Медицинская генетика: чем она может помочь родителям и детям

К новой семье© проект

Медицинская генетика изучает роль наследственности в болезнях человека. Она занимается и «чисто» наследственными болезнями, имеющими только генетические причины, и болезнями с наследственным предрасположением, в происхождении которых наследственность участвует наряду с другими причинами. С одной стороны, медицинская генетика является составной частью более широкой науки — генетики человека. С другой — это область практической медицины: врачи-генетики работают в медико-генетических консультациях и в некоторых других медицинских учреждениях. Как и другие сотрудники нашего центра, я занимаюсь и научными, и практическими вопросами медицинской генетики.

Сейчас возрос интерес к генетике, связанный с ее новыми достижениями. Всюду писалось о завершении международной программы «Геном человека», с генетикой связаны вопросы клонирования, искусственного оплодотворения, биологической идентификации личности и т.д. За всем этим — реальные достижения науки. Но, хотя практические возможности медицинской генетики неизмеримо выросли (и продолжают расти), они не безграничны, и важно знать, в чем она реально может помочь, а в чем нет.

Другая сторона: чего опасаться, а чего нет. Конечно же, никто не отрицает важнейшей роли наследственности для здоровья человека. Но широко распространенные сейчас представления о неуклонном учащении наследственных болезней, о катастрофических генетических последствиях плохой экологии, чуть ли не «генетическом вырождении» не только преувеличены, а попросту ложны.

Наследственные болезни в истории человечества были всегда (многие из них мы узнаем в произведениях искусства — начиная с древнеегипетских скульптур), они возникают примерно с такой же частотой повсеместно, а если некоторые где-то чаще — то не из-за экологии, а совсем других причин (о чем еще будет речь). Число больных с некоторыми наследственными болезнями действительно стало больше, но, как ни парадоксально, это связано с общими успехами медицины, благодаря которым больные чаще выживают и дольше живут, а не с тем, что они рождаются чаще. «Новых» наследственных болезней тоже нет: просто некоторые в силу их редкости раньше не были известны или не ассоциировались с генетическими.

Наша задача — помочь приемным семьям в нескольких вопросах: 1) требуют ли приемные дети особого внимания в вопросе генетического здоровья; 2) нужно ли генетическое обследование всем приемным детям и какое; 3) если есть индивидуальные генетические проблемы, чем может помочь медицинская генетика.

Для ответа на эти вопросы придется коротко коснуться биологических механизмов наследственности.

Молекулярная основа наследственности — ДНК, уникальные сложные молекулы, в которых закодирована генетическая информация. Гены — это участки ДНК, отвечающие за определенную функцию, например, за образование того или иного белка. В человеческом организме около 35 тыс. генов. Гены в строго определенной последовательности расположены в хромосомах — гораздо более крупных образованиях, имеющихся в ядре каждой клетки и видимых под микроскопом. Хромосомный набор человека состоит из 46 парных хромосом (в каждой паре одна получена от отца, другая — от матери). Хромосомы неодинаковы по размеру, и количество генов в разных хромосомах различно. Одна из хромосомных пар определяет пол (эти хромосомы и называют половыми): у женщин имеется две хромосомы "Х", у мужчин — "Х" и "Y". Полный хромосомный набор имеется во всех клетках нашего организма за исключением половых клеток — яйцеклеток и сперматозоидов. В них содержится лишь 23 хромосомы (по одной из каждой пары), чтобы после оплодотворения у будущего ребенка вновь оказалось 46 хромосом. При передаче хромосом (и содержащихся в них генов) не просто механически суммируются признаки родителей: в половых клетках происходят перекомбинации и у потомства появляются новые признаки.

По числу хромосом и генов, по местоположению генов в хромосомах люди одинаковы (если речь не идет о хромосомных болезнях), но различные варианты одних и тех же генов и их сочетаний чрезвычайно разнообразны, отсюда генетическое разнообразие людей — от индивидуального до расового. Каждый ген имеет определенную программу своей работы: хотя в каждой клетке присутствуют все гены, они по-разному действуют в клетках разных органов, в разное время «включаются» и «выключаются»: некоторые активны лишь во внутриутробном периоде, другие начинают работу во время полового созревания, третьи активнее в период старения и т.д. Геном — это совокупность всех человеческих генов, а генотип — набор тех или иных вариантов у конкретного человека.

