕЗНИ,, НАРУШЕНИЯМИ В ПРОЦЕССАХ ХРАНЕНИЯ, ПЕРЕДАЧИ И РЕАЛИЗАЦИИ, ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ХРОМОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ Все наследственные заболевания, обусловленные наличием одного ... организмах при нарушении обмена витамина В12 при некоторых аутоиммунных состояниях. Однако в каждом конкретном случае заболевания выделить мутогенный фактор ...

Фенилкетонурия. Клинически эта болезнь была впервые описана в 1934 году, однако лишь спустя 19 лет было установле­но, что этот наследственный дефект связан с недостаточностью фенилаланин-4-гидроксилаэы. В норме избыток фенилаланина, поступившего с пищей и не использованного для синтеза белка, с помощью указанного фермента превращается в тирозин. У больных фенилкетонурии эта аминокислота накапливается в крови. Повыше­ние уровня содержания фенилаланина само по себе не опасно, но оно стимулирует необычные реакции, в результате которых в ор­ганизме накапливается кетопроизводные фенилаланина. Они и вы­зывают повреждения нервной ткани у новорожденных и развитие умственной отсталости в дальнейшем. Поэтому если вовремя обна­ружить наличие этой болезни и исключить из пищи фенилаланин, ребенок будет развиваться нормально. Существует несколько ме­тодов диагностики фенилкетонурии. Наибольшее распространение получили микробиологические тесты.

Витамины выполняют роль кофакторов, простетических групп, многих ферментов. Недостаточное поступление их с пищей резко снижает активность соответствующих обменных процессов. Возни­кающие при этом заболевания называют авитаминозом и легко ле­чат с помощью введения в организм недостающих витаминов. Одна­ко существуют витаминонезависимые авитаминозы, при которых та­кие меры не оказывают эффекта. Причины таких заболеваний, а они, как правило, являются наследственными, были раскрыты после тщательного изучения метаболизма витаминов. Прежде чем выступить в качестве кофермента, витамин специальными транспортными белками должен быть извлечен из кишечника и пе­реправлен в кровяное русло. Там он подвергается ферментативной модификации и только потом может связаться с апоферментом (если его структура не изменена), превратив его в активный фермент. Каждый из генов, кодирующих белки, ответственные за эти превращения, может быть инактивирован соответствующей му­тацией. Эти генетические нарушения порождают заболевания, для лечения которых необходимо вводить в организм готовые коферменты. Разработка методов лечения должна базироваться на точ­ном знании путей метаболизма данного витамина. Самая трудная ситуация возникает при поражении апофермента. Сейчас нет эф­фективных способов, позволяющих справиться с такой патологией.

Примером наследственных дефектов циркулирующих белков яв­ляется серповидно-клеточная анемия. Белковая часть любых гемоглобинов (НЬ) человека состоит из двух цепей глобина, причем каждый построен из двух полипептидных цепей. Гемоглобин чело­века построен из двух альфа- и двух бетацепей. При серповидно-клеточной анемии валин в бета-положении заменяется на глуталиновую кислоту. Эта замена обуславливает пониженную раство­римость гемоглобина. Гетерозиготные носители НЬS в обычных условиях клинически здоровы, т. к. в крови содержится и нормальный HbA; аномалия начинает проявлять себя лишь в условиях пониженного давления (в горах).

У гомозигот с ранних лет раз­вивается характерная картина хронической анемии с расстройст­вами кровообращения и тромбозами. Гемоглобин HbS часто обнару­живается у населения регионов, где распространена малярия, так как он является нечувствительным к малярийному плазмодию.

23 стр., 11256 слов

Наследственные заболевания обмена веществ

... болезнь "кленового сиропа", орнитинемия, цитруллинемия и др. Наследование, в основном, по аутосомно-рецессивному типу. В основе развития заболеваний лежит нарушение синтеза или структуры тех или иных ферментов. 2. Наследственные нарушения обмена аминокислот, ...

Примером наследственной болезни с невыясненным первичным биохимическим дефектом является ахондроплазия. Она представля­ет собой пример наследственной болезни с твердо установленным доминантным типом наследования. Однако из-за резко сниженной способности больных иметь потомство практически в 80-95% слу­чаев это заболевание связано с новыми возникающими мутациями.

