Наследственные заболевания — это патологии, вызванные мутациями в генетическом материале человека. Эти мутации могут передаваться от родителей к потомкам, нарушая работу органов и систем организма. Генетическая информация содержится в ДНК, расположенной в ядрах клеток, и кодирует инструкции для синтеза белков, необходимых для нормального функционирования организма. Когда происходит сбой в этой информации, это может приводить к болезни.
Такие заболевания часто проявляются уже в детском возрасте, хотя некоторые могут манифестировать только в зрелые годы. В среднем, на каждую тысячу новорождённых приходится один ребёнок с тяжёлым наследственным заболеванием. Если учитывать все формы генетических нарушений, включая предрасположенность, то до 70% заболеваний у человека могут иметь генетическую составляющую.
Синдромы генетических заболеваний
Синдром — это совокупность симптомов, объединённых единым генетическим механизмом. Существует множество синдромов, каждый из которых отличается по степени тяжести, частоте встречаемости и клинической картине. Наиболее известные из них:
Синдром Дауна — трисомия по 21-й хромосоме, приводящая к умственной отсталости, характерным чертам лица, порокам сердца и другим нарушениям.
Синдром Марфана — нарушение соединительной ткани, проявляющееся высоким ростом, удлинёнными конечностями, аневризмами аорты.
Синдром хрупкой X-хромосомы — основная причина наследственной умственной отсталости у мальчиков.
Синдром Клайнфельтера (у мужчин: 47,XXY) — вызывает бесплодие, гинекомастию и снижение интеллекта.
Синдром Тернера (у женщин: 45,X) — характеризуется низким ростом, нарушением полового развития и бесплодием.
Некоторые синдромы имеют характерные фенотипические проявления, позволяющие заподозрить диагноз ещё до генетических тестов. Например, при синдроме Вильямса наблюдается сочетание умственной отсталости, «эльфийских» черт лица, гиперкальциемии.
В других случаях синдромы могут быть трудно распознаваемыми и проявляться только в определённом возрасте или при воздействии внешних факторов. Это требует от врачей высокой клинической настороженности и знания редких патологий.
Причины
Причинами наследственных заболеваний являются:
Генные мутации — точечные изменения в одном гене.
Хромосомные аномалии — нарушение числа или структуры хромосом, например, утрата или удвоение хромосомы.
Митохондриальные мутации — изменения в ДНК митохондрий, которые передаются исключительно по материнской линии.
Эпигенетические нарушения — изменения регуляции активности генов без изменения последовательности ДНК, часто на фоне окружающей среды.
Мутации могут возникать в результате воздействия различных факторов окружающей среды — радиации, вирусов, химических веществ. Особенно уязвим организм в период раннего эмбрионального развития. Также мутации могут накапливаться с возрастом в соматических клетках, что играет роль в развитии таких заболеваний, как рак. Генетические ошибки могут быть единичными (замена нуклеотида), или более масштабными — делеции, инверсии, дупликации участков ДНК.
Особую роль в передаче наследственных мутаций играют близкородственные браки, при которых значительно возрастает риск рождения ребёнка с рецессивной патологией. В таких популяциях нередко проводятся программы массового генетического скрининга.
Классификация
Наследственные заболевания можно классифицировать по типу наследования:
Аутосомно-доминантные — болезнь проявляется при наличии одной копии мутантного гена (например, нейрофиброматоз, хорея Гентингтона).
Аутосомно-рецессивные — заболевание развивается только при наличии двух дефектных аллелей (например, муковисцидоз, галактоземия).
Сцепленные с Х-хромосомой — чаще болеют мужчины (гемофилия, дальтонизм).
Митохондриальные заболевания — передаются по материнской линии.
Также применяют классификацию по клиническим признакам:
Метаболические — нарушения обмена веществ (болезнь Гоше, фенилкетонурия).
Онкогенетические — предрасположенность к онкологии (BRCA1/2, синдром Линча).
Иммунные — первичные иммунодефициты, такие как синдром Ди Джорджи.
Самые распространенные наследственные болезни
Наиболее часто встречающиеся наследственные заболевания:
Муковисцидоз — поражает лёгкие и пищеварительную систему, вызывает хронические инфекции и мальабсорбцию.
Фенилкетонурия — нарушение метаболизма фенилаланина, при отсутствии лечения вызывает тяжёлую умственную отсталость.
Талассемия — нарушение синтеза гемоглобина, распространена в Средиземноморском и азиатском регионах.
Гемофилия А — дефицит фактора VIII свёртывания крови, приводит к внутренним кровоизлияниям.
Для чего нужна генетическая диагностика?
Генетическая диагностика позволяет:
Подтвердить диагноз, особенно при редких или неясных симптомах.
Провести пренатальный или неинвазивный скрининг.
Оценить носительство мутаций у здоровых людей (например, перед планированием беременности).
Определить риск наследования болезни у потомков.
Назначить персонализированное лечение, учитывающее особенности метаболизма или ответа на препараты.
В последние годы молекулярно-генетическая диагностика стала доступна не только в научных лабораториях, но и в клинической практике. Наиболее прогрессивный метод — секвенирование нового поколения (NGS), позволяющее анализировать сразу сотни генов. Используется как для диагностики редких заболеваний, так и для составления персонализированных терапевтических планов.
Особое значение имеет неинвазивный пренатальный тест (НИПТ), который позволяет с высокой точностью выявить трисомии у плода уже на 10-й неделе беременности, анализируя ДНК плода в крови матери. Такой подход заменяет рискованные инвазивные процедуры — амниоцентез и биопсию хориона — в большинстве случаев.
Можно ли вылечить наследственные заболевания?
Вылечить большинство наследственных болезней пока невозможно. Однако существуют подходы, улучшающие состояние пациентов:
Диетотерапия — при фенилкетонурии, галактоземии.
Ферментозаместительная терапия — при болезни Гоше, мукополисахаридозах.
Генная терапия — новая область, уже используемая для лечения СМА (спинальной мышечной атрофии), бета-талассемии.
Редактирование генома (CRISPR/Cas9) — активно исследуется, потенциально может привести к «исправлению» мутаций на уровне ДНК.
Ряд наследственных заболеваний, ранее считавшихся фатальными, теперь поддаются коррекции. Так, при СМА в раннем возрасте возможно применение препарата золгенсма (Zolgensma), который доставляет в клетки правильную копию гена SMN1. Стоимость терапии — одна из самых высоких в мире, но она демонстрирует устойчивые результаты при раннем применении.
Также развиваются подходы к терапии с использованием РНК-интерференции и антисмысловых олигонуклеотидов (например, при болезни Гентингтона или семейной гиперхолестеринемии). Хотя эти методы всё ещё проходят клинические испытания, они открывают перспективы для точечного воздействия на патогенез.
May G. H. W. The genetic basis of human disease. Essays Biochem. 2018;62(4):―. DOI: PMC6279436.
Systematic analysis of inheritance pattern determination in genes. Frontiers in Genetics. 2022. DOI: 10.3389/fgene.2022.990015
Beyond gene‑disease validity: capturing structured data on inheritance patterns… Genome Med. 2023. DOI: 10.1186/s13073-023-01246-8
Brar A. S. et al. Gene Therapy for Inherited Retinal Diseases: From Laboratory Bench to Patient Bedside and Beyond. Ophthalmology Therapy. 2024;13:21–50.
Implementation of a registry and open access genetic testing program for inherited retinal diseases. 2020.
Также, вам может быть интересно
Секвенирование нового поколения NGS: методы, применение и преимущества