Некоторые признаки зависят от одного гена (например, группы крови), в формировании других (например, роста) участвует несколько или даже много генов, часто совместно с другими, негенетическими влияниями. То же относится и к болезням.

Наследственными называют болезни, единственная причина которых — возникновение нарушений в хромосомном наборе (хромосомные болезни) или в каком-либо гене (генные болезни). Эти болезни есть во всех областях медицины — среди болезней нервной системы, психических, эндокринных, костных, кожных, болезней крови и т.д.; велик вклад наследственности в происхождение глухоты, слепоты, умственной отсталости. Некоторые хромосомные и генетические болезни приводят к бесплодию. При многих генных болезнях одновременно страдает несколько органов, а при хромосомных такое происходит в большинстве случаев. Наследственные болезни неодинаковы по тяжести и течению: как известно, среди них много тяжелых, плохо поддающихся лечению заболеваний, но бытующее мнение, что все наследственные болезни неизлечимы — заблуждение.

Нередко путают наследственные и врожденные болезни. Это не одно и то же. Далеко не все наследственные болезни — врожденные, и, наоборот, не все врожденные — наследственные; в качестве примера можно привести врожденные инфекции. Наследственные болезни начинаются в разном возрасте: большинство с рождения или в детстве, многие — в юности, а некоторые — во взрослом и даже пожилом возрасте. Это в основном зависит от «программы» работы каждого гена, о чем мы уже говорили. Впрочем, иногда отсроченное начало — кажущееся, просто некоторые признаки до поры до времени незаметны: например, умственная отсталость может проявиться, когда ребенку пора заговорить и даже позже, а нарушения полового развития — в юности.

Порой считают, что наследственная болезнь — всегда семейная, то есть должна быть и у родственников больного. Поэтому могут спросить: какой смысл обращаться к генетику с приемным ребенком, если нет сведений о болезнях его родных? Конечно, родословная важна, и если можно получить сведения о биологической семье, это надо сделать, но генетическое консультирование в нее не упирается. Очень часто наследственной болезнью страдает лишь один член семьи, а многие наследственные болезни вообще не бывают семейными.

Абсолютно неверно бытующее порой представление о «вообще плохой наследственности». Наличие какой-либо одной наследственной болезни не повышает риска других, другое дело, что по мере течения болезни могут появляться какие-то новые ее симптомы.

Методы диагностики.

В диагностике наследственных болезней врачи используют все методы общемедицинской диагностики (в зависимости от болезни), но есть и специальные генетические исследования. В разных случаях врач выбирает тот или иной метод — это зависит от предполагаемого заболевания.

Анализ кариотипа (или, что одно и то же, цитогенетическое исследование) представляет собой исследование хромосомного набора под микроскопом. Этот анализ позволяет увидеть изменения на уровне целых хромосом и их частей: изменение количества хромосом (например, лишняя -3-я - хромосома 21, ведущая к синдрому Дауна), отсутствие части какой-либо хромосомы, перемещение части одной хромосомы на другую и т.п. Современные методики позволяют увидеть достаточно тонкие нарушения. Исследуются обычно клетки крови, специальным образом подготовленные. Этот анализ делают при подозрении на хромосомные болезни = хромосомные синдромы (самая частая — тот же синдром Дауна), а также при бесплодии или упорном невынашивании беременности — после того, как исключены их другие причины, более частые.

В диагностике многих генных болезней помогают специальные биохимические исследования. Стремительно развивается самая современная ДНК-диагностика — исследование отдельных генов особыми сложными методами. Для этих анализов также нужно лишь небольшое количество крови.

Никакого единого «анализа на наследственность» нет и быть не может. Многие наследственные болезни нельзя подтвердить никаким анализом, но часто он и не нужен: клинический диагноз вполне надежен. То есть, при всей важности анализов, главная роль в генетическом консультировании принадлежит врачу.

