История медицины

 

Учебная дисциплина «Основы медицинской генетики»

Материал для самостоятельного изучения

Дополнительная специальность: «Воспитатель дошкольных учреждений для детей с недостатками умственного и (или) речевого развития»

 

 

Предмет изучения медицинской генетики   

 

Медицинская генетика (или генетика человека, клиническая генетика, генопатология) - область медицины, наука, которая изучает явления наследственности и изменчивости в различных популяциях людей, особенности проявления и развития нормальных и патологических признаков, зависимость заболеваний от генетической предрасположенности и условий окружающей среды. Задачей мед. генетики является выявление, изучение, профилактика и лечение наследственных болезней, разработка путей предотвращения воздействия негативных факторов среды на наследственность человека.  

 

Медицинская генетика как  наука базируется на ряде принципиальных положений, раскрывающих суть проблемы наследственных болезней человека, и  принятых в настоящее время как  аксиомы:  

* наследственные болезни  являются частью общей наследственной  изменчивости человека. Нет резкой  границы между наследственной  изменчивостью, ведущей к изменению  нормальных признаков, и изменчивостью  приводящей к возникновению наследственных  болезней; 

 

 

  * в развитии наследственных  признаков или болезней принимают  участие наследственная конституция  и внешняя среда. При этом  для развития одних признаков  или болезней определяющую роль  играет наследственность, а для  других существенное значение  имеет внешняя среда, но нет  таких признаков, которые зависели  бы только от наследственности  или только от среды; 

 

 

  * наследственная отягощенность  современного человечества состоит  из накопленных в процессе  эволюции патологических мутации  и из вновь возникающих наследственных  изменений в половых клетках.  Количественный объем вновь возникающих  мутаций может увеличиться под  влиянием мутагенных факторов  среды (ионизирующая радиация, химические  вещества и другие воздействия);  

 

 

  * среда обитания человека продолжает  изменяться. Расширился круг потенциальных  брачных партнеров, широких масштабов  достигла миграция населения,  увеличивается мутагенная нагрузка - все это меняет генетическую  структуру популяций человека  и приводит к появлению новых  видов наследственной патологии  - экогенетических болезней; 

 

 

  * прогресс медицины и общества  приводит к увеличению продолжительности  жизни больных с наследственными  болезнями, восстановлению у них  репродуктивной функции и, следовательно,  к увеличению их числа в  популяции. Больной или носитель  патологического задатка - полноправный  член общества и имеет равные  права со здоровым человеком.  Современная медицина обладает  большими возможностями в диагностике,  лечении и профилактике наследственных  болезней, а в будущем будет  обладать еще большими. 

 

Практические  достижения генетики 

 

Медицинская генетика помогает понять взаимодействие биологических  и средовых факторов в патологии  человека. На основании медико-генетических знаний приобретаются навыки диагностики  наследственных болезней. В настоящее  время сложилась стройная система  профилактики наследственных болезней: медико-генетическое консультирование, перенатальная диагностика, массовая диагностика у новорожденных наследственных заболеваний обмена, поддающихся диетической и лекарственной терапии, диспансеризация больных и членов их семей. Внедрение этой системы обеспечило снижение частоты рождения детей с врожденными пороками развития и наследственными болезнями на 60-70 %.  

 

Исходя из уже реализуемых  в практическом здравоохранении  достижений генетики, можно прогнозировать такие перспективы, как широкое  применение преимплантационной диагностики в основных медико-генетических центрах, проведение генетического тестирования на болезни с наследственным предрасположением и принятием, согласно полученным результатам, профилактических мер, создание новых подходов и методов лечения (в том числе генная терапия отдельных заболеваний), а также производство новых типов лекарств на основе генной информации. Население среднего и старшего возраста может быть обследовано на предмет риска многих болезней, которые могут быть предупреждены или облегчены путем диетического или лекарственного воздействия. Проверка индивидуальной чувствительности к лекарствам молекулярно-генетическим методом должна стать стандартной процедурой перед любым медикаментозным лечением.

Основы медицинской генетики. Учебное пособие

Автор: Е. К. Хандогина, З. Н. Рожкова, А. В. Хандогина

 

ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА И МЕДИЦИНСКАЯ  ГЕНЕТИКА

 

 

Взаимосвязь генетики человека с фундаментальными науками и  медициной. Элементы истории генетики человека. Изображение наследственных больных в искусстве. Описание наследственных признаков и болезней до середины XIX века. Вторая половина XIX века. В.М.Флоринский. Ф.Гальтон. Начало XX века - менделизм в генетике человека. Евгеника.

Этапы развития медицинской  генетики. А.Гаррод, С.Н.Давиденков. Медико-биологический (позже - генетический) институт. С.Г.Левит. Евгеническое движение в России (Н.К.Кольцов, Ю.А.Филипченко, А.С.Серебровский). Роль С.Н.Давиденкова, А.А.Прокофьевой-Бельговской, В.П.Эфроимсона и др. в возрождении медицинской генетики в 60-х годах. Значение генетики для медицины.

Современные направления  научных исследований в генетике человека и в медицинской генетике.  

Методы изучения наследственности и изменчивости человека

в норме и патологии

Человек как объект генетических исследований: преимущества и недостатки.

Генеалогический метод. Определение и содержание метода, область применения. Клинико-генеалогический анализ: формы представления данных и правила составления родословных (графика, условные обозначения, легенда родословной. Генетический анализ: критерии различных типов наследования. Сегрегационные отношения. Причины смещения оценок сегрегационных отношений, полученных из клинических данных. Методы коррекции.

Близнецовый метод. Понятие близнецовости, типы и происхождение близнецов, частоты рождения близнецов и наследуемость близнецовости. Генетические характеристики моно- и дизиготных близнецов. Диагностика зиготности. Использование близнецового метода для генетического анализа.