Ахондроплаэия — одна из наследственных болезней костной системы клиническая картина ее обусловлена аномальным ростом и развитием хрящевой ткани, главным образом в эпифизах трубча­тых костей и основания черепа. О биохимической природе этой болезни ничего не известно, если не считать сведений о различ­ных отклонениях в активности ряда ферментов, значение которых остается пока невыясненным.

Патология роста указанных костей определяет характерную клиническую картину, полностью вырешенную у больных в половоз­релом возрасте: 1) низкий рост (обычно до 120 см) при сохране­нии нормальной длины туловища; 2) макроцефалия, бугристая моз­говая часть черепа и характерное лицо; 3) резкое укорочение верхних и нижних конечностей, особенно за счет бедренной и плечевой кости, с их деформацией и утолщением.

К мультифакториальным, или болезням с наследственным предрасположением относится шизофрения. Она занимает среди эн­догенных функциональных психозов ведущее место по частоте (бо­лее 1%).

Семейный характер заболеваемости шизофренией и учас­тие наследственных факторов в ее этиологии давно не вызывает сомнений, однако, как и для других болезней с наследственным предрасположением, генетическая природа предрасположения оста­ется до конца не расшифрованной. В последние годы генетические закономерности шизофрении активно изучались советскими иссле­дователями под руководством М. Е. Вартаняна, и эти исследования продолжаются и поныне.

Как уже подчеркивалось, по мере развития медицины нас­ледственные заболевания составляют все большую долю в общей патологии человека. Большинство наследственных болезней имеет хроническое течение, вследствие чего повторная обращаемость таких больных высока. В то же время, как показывает анализ контингента больных, наследственные формы диагностируются не всегда даже в клинических условиях. В определенной степени это понятно, поскольку диагностика наследственной патологии — это очень сложный и трудоемкий процесс.

Трудности диагностики обусловлены прежде всего тем, что нозологические формы наследственных болезней очень многообраз­ны (около 2000) и каждая из них характеризуется большим разно­образием клинической картины. Так, в группе нервных болезней известно более 200 наследственных форм, а в дерматологии их более 250. Некоторые формы встречаются крайне редко, и врач в своей практике может не встретиться с ними. Поэтому он должен знать основные принципы, которые помогут ему заподозрить не­часто встречающиеся наследственные заболевания, а после допол­нительных консультаций и обследований поставить точный диаг­ноз.

Диагностика наследственных болезней основывается на дан­ных клинического, параклинического и специального генетическо­го обследования.

При общем клиническом обследовании любого больного поста­новка диагноза должна завершиться одним из трех заключений:

6 стр., 2703 слов

Генетические заболевания. Заболевания обмена веществ

... возраста матери дети с синдромом Дауна будут рождаться довольно часто. Наследственные болезни обмена веществ Заболевания, связанные с нарушением обмена аминокислот Причина болезни ─ это мутация в гене, отвечающем за синтез фермента, превращающего ...

  1. четко поставлен диагноз ненаследственного заболевания;

  2. че­тко поставлен диагноз наследственного заболевания;

  3. имеется подозрение, что основная или сопутствующая болезнь является наследственной.

Первые два заключения составляют подавляющую часть при обследовании больных. Третье заключение, как правило, требует применения специальных дополнительных методов обследо­вания, которые определяются врачом-генетиком.

Полного клинического обследования, включая параклиническое, обычно достаточно для диагностики такого наследствен­ного заболевания, как ахондроплаэия.

В тех случаях, когда диагноз больному не поставлен и не­обходимо уточнить его, особенно при подозрении на наследствен­ную патологию, используют следующие специальные методы:

1. Подробное клинико-генеалогическое обследование прово­дится во всех случаях, когда при первичном клиническом осмотре возникает подозрение на наследственное заболевание. Здесь следует подчеркнуть, что речь идет о подробном обследовании чле­нов семьи. Это обследование заканчивается генетическим анали­зом его результатов.