Хромосомные болезни

Возникают при повреждении на уровне целой хромосомы (отсутствие части хромосомы, лишняя целая хромосома или ее часть, перемещение кусочка одной хромосомы на другую и т.д.). Таких болезней несколько десятков. Общая их частота среди новорожденных — около 0,5%. Самая частая — 1 случай на 900-1000 новорожденных — синдром Дауна («лишняя» 21-я хромосома). Хромосомные болезни почти всегда несемейные, их причина — случайный «сбой» в делении хромосом. Нарушения при них врожденные, часто множественные, большинство больных страдают умственной отсталостью (исключение — нарушения в половых хромосомах: при них нарушено в основном половое развитие). Диагноз синдрома Дауна обычно ставят уже в роддоме — он «написан на лице», но не все хромосомные болезни настолько явны. Какие дети имеют больший риск синдрома Дауна? — Родившиеся у мам старше 37-38 и особенно — старше 40 лет, поэтому беременным такого возраста рекомендуют дородовую диагностику хромосомных болезней. У всех остальных риск низкий, и у приемных детей (в целом) не выше. Проводят ли хромосомный анализ приемному ребенку? Да, это принято в мире, особенно если ребенок еще маленький и развитие его трудно оценить. Анализ не самый сложный, его делают во всех генетических консультациях, и он позволяет разом исключить (скорее всего именно исключить, а не найти!) целую группу болезней. Хромосомное исследование тем более важно, если у ребенка есть какие-то врожденные аномалии (послужившие, например, причиной отказа матери от ребенка). Некоторые аномалии (врожденные пороки сердца, расщелина губки или неба, лишние пальчики и др.) гораздо чаще встречаются «сами по себе» и не таят в себе ничего другого, но они же могут быть признаком хромосомных или некоторых других наследственных болезней.

Следует сказать и о «мелких», не важных для здоровья внешних особенностях и необычных чертах. Известно, что порой они очень важны для диагноза наследственных болезней (не только хромосомных), и врачи обращают на них внимание, но правильно оценить их значение должен генетик. Не надо самим выискивать у ребенка такие особенности и пытаться их как-то трактовать. Более того: не всегда надо доверять мнению врача другой специальности насчет значимости тех или иных внешних признаков.

Еще о возрасте родителей: юный возраст матери или обоих родителей не повышает риска ни хромосомных, ни каких-либо других наследственных болезней. То же относится к разнице возраста родителей, к тому, каким по счету в семье родился ребенок (не говоря уже о времени года и т.д.).

Генных болезней (точнее моногенных — связанных с одним геном) гораздо больше, чем хромосомных: их насчитывается 5-6 тысяч. Эта цифра не должна ужаснуть: практически все генные болезни очень редки, некоторые встретились всего в 2-3 семьях в мире. Самые частые (относительно!) имеются в среднем у 1-го из 10-ти тысяч человек, а общий груз этих болезней не превышает 2-х случаев на тысячу населения.

Генные болезни наследуются по законам Менделя. Есть несколько типов наследования. Напомним, что все гены — парные, по одному от каждого родителя.

При доминантных болезнях измененный (мутантный) ген преобладает (доминирует) над своим нормальным «партнером». Таким образом, чтобы болезнь проявилась, человеку достаточно иметь один мутантный ген. У человека с такой болезнью обычно болен один из родителей, а сам он имеет равную вероятность передать, либо не передать болезнь каждому из своих детей. Доминантная болезнь не всегда унаследована: ее может вызвать и вновь возникшая мутация гена. Пример доминантной болезни — синдром Марфана, болезнь соединительной ткани, при которой особенно страдают сердце и зрение. Внешне таких больных отличают высокий рост, астеничное (худощавое) сложение, тонкие, «паукообразные» пальцы. Известно, что синдромом Марфана страдали Ганс Христиан Андерсен и Авраам Линкольн. Еще один пример — ахондроплазия, особый вид карликовости (таких больных с характерной внешностью мы иногда встречаем на улице, а также видим на старых картинах и в кино в ролях шутов). Эта болезнь чаще вызвана именно «новой» мутацией (хотя бывает и унаследована, поскольку такие больные вполне могут иметь детей).

