Методическое пособие Основы генетики

Наследственные болезни человека

Наследственность всегда представляла собой одно из наиболее трудно объяснимых явлений в истории человечества. Ёще в древности люди старались разгадать явление наследственности, бессознательно применяя генетические методы в разведении растений и животных. В отношении человека также имелись жизненные наблюдения, относящиеся к наследованию самых разнообразных признаков: цвета волос, глаз, формы уха, носа, губ, роста, телосложения и прочих признаков, наследование уродств, наблюдаемых у предков и потомков одной семьи. Такая наследственная болезнь, как гемофилия, известна с давних времён. Именно поэтому в древних законах некоторых народов запрещались браки с родственниками больных эпилепсией и гемофилией.

Многие ученые выдвигали свои гипотезы о возникновении наследственных патологии. Однако их предположения не были основаны на строгих научных наблюдениях. В XX веке с развитием науки “генетики“ было выяснено и научно подтверждено, что такие патологии имеют наследственную природу. До этого такие заболевания считались болезнями с неустановленной этиологией. Изучением наследственных болезней занимается наука, получившая название “медицинская генетика“.

“Генетика“ в современном понимании – это наука о наследственности и её изменчивости. Законы, лежащие в основе современной генетико-хромосомной теории наследственности были открыты ещё и начале XX столетия. Особенно больших успехов достигла генетика в последнее время в связи с внедрением в биологию достижений физики, химии, и их принципиально новых направлении.

Генетика человека изучает наследственность и изменчивость человечества, а точнее нормальное наследование признаков, и изменение наследования под действием окружающей среды. Задачей медицинской (клинической) генетики является разработка методов диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней человека. С прогрессом медицины, в первую очередь диагностики, доля генетически обусловленных патологий все возрастает. В настоящее время описано более 3,5 тыс. наследственных болезней. По данным исследований, около 5 % детей рождаются с наследственной или врожденной патологией. Не менее половины спонтанных абортов обусловлено генетическими причинами. Примерно 30 % смертности плода и детей в послеродовой период связано с врожденными пороками развития и наследственными болезнями. С середины XX века значительно уменьшилась частота ряда инфекционных заболеваний и полной ликвидацией некоторых из них, снижением младенческой смертности и увеличением средней продолжительности жизни. Во многих странах мира основной задачей медицины стала борьба с хроническими патологиями, болезнями сердечнососудистой системы, онкологическими заболеваниями.

Прогресс в области медицинской науки и практики тесно связан с развитием общей и медицинской генетики, биотехнологии. Достижения генетики позволили выйти на молекулярный уровень познания генетических структур организма и наследования, вскрыть сущность многих серьезных болезней человека, вплотную подойти к генной терапии.

Клиническая генетика - это одно из важнейших направлений современной медицинской науки. Множество хронических болезней человека есть проявление неблагоприятных аллелей в составе гетерозиготных генотипов, то есть генетического груза. Любое повышение частоты рецессивных аллелей в популяции в результате вредных мутаций увеличивает ее генетический груз. Риск развития хронических болезней может быть предсказан задолго до рождения человека, и уже появились практические возможности снизить давление этого груза. С одной стороны, генетический груз включает наследуемые патологические генные мутации, называемые серегационным грузом, если в виде болезни проявляются рецессивные или нелетальные доминантные мутации генов. С другой стороны, определенную часть этого груза составляют генные мутации, возникшие в результате мутагенных влияний внешней среды. Они не прослеживаются в восходящих поколениях и составляют так называемый мутационный генетический груз.

В геноме человека имеется около 100000 генов. Расчеты показывают, что примерно у 10% людей возникают новые мутации, вызванные мутагенным воздействием факторов окружающей среды (радиационный фон Земли, действие продуктов сжигания топлива, влияния вирусов). Частота мутаций значительно выше в условиях антропогенного загрязнения внешней среды. Каждый человек наследует, как минимум, 10 скрытых мутаций, опасных для здоровья. По оценкам А. Кнудсона (1986), у 20% членов популяции существует вероятность развития моногенных, полигенных или связанных с мутациями генов соматических клеток наследственных болезней. Генетический груз проявляется, как бесплодие и спонтанные аборты, выкидыши и мертворождения, врожденные пороки и умственная отсталость. Он определяет риск гемолитической болезни новорожденных, проявления несовместимости матери и плода по ряду антигенов. Суммарная частота моногенных наследственных болезней пока не может быть точно оценена, колеблется в зависимости от уровня диагностических возможностей и различна в разных этнических группах. Отдельно взятые моногенные наследственные болезни редки, но по закону больших чисел наследственные болезнивносят существенный вклад в общую патологию человека. В целом суммарная частота моногенных наследственных болезней в европейских популяциях может достигать 10%, и не менее 10% приходится на болезни, наследуемые полигенно.

В общем виде рабочая классификация наследственных и генетически детермированных болезней может быть представлена в следующем виде:

1.Моногенные наследственные болезни, обусловлены наследуемой мутацией единственного гена.

2.Болезни, связанные с аддитивными мутациями нескольких генов, из которых одна может быть доминирующей - полигенно наследуемые заболевания, решающую роль в развитии которых играют неблагоприятные факторы внешней среды.

3.Болезни, обусловленные хромосомными и генными мутациями соматических клеток; они не наследуются, но могут проявляться как хроническая нервно-психическая и соматическая патология.

4.Болезни, возникающие в результате сочетания мутаций генов половых и соматических клеток (мутации онкогенов, генов иммунопатологии).

5.Болезни, связанные с мутациями митохондриальных генов (внеядерное материнское наследование).

6.Болезни, характеризующиеся девиантным неменделевским наследованием (оба рецессивнх мутантных гена наследуются от одного родителя).