2. Цитогенетическое исследование может проводиться у ро­дителей, иногда у других родственников и плода. Хромосомный набор изучается при подозрении на хромосомную болезнь для уточнения диагноза. Большую роль цитогенетического анализа составляет пренатальная диагностика.

3. Биохимические методы широко применяются в тех случаях, когда имеется подозрение на наследственные болезни обмена ве­ществ, на те формы наследственных болезней, при которых точно установлены дефект первичного генного продукта или патогенети­ческое звено развития заболевания.

4. Иммуногенетические методы применяют для обследования пациентов и их родственников при подозрении на иммунодефецитные заболевания, при подозрении на антигенную несовместимость матери и плода, при установлении истинного родительства в слу­чаях медико-генетического консультирования или для определения наследственного предрасположения к болезням.

5. Цитологические методы применяются для диагностики пока еще небольшой группы наследственных болезней, хотя возможности их достаточно велики. Клетки от больных можно исследовать не­посредственно или после культивирования цитохимическими, ради­оавтографическими и другими методами.

6. Метод сцепления генов применяется в тех случаях, когда в родословной имеется случай заболевания и надо решить вопрос, унаследовал ли пациент мутантный ген. Это необходимо знать в случаях стертой картины заболевания или позднего его проявле­ния.

Длительное время диагноз наследственной болезни оставался как приговор обреченности больному и его семье. Несмотря на успешную расшифровку формальной генетики многих наследственных заболеваний, лечение их оставалось лишь симптоматическим. Впервые С. Н. Давиденков еще в 30-х годах указал на ошибочность точки зрения о неизлечимости наследственных болезней. Он исхо­дит из признания роли факторов внешней среды в проявлении нас­ледственной патологии. Однако отсутствие сведений о патогене­тических механизмах развития заболеваний в тот период ограни­чивало возможности разработки методов, и все попытки, несмотря на правильные теоретические установки, оставались длительное время эмпирическими. В настоящее время благодаря успехам гене­тики в целом (всех ее разделов) и существенному прогрессу теоретической и клинической медицины можно утверждать, что уже многие наследственные болезни успешно лечатся. Общие подходы к лечению наследственных болезней остаются теми же, что и подхо­ды к лечению болезней другого происхождения. Тут можно выде­лить три подхода: симптоматическое, патогеническое, этиологи­ческое.

^ применяют при всех наследствен­ных болезнях, даже и там, где имеются методы патогенической терапии. Для многих форм патологии симптоматическое лечение является единственным.

Лекарственная симптоматическая терапия — наиболее часто используемый прием, разнообразный в зависимости от форм нас­ледственных болезней: применение анальгина при наследственных формах мигрени, специфических транквилизаторов при психических заболеваниях, пилокарпина при глаукоме, специальных мазей при кожных болезнях и т. д. Успехи этого раздела терапии связаны с прогрессом фармакологии, обеспечивающей все более широкий вы­бор лекарств. О другой стороны, расшифровка патогенеза каждой болезни позволяет понять причину возникновения симптомов, а на этой основе лекарственная коррекция симптомов становится более тонкой. В качестве примера можно привести симптоматическое ле­чение муковисцидоза.

Когда было выяснено, что при муковисцидоэе образуется очень густая слизь в протоках эндокринных желез бронхов, то для облегчения состояния таким больным стали назначать вещест­ва, разжижающие слизь (муколитические вещества).

Хирургическое симптоматическое лечение занимает сущест­венное место в лечении наследственной патологии, особенно вы­ражающейся в виде врожденных пороков развития или системных поражений скелета. Так, например, переливание крови при талассемиях, пластические операции при незаращении верхней губы, удаление катаракты — все это примеры симптоматического лечения.

В общей форме виды хирургической помощи больным с нас­ледственной патологией могут быть трех видов: удаление (опухо­ли и др.); коррекция (незаращение верхней губы, врожденные по­роки сердца и др.); трансплантация (комбинированная иммунная недостаточность и др.).

В некоторых случаях хирургическая помощь выходит за рамки симптоматического лечения, приближаясь по своему характеру к патогенетическому.

