Такие термины, как «омиксные технологии», «транскриптомика», «эпигенетика», «метаболомика», «метагеномика» из обихода генетиков постепенно перекочевывают в медицинскую среду: идет внедрение всего, что с ними связано, в клиническую практику.
Например, на базе НМИЦ эндокринологии изучаются молекулярные основы наследственных эндокринных заболеваний. Это, по словам врача-эндокринолога, доктора медицинских наук, профессора, члена-корреспондента РАН, директора НМИЦ эндокринологии Натальи Мокрышевой, позволит широко использовать в рутинной практике генетическую диагностику, генетическую терапию и, может быть, редактирование генома. До последнего, конечно, еще очень даже далеко, а вот различные модели генетического прогнозирования уже несколько лет используются в различных научных медицинских учреждениях.
Полноэкзомное секвенирование
Один из способов такого прогнозирования – секвенирование полного экзома, то есть чтение всего экзона - участков, кодирующих в геноме различные белки. Их у человека около 180 тысяч, что составляет примерно 1% размера генома. И именно в этой части генома происходит 85% известных отклонений, вызывающих наследственные заболевания. Поэтому данное исследование может заменить и уже заменяет дорогостоящие анализы отдельных генов. Также оно позволяет проводить единовременный скрининг самых важных нуклеотидных (белок-кодирующих) последовательностей. Это получается быстрее, проще и дешевле, чем полногеномное секвенирование.
При проведении данного исследования сначала отбираются экзоны, затем их анализируют с помощью платформы высокопроизводительного секвенирования ДНК. Исследование помогает:
- подтвердить в спорных случаях клинический диагноз;
- уточнить прогноз течения заболевания;
- определить генетический риск для всех членов семьи;
- отобрать кандидатов на преимплантационное тестирование;
- в некодирующих областях генома выявить мутации, которые могут быть причиной наследственных заболеваний.
Данное исследование, как говорит профессор Мокрышева, для НМИЦ эндокринологии стало достаточно рутинной практикой. В этом учреждении применяются различные генетические панели и проведено секвенирование пилотных образцов ДНК пациентов. Благодаря этому стала возможным разработка диагностической панели «Клинический эндокринологический экзом», включающей в себя 378 генов, связанных с моногенными эндокринологическими заболеваниями. При необходимости в нее можно включать новые гены. Также внедрены генетические панели Endo 1 и Endo 2.
С их помощью можно диагностировать:
- Несовершенный остеогенез,
- Врожденный гипотериоз,
- Сахарный диабет,
- Врожденную дисфункцию коры надпочечников
- Аденомы гипофиза
- Нарушения формирования пола
- Гиперпаратиреоз
- Гипофизную недостаточность
Одним из основных направлений развития медицины должна стать профилактика заболеваний. Для чего необходимо внедрять научные открытия в клиническую практику
Случаи из врачебной практики
У мальчика при рождении была обнаружена матка. Кроме того, у него оказался двухсторонний крипторхизм. В связи с этим, как объяснили родителям, необходимо было удалить все репродуктивные органы. Когда ему исполнилось 8 месяцев, была назначена дата инвалидизирующей операции. Однако родители решили обратиться за консультацией в НИМЦ эндокринологии.
«Благодаря имеющейся генетической панели мы провели исследование 24 генов, ответственных за формирование пола, - рассказывает профессор Мокрышева. – Оно подтвердило, что пол у ребенка действительно мужской. И мы получили шанс провести специализированное хирургическое лечение: удалили имеющуюся у малыша матку и правильно распределили яички в мошонке. Таким образом создали нормальные перспективы для продукции в будущем мужских половых гормонов. Через две недели счастливая семья уехала домой. Мы на связи с ней, когда мальчик вырастет и задумается о потомстве, с помощью вспомогательных репродуктивных технологий врачи отберут здоровый эмбрион, без мутации, которая имеется у нашего пациента».
Другой случай - девушка с синдромом множественной эндокринной неоплазии I типа (МЭН I типа). Пациентка наблюдалась в НМИЦ эндокринологии, со временем у нее были выявлены другие эндокринные заболевания, которые тоже входят в этот синдром. Тут-то врачи и заподозрили генетическую природу заболевания. Исследование с помощью генетической панели подтвердило диагноз. И сейчас для обследования приглашены все члены этой большой семьи. Мутации генов уже обнаружены у матери, сестры, тети и 4-летней племянницы пациентки. Это позволит врачам поставить малышку на диспансерное наблюдение и предупредить развитие у нее тяжелых нарушений. В будущем, чтобы выбрать здоровый эмбрион, ей тоже предстоит преимплантационная диагностика.
Перспективы обсуждаются
Профессор Мокрышева надеется, что преимплантационной диагностикой дело не ограничится и в скором будущем станут возможными подавление мутантных генов, встраивание здоровых генов с помощью вирусных векторов, использование блокирующей последовательности ДНК. Здесь, конечно, необходимо серьезно обсуждать этическую сторону генетического редактирования.
Но, чтобы редактирование генома стало возможным, надо собрать как можно больше информации об особенностях протекания тех или иных заболеваний, состоянии иммунной системы разных людей, анализировать социальные условия развития пациентов, изучать, как влияют на определенные нарушения принадлежность к этнической группе, экологические условия проживания, отслеживать данные неонатального скрининга, результаты полногеномного секвенирования и т.д. Все это должно быть отражено в персональной карте пациента, что позволит проводить превентивные профилактику, диагностику и лечение болезней.