Другой тип наследования — рецессивный. При рецессивных болезнях ген, вызывающий болезнь (мутантный), подчинен своему парному «собрату» и в его присутствии не проявляет себя — «молчит». Болезнь проявляется лишь у тех, кто унаследовал оба мутантных гена — по одному от каждого родителя; то есть оба родителя такого больного здоровы, но являются «скрытыми» носителями гена одной и той же болезни. Риск этой болезни для каждого ребенка в таком браке — 25%. Надо сказать, что каждый человек несет среди своих генов в среднем 3-4 гена тех или иных рецессивных болезней, но поскольку эти гены редки, а вероятность брака людей с одинаковым геном невелика, то и болезни в основном редки. Среди рецессивных болезней особенно много тяжелых. Пример рецессивной болезни — фенилкетонурия (ФКУ), одна из форм наследственной умственной отсталости. На ФКУ проверяют всех новорожденных уже в роддоме: это относительно (!) частая болезнь, а главное — она имеет особое лечение, которое, если оно рано начато, предотвращает умственную отсталость. Особый тип наследования связан с теми болезнями, гены которых находятся на Х-хромосоме. Ими болеют только мальчики, а «переносчицами» гена являются их здоровые мамы. Пример такой болезни — гемофилия, известная многим по истории царской семьи.

Какие причины повышают риск моногенных болезней? Для рецессивных болезней (не связанных с Х-хромосомой) — кровнородственные браки: выше вероятность одинаковых генов у супругов. То же относится к сообществам людей, где браки заключаются в пределах ограниченного круга — так называемых изолятах. Это могут быть географические изоляты (например, небольшие острова), религиозные общины или касты. Если люди с какими-то болезнями чаще заключают браки между собой (как, например, глухие или слепые), это тоже можно назвать своеобразным «изолятом», повышающим частоту именно этих болезней. По тем же причинам есть болезни, преимущественно встречающиеся у тех или иных народов: финские, еврейские, армянские, японские. Есть ли особая подверженность всем этим обстоятельствам у будущих приемных детей? Нисколько. А причины новых доминантных мутаций? Может быть, их вызывают неблагоприятные социальные условия, употребление алкоголя и т.п.? Нет. Таким образом, риск генных болезней, как и хромосомных, для приемных детей в целом тоже не выше, чем для всех прочих. О лабораторной диагностике генных болезней речь уже шла. Если один хромосомный анализ разом выявляет все хромосомные болезни, то биохимические исследования и ДНК-диагностика для каждой болезни — свои, и далеко не для всех болезней они вообще существуют. Заниматься такой диагностикой «впрок» нецелесообразно. Другое дело — если врач нашел у ребенка симптомы той или иной генной болезни, или есть сведения о болезни в биологической семье. Важно ли обнаружить наследственную болезнь анализами еще до клинических проявлений? Поможет ли опережающее лечение? К сожалению, чаще — нет, такие болезни, как ФКУ — скорее исключения. Что касается генной терапии, для большинства болезней это пока дело будущего, хотя, возможно, не столь отдаленного.

Повторим: невозможно надежно исключить все генные болезни, которые в том или ином возрасте могут проявиться у любого ребенка, но средний риск всех этих болезней мал и для приемных детей в том числе.

Хотя нарушения закладки и развития органов во внутриутробном периоде под действием каких-либо вредных влияний во время беременности не относятся к наследственным болезням, генетикам приходится с ними сталкиваться. В отношении этих болезней приемные дети (опять-таки в целом, а не каждый отдельный ребенок) по известным обстоятельствам более угрожаемы. Понятно, что речь идет не о профессиональных вредностях, а о легкомысленном приеме лекарств, большей частоте инфекций, употреблении алкоголя и наркотиков. Не пренебрегая всеми этими обстоятельствами, надо сказать, что большинство лекарственных препаратов в обычных дозах не вызывает пороков развития (то есть неправильного строения тех или иных органов) у плода, хотя есть исключения. Что касается алкоголя, хорошо известен так называемый алкогольный синдром плода. Однако, даже не вызывая пороков, алкоголь, наркотики и некоторые другие вещества способны оказывать токсичное, «отравляющее» действие на нервную систему будущего ребенка, которое может сказаться не сразу. Это особый вопрос, выходящий за рамки нашей лекции

Болезни с наследственным предрасположением

Речь шла об относительно редких наследственных болезнях и врожденных аномалиях. А как же «главные», часто встречающиеся болезни — гипертония, атеросклероз, астма, раковые опухоли, сахарный диабет, псориаз, эпилепсия, шизофрения, хронический алкоголизм (пусть особая, но болезнь)? Разве они не зависят от наследственности? Да, генетическое предрасположение играет роль в возникновении этих болезней, но они не относятся к «чисто» наследственным — даже если в семье несколько больных. Их так и называют: «болезни с наследственной предрасположенностью».