Многие виды физических методов лечения (теплолечение, разные виды электротерапии и др.) применяются при наследствен­ных заболеваниях нервной системы, наследственных болезнях об­мена веществ, заболеваниях скелета. К симптоматическому лече­нию можно отнести и рентгенорадиологическое облучение при наследственно обусловленных опухолях до и после хирургического вмешательства.

Возможности симптоматического лечения для многих болезней еще далеко не исчерпаны, особенно в области лекарственной, дие­тической и хирургической помощи.

Лечение многих болезней по принципу вмешательства в пато­генез болезней всегда эффективнее симптоматического. Однако следует понимать, что ни один из существующих ныне методов не устраняет причину заболевания, так как не восстанавливает структуру поврежденных генов. Действие каждого из них продол­жается сравнительно короткое время, поэтому лечение должно быть непрерывным. Кроме того, приходиться признать ограничен­ность возможностей современной медицины: еще многие наследст­венные болезни не поддаются эффективному купированию. Особые надежды в связи с этим возлагают на использование методов ген­ной инженерии для введения нормальных, неизмененных генов в клетки больного человека. Таким путем можно будет добиться кардинального излечения данного больного, но, однако это дело будущего.

В настоящее время существуют следующие основные направле­ния терапии наследственных болезней.

1. Полное или частичное устранение из пищи субстрата или предшественника субстрата блокированной метаболической реак­ции. Этот прием используется в случаях, когда избыточное на­копление субстрата оказывает токсичное действие на организм. Иногда (особенно когда субстрат не является жизненнонеобходимым и может синтезироваться в достаточном количестве обходными путями) такая диетотерапия оказывает очень хороший эффект. Ти­пичный пример — галактоземия. Несколько сложнее дело обстоит при фенилкетонурии. Фенилаланин — незаменимая аминокислота, поэтому ее нельзя полностью исключать из пищи, а надо индиви­дуально подбирать для больного минимально необходимую дозу фенилаланина.

2. Восполнение кофакторов извне с целью повышения актив­ности фермента. Чаще всего речь идет о витаминах. Дополнитель­ное их введение больному с наследственной патологией дает по­ложительный эффект, когда мутация нарушает способность фермен­та соединяться с активированной формой витамина при витаминчувствительных наследственных авитаминозах.

3. Нейтрализация и устранение экскреции токсических про­дуктов, накапливающихся в случае блокирования их дальнейшего метаболизма. К числу таких продуктов относится, например, медь при болезни Вильсона-Коновалова. Для нейтрализации меди боль­ному вводят пеницилламин.

4. Искусственное введение в организм больного продукта блокированной у него реакции. Например, прием цитидиловой кислоты при оротоацидурии (заболевание, при котором страдает синтез пиримидинов) устраняет явления мегалобластической ане­мии.

5. Воздействие на «испорченные» молекулы. Этот метод при­меняется для лечения серповидно-клеточной анемии и направлен на уменьшение вероятности образования кристаллов гемоглобина 3. Ацетилсалициловая кислота усиливает ацетилирование HbS и таким путем снижает его гидрофобность, обусловливающую агрегацию этого белка.

6. Введение отсутствующего гормона или фермента. Первона­чально этот метод был разработан и до сих пор успешно применя­ется для лечения сахарного диабета введением в организм боль­ного инсулина. Позднее для подобных целей стали применять дру­гие гормоны. Использование заместительной ферментотерапии, од­нако, несмотря на всю ее привлекательность, наталкивается на ряд трудностей: 1) далеко не во всех случаях имеется способ доставить фермент в нужные клетки и одновременно защитить его от деградации; 2) если синтез собственного фермента полностью подавлен, экзогенный фермент при длительном ведении инактивируется иммунной системой больного; 3) получение и очистка дос­таточного количества ферментов зачастую само по себе является сложной задачей.

7. Блокирование патологической активности ферментов с по­мощью специфических ингибиторов или конкурентное торможение аналогами субстратов данного фермента. Этот метод лечения при­меняется при избыточной активации систем свертывания крови, фибринолиза, а также при освобождении из разрушенных клеток лизосомальных ферментов.