Популяционно-статистический метод. Содержание метода, разрешающие возможности, ограничения. Выбор популяций в соответствии с решаемой задачей, подходы к сбору материала, статистический анализ).

Цитогенетический  метод. Суть метода, возможности и ограничения. Источники материала, варианты метода. Молекулярно-цитогенетические методы.

Методы  генетики соматических клеток. Суть и техника метода, решаемые задачи. Ткани для культивирования, варианты методов.

Биохимические методы. Содержание методов. Уровни биохимической диагностики (первичный продукт гена, клеточный уровень, метаболиты в биологических жидкостях).

Иммуногенетические  методы. Суть и техника методов (сыворочные, эритроцитарные и лейкоцитарные системы).

Молекулярно-генетические методы. Универсальность методов. Характеристика основных методических подходов (выделение ДНК, рестрикция, электрофорез, блоттинг, гибридизация). Полимеразная цепная реакция, секвенирование. Возможности и область применения молекулярно-генетических методов в диагностике наследственной патологии.

Методы  изучения сцепления генов. Основы и условия применения метода в генетике человека и медицинской генетике.

Биологическое моделирование наследственных болезней. Суть подходов, разрешающие возможности, ограничения. 

 

 

  Геном человека 

Уровни организации и  методы изучения генома человека.

Общая характеристика генома человека (число пар оснований, структурные  гены, уникальные и повторяющиеся  последовательности). Внеядерная, внехромосомная, хромосомная ДНК.

Гены человека: структурно-функциональная огранизация. Размеры. Каталог генов. Карты хромосом человека. Методы картирования и локализации генов.

Международная программа "Геном  человека": ее цели и задачи. Результаты выполнения. Клинические приложения программы. 

 

 

 Наследственность  и патология 

Генетические механизмы  роста и развития человека. Гамето-, бласто-, эмбрио-, фетопатии. Врожденные пороки развития. Генетические основы гомеостаза организма и здоровья. Роль наследственности в патологии (наследственность как этиологический фактор, наследственность и патогенез, наследственность и особенности клинической картины, наследственность и исходы болезней). 

Мутационный процесс  у человека 

Общая характеристика наследственной изменчивости у человека в зародышевых  и соматических клетках на генном, хромосомном и геномном уровнях.

Характеристика интенсивности  и направленности спонтанного мутационного процесса в зародышевых и соматических (отдельно) клетках.

Индуцированный мутагенез  в популяциях человека (экспериментальные  доказательства, закономерности, популяционные  исследования).

Генетический мониторинг популяций человека и прогнозирование  последствий от радиационных и химических загрязнений.

Популяционная и экологическая  генетика человека

Основные факторы, определяющие генетическую структуру популяций  человека (отбор, миграция, инбридинг, изоляция).

Репродуктивная компенсация, планирование семьи и медико-генетическое консультирование как новые факторы, влияющие на генетическую структуру  современных популяций человека.

Генетический полиморфизм  популяций человека и индивидуальные патологические реакции на факторы  среды (экогенетические болезни). 

 

 

 Генные  болезни 

Классификации менделирующей патологии. Типы генных мутаций у человека и их патологические эффекты. Особенности патогенеза генных болезней. Пути реализации генотипа в фенотип. Разнообразие клинических (фенотипических) проявлений мутаций генов. Гено-, фенокопии болезней. Понятие о нормокопиях.

Общая характеристика клинической  картины. Примеры наследственных болезней с разными типами наследования. Генетические и средовые причины клинического полиморфизма генных болезней. Генетический импринтинг.

Генетико-географическая эпидемиология  генных болезней. Гено- и феногеография (А. С. Серебровский). 

Хромосомные болезни 

Цитогенетические варианты болезней (этиология). Фенотипические эффекты хромосомных и геномных мутаций на разных стадиях онтогенеза. Хромосомный импритинг. Патогенез на клеточном, тканевом и органном уровне. Изодисомии.

Клиническая картина хромосомных  болезней. Примеры разных типов болезней. Хромосомные варианты у потомства  индивидов с мутациями.

Частота хромосомных болезней и факторы ее определяющие. Медицинский  и социальный "груз" хромосомной  патологии.

Болезни с наследственным предрасположением.

Общая схема болезней с  наследственным предрасположением (БНП). Доказательства генетической предрасположенности  к болезням. Биологические механизмы  реализации наследственной предрасположенности.

Клинические особенности  БНП. Генетика БНП. Теоретические модели. Таблицы эмпирического риска.  

 

 

 

Принципы лечения и  профилактики наследственной патологии 

Понятие об этиологическом, патогенетическом и симптоматическом лечении.

Генетические основы нормокопирования мутантов. Генотерапия через соматические клетки (методические пути, медицинские показания, генетический и медицинский контроль).

Понятие о первичной и  вторичной профилактике наследственных болезней. Медико-генетическое консультирование: основные этапы. Пренатальная диагностика и первичная профилактика (методы, возможности, ограничения).

Просеивающие программы  преклинической диагностики болезней у новорожденных. Охрана окружающей среды.  

 

 

  

Этические и социальные вопросы  генетики человека и медицинской  генетики 

"Груз" наследственной  патологии для семьи и общества. Евгеника. Евтаназия. Искусственное оплодотворение. Врачебная тайна при генетическом прогнозировании. Помощь семье в принятии решения. Религиозные ограничения в профилактике наследственных болезней. 

 

Основная литература:

1. Бочков Н.П. Клиническая генетика. М.: Медицина, 1997.

2. Бочков Н.П., Асанов А.Ю. Медицинская генетика. М.:Медицина, 2005.

3. Захаров А.Ф. и др. Хромосомы человека. Атлас. М.: Медицина, 1982.