Помимо генетических механизмов имеют значение и другие причины, и это очень важно, потому что на эти причины можно воздействовать (диета, образ жизни) и тем самым снижать риск болезни. Вклад наследственности неодинаков — не только при разных болезнях, но и в разных семьях с одной и той же болезнью. «Генетическая предрасположенность» вполне материальна, за ней стоят все те же гены, но, в отличие от генных болезней, это обычно не один ген, а несколько (порой довольно много), и наследование предрасположенности не подчиняется законам Менделя. Риск этих болезней оценивают более приблизительно, исходя из количества больных в семье и некоторых других конкретных обстоятельств.

Коснулись ли достижения молекулярной генетики болезней с наследственным предрасположением? Конечно. Но — в отличие от многих генных болезней — пока в основном на уровне научных исследований. Говорить о практической ДНК-диагностике этих болезней (или даже определении повышенного риска), особенно когда речь идет об одном человеке, а не о семье в целом, мне представляется преждевременным в любом случае, а если от результатов таких исследований хоть сколько-то зависит решение об усыновлении — принципиально неверным. Поэтому, на мой взгляд, обследование приемных детей на ДНК-«маркеры» болезней с наследственной предрасположенностью без особых индивидуальных показаний не должно входить в круг их медицинского обследования. Да, можно обнаружить какой-то из «маркеров» той или иной болезни, но само по себе это никак не говорит не только о ее неизбежности, но даже о высоком риске.

Интеллект, характер, поведение: наследственность и среда

Всех — а некоторых приемных родителей особенно — волнует наследование умственных способностей, черт характера, наклонностей (в том числе, дурных). Играет ли роль наследственность? Не будем лукавить: конечно. Но чрезвычайно велика и неотъемлема роль среды: окружения, воспитания, традиций. Поэтому, кстати, трудно изучать генетику этих признаков. Видя семейное сходство, мы часто не можем назвать ведущую причину: наследственность или внешние, «средовые» причины? На то в генетике есть особые подходы. Один из них — исследование близнецов, а другой — как раз изучение приемных детей. В первом случае сравнивают однояйцевых близнецов, имеющих идентичную наследственность, и двуяйцевых, генетическое сходство которых такое же, как у обычных братьев и сестер, а внешние условия в равной мере близки у тех и других; еще один путь изучение однояйцевых близнецов, воспитывавшихся вместе и порознь. Во втором случае сравнивают, например, биологических и приемных детей, приемных детей — с приемными родителями и с биологическими родителями (особенно много таких исследований проведено в странах Запада, имеющих давние традиции усыновления). Оба метода подтверждают определенную роль наследственности в формировании и интеллекта, и многих особенностей поведения (в том числе, определенных отклонений), и характерологических особенностей. Важны и экспериментальные исследования — на животных (хотя, конечно, их результаты впрямую никто не переносит на человека). Но что касается «гена преступности», «гена жестокости» и т.п., это не имеет отношения к действительности. Эти интереснейшие вопросы тоже за рамками нашей лекции, и генетическая консультация пока не поможет в их решении.

Подводя итог

Итак, в отношении большинства болезней, связанных с генетикой, приемные дети «не хуже» всех прочих. Нужна ли тем не менее консультация врача-генетика? Да. Консультация генетика для приемного ребенка — часть комплексного медицинского обследования. А если есть особые, настораживающие в отношении наследственных болезней обстоятельства, консультация тем более важна. Вопрос о дополнительных генетических исследованиях врач решит вместе с вами. Исследование хромосом, особенно маленькому ребенку, никак не помешает. Другие генетическое исследования — по индивидуальным обстоятельствам.

Не бойтесь прийти к генетику: в любом случае, вы получите помощь, а, весьма вероятно, ваши опасения вообще окажутся напрасными.

Галина Евгеньевна Руденская - доктор медицинских наук, главный

научный сотрудник научно-консультативного отдела

Медико-генетического научного центра Российской академии медицинских наук