Сопоставление молекулярных механизмов, поражаемых при наследственных заболеваниях, с используемыми для их лечения терапевтическими методами показывает , что еще далеко не все основные симптомы генетически обусловленных болезней человека в настоящее время могут быть устранены. Можно надеяться, что дальнейшее изучение молекулярных процессов, лежащих в основе наследственных заболеваний, в будущем приведет к значительному расширению арсенала методов лечения.

Несмотря на успехи симптоматического и патогенетического лечения наследственных болезней, вопрос о возможности их этио­логического лечения не снимается. И чем больше будет прогресс теоретической биологии, тем чаще будет подниматься вопрос о радикальном, т. е. этиологическом, лечении наследственных бо­лезней.

Этиологическое лечение любых наследственных болезней яв­ляется наиболее оптимальным, поскольку оно устраняет первопри­чину заболевания и полностью излечивает его. Однако устранение причины наследственного заболевания означает такое серьезное «маневрирование» с генетической информацией в живом организме человека, как «включение» нормального гена (или подсадку его), «выключение» мутантного гена, обратная мутация патологического аллеля. Эти задачи достаточно трудны даже для манипулирования с прокариотами. К тому же, чтобы провести этиологическое лече­ние какого-либо наследственного заболевания, надо изменить структуру ДНК не в одной клетке, а во всех функционирующих клетках (и только функционирующих!).

Прежде всего, для этого нужно знать, какое изменение в ДНК произошло при мутации, т.е. наследственная болезнь должна быть записана в химических фор­мулах. Сложности этой задачи очевидны, хотя методы для их ре­шения уже имеются в настоящее время.

Принципиальная схема для этиологического лечения нас­ледственных заболеваний как бы составлена. Например, при нас­ледственных болезнях, сопровождающихся отсутствием активности фермента (альбинизм, фенилкетонурия), необходимо синтезировать данный ген и ввести его в клетки функционирующего органа. Вы­бор способов синтеза гена и его доставки в соответствующие клетки широкий, и они будут пополняться с прогрессом медицины и биологии. Вместе с тем необходимо отметить важность соблюде­ния большой осторожности при применении методов (именно при применении, а не при разработке? ) генетической инженерии для лечения наследственных болезней, даже если будут сделаны реши­тельные прорывы в синтезе соответствующих генов и способах их доставки в клетки-мишени. Генетика человека еще не располагает достаточными сведениями обо всех особенностях функционирования генетического аппарата человека. Пока еще неизвестно, как он будет работать после введения дополнительной генетической ин­формации. Есть еще и другие нерешенные вопросы, которые не позволяют предполагать» быстрое применение методов этиологического лечения наследственных болезней.

Профилактика наследственной патологии в целом, несомнен­но, является важнейшим разделом современной медицины и органи­зации здравоохранения. Речь при этом идет не просто о предотв­ращении, как правило, тяжелого заболевания у конкретного инди­вида, но и во всех его последующих поколениях. Именно из-за этой особенности наследственной патологии, сохраняющейся из поколения в поколение, в прошлом уже не раз предлагались мето­ды профилактики, имеющие в своей основе евгенические подходы в одних случаях более гуманные, в других — менее. Только прог­ресс медицинской генетики принципиально изменил подходы к про­филактике наследственной патологии; пройден путь от предложе­ний стерилизации супругов или категорических рекомендаций воздержания от деторождения до пренатальной диагностики, про­филактического лечения (лечение здоровых носителей патологи­ческих генов, предупреждающее развитие болезни) и индивидуаль­но адаптивной среды для носителей патологических генов.

^

Одним из проявлений беспрецедентного прорыва в накоплении медико-генетической информации во второй половине XX в. явилось открытие большого числа новых наследственных болезней обмена (НБО) с примерной скоростью 100 новых единиц в 10 лет. Скорость их открытия, выраженная генетическая гетерогенность, клинический полиморфизм, низкая частота большинства из них чрезвычайно затрудняют утилизацию этой информации клиницистами в их диагностической практике, клинические проявления НБО столь многообразны, что нет такой медицинской специализации, которая бы не имела дела со своим специфическим спектром НБО. Между тем в отечественной медицине не имеется на сегодняшний день современного руководства по этому обширному классу заболеваний, НБО являются не только заболеваниями (преимущественно очень тяжелыми), требующими решения всего комплекса медицинских проблем – диагностики, лечения, профилактики. Они являются также уникальными биологическими моделями естественных ошибок метаболизма, которые являются бесценным инструментом познания сложнейшего метаболизма человека в норме. Именно на этих моделях в последние десятилетия была уяснена роль — как физиологическая, так и патологическая — огромного числа метаболитов, установлена множественная связь метаболических путей друг с другом, расшифрованы или уточнены многие метаболические пути.

Согласно современным концепциям медицинской генетики к наследственным болезням обмена веществ человека (синоним — «молекулярные болезни») относят обширный класс моногенно наследующихся заболеваний, обусловленных мутациями структурных генов, под контролем которых осуществляется синтез белков, выполняющих различные функции: структурные, транспортные, ферментного катализа, иммунной защиты. Исходя из того, что к 1988 году было известно около 4500 моногенных болезней человека (каталог Маккьюсика), а первичный биохимический дефект для первой НБО (метгемоглобинемия) был расшифрован только в 1946 года и в 1952 году — для второй (недостаточность глюкозо-6-фосфатазы при болезни Гирке) очевидно, что исследование НБО является бурно развивающейся ветвью современной медицинской генетики. На организменном уровне исследований НБО объектом изучения является клинико-биохимический фенотип больного, на клеточном – мутантные белки, на молекулярном – мутантные гены.

Исследования эволюции и полиморфизма на молекулярном уровне в течение последних 20 лет показали, что мутации в популяциях могут накапливаться, если их селективные недостатки невелики, по сравнению с частотой мутации.

На частоту и спектр мутантных аллелей по каждому гену в популяциях оказывают влияние следующие факторы: частота мутаций, естественный отбор, генный дрейф, миграции. По первому из этих факторов межпопуляционных различий не выявлено и трудно предположить их существование. Что же касается трех остальных факторов, то их влияние на генофонд разных популяций крайне неравномерно. Существование географических, языковых, родовых, национальных и других барьеров способствовало подразделенности населения земного шара и формированию региональных особенностей груза наследственной патологии, сказавшихся на частоте и спектре НБО. Для тех НБО. чья распространенность оценена с помощью достаточно достоверных методов, показано, что НБО характеризуются выраженной неравномерностью их этнического распространения, что проявляется и на генном и на аллельном уровне. Следует подчеркнуть, что в настоящее время распространенность большинства НБО либо не оценена, либо оценена приблизительно. Это объясняется рядом причин: свойствами НБО. затрудняющими их клиническую диагностику, отсутствием или дороговизной методических подходов и организационными трудностями, Разработан ряд организационно-методических подходов к оценке распространенности НБО, которые могут быть подразделены на косвенные и прямые.

Точные оценки распространенности НБО (прямые) были получены с помощью массового скрининга, массовый скрининг новорожденных позволил точно определить частоту фенилкетонурии, адреногенитального синдрома (21-гидроксилазной недостаточности), галактоземии. ряда аминоацидопатий и др. в большом числе регионов мира преимущественно с европеоидным населением (исключение составляет Япония).

Другим подходом к оценке-распространенности НБО являются программы проспективного скрининга (разновидность массового) на выявление биохимическими методами гетерозиготных носителей некоторых некурабельных летальных или сублетальных НБО. распространенных с высокой частотой в ряде популяций. Таким образом была оценена частота болезни Тея-Сакса у евреев-ашкенази во многих странах мира и ряда гемоглобинопатий в странах средиземноморского региона и выходцев из них в Англии и США. В ряде стран образцы капиллярной крови новорожденных, полученные для массового скрининга, использовались для оценки частот НБО, на которые массовый скрининг не учрежден. Сопоставление частот между популяциями, между регионами одной популяции и между популяциями одной расы выявило большую разницу в распределении частот мутантных генов. Своеобразие генетико-автоматических процессов и особенности исторического развития отдельных популяций, по-видимому, объясняют это интересное явление. В литературе были сделаны попытки объяснить понижающийся градиент частот фенилкетонурии в странах Сев. Европы — от Ирландии до Финляндии -кельтским происхождением мутантного аллеля и связать его распространение с набегами викингов.