1.5. Тұқымқуалаған аурулардың диагностикасы мен гендік терапиясы

Кең таралған тұқымқуалайтын аурулар, мысалы Даун ауруы, фенилкетонурия және т.б. диагностикасы медициналық-гендік консультацияның күнделікті практикасында жүргізіледі. Бұл жағдай терең мүгедектікке немесе өлімге әкелетін туа біткен патологияға шалдыққан балалар туу жиілігі төмендеуге жол ашады. Егер ұрықта гендік бұзылыстар анықталса дәрігер қауіп туралы мүмкіндік ақпаратты береді, енді жүктілік керек пе не оны тоқтатуын тек ата-анасы шешеді. Жаңа әдістер пайда болуымен олардың этикалық мәселелерін және адамның, соның ішінде ұрықтын да құқығы мен міндеттерін қорғайтын заңдар қабылдануы қажет.

Хромосомды, моногенді және полигенді (мультифакторлы) тұқымқуалайтын ауруларда дупликация немесе делецияны идентификациялауына хромосомаларды дифференциальды бояу (цитогенетика) және in situ-да флюоресцентті гибридизация жүргізу керек. Диагностиканың молекулярлы әдістері микроскоптан көрінбейтін ұсақ көлемді транслокациялар мен делециялар әсерінен даму ақауларын және ақыл-есі кемшілігін анықтайды. Айта кету керек, клиникалық көріністері ұқсас аурулар әртүрлі гендердің мутацияларына байланысты болуы мүмкін (локусты гетерогенділік). Сонымен қатар, бір гендегі түрлі мутациялар әртүрлі ауруларды детерминациялайды (аллельді гетерогенділік).

Тікелей ДНҚ-диагностика – бұл зерттелетін геннен мутацияны анықтау; тікелей емес ДНҚ-диагностика – жаңұяның ауру және дені сау мүшелері гендерінің полиморфизмін анықтау.

Оңдаған мың нәрестенің біреуінде фенилкетонурия - зат алмасудың күрделі бұзылыстары кездеседі. Осы ауруда фенилаланин амин қышқылын келесі қышқыл – тирозинге ауыстыратын ферменттің жеткіліксіздігі байқалады. Науқас адамда фенилаланин алмасуындағы аралық өнім – фенилпирожүзім қышқылы жиналып қалады. Оның шектен тыс жиналуы ми клеткаларын бұзады және ақыл-ес кемшілігі дамиды. Сондықтан барлық сәбилерді осы ауруға тексеру жүргізеді. Анықталған жағдайда, арнайы диета тағайындау арқылы ауру симптомдарын жойяды немесе едәуір бәсендетеді. Осы аурудың диагностикасы бала тумай жатып жасауға болады. Жүктіліктің алғашқы кезеңінде тексеруге ұрық клеткалары бар ұрықаралық сұйықтығы алынады. Кейін осы клеткалардың гендік материалында бұзылыстар бар ма, жоқ па немесе ауру тудыратын мутациялар кездесуін зерттейді. Осындай диагностиканы жатырға ұрықты имплантация жасауында да жүргізеді, сондықтан оны имплантация алды диагностика деп атайды.

Алғашында, медицинада гендік терапия технологиясы қолдануы бір геннің мутациясы әсерінен туындаған тұқымқуалайтын моногенді ауруды – гемофилияны емдеуге бағытталған болатын (Х-хромосомада орналасқан қан ұюдың VIII немесе IX факторлары гендерінің дефектілері) Дюшенн миодистрофиясы (Х-хромосомадағы дистрофин генінің дефектісі), муковисцедоз және т.б. Соңғы жылдары тек моногенді ғана емес тағы полигенді тұқымқуалайтын патологиялардың коррекциялау технологиялары өнделуде (кесте 3).

1990 жылы американдық генетик W.F.Anderson аденозиндезаминаза (АДА) ферменті синтезін кодтайтын геннің дефектінен туындаған тұқымқуалайтын моногенді аутосомды-рецессивті иммунодефициті бар өміріне қауіп төнген қыз балаға нәтижелі гендік терапия жүргізді. Лейкофорез көмегімен қаннан мононуклеарлы клеткалар бөлініп алынды, Т-клеткалар пролиферациясы жағдайында оларды дақылда өсірді. Осыны жасау үшін Т-клеткалардың бөлінуін белсендіретін антиденелер мен лимфоциттердің өсу факторы – интерлейкин-2 қолданылды. Кейін in vitro жағдайында өсіп-бөлініп жатқан клеткаға АДА қалыпты гені бар ретровирусты векторды енгізеді. Бірнеше тәулік өткен соң осындай трансдуцирленген клетканы қайтадан пациентке енгізеді. Осы процесті 10 ай ішінде 7 рет қайталап отырады. Гендік модификацияланған клеткаларды енгізген кейін иммунды жүйенің қызметі едәуір жақсарды АДА деңгейі жоғарлады. Терапиядан кейін пациент лимфоциттерінің төрттен бір бөлігі АДА қалыпты генің тасымалдайтын болды. Пациентті жарты жылдай қадағалап әр 3-5 айда модификацияланған клеткаларды енгізуін қайталап отырған. Сынаққа ұзақ тіршілік ете алмайтын, үнемі жаңарып отыратын жетілген Т-лимфоциттер қолданылады. Келешекте организмнің өзінде көп рет бөлінуге қабілетті модификацияланған дін клеткалары қолданылатын болады.

Муковисцедоз – моногенді аутосомды-рецессивті өкпе ауруы, өкпе эпителий клеткаларының трансмембраналық өткізгіштігін реттейтін CFTR геннің мутациясынан пайда болады. Мутацияның әсерінен созылмалы инфекциялар, қабынулар және жәймендеп тыныс алу аппараты бұзылуына әкеліп соқтырады. Емдеуі тек экспериментте тышқандарға сынақталуда, яғни CFTR қалыпты генді тасымалдайтын өкпе эпителий клеткалар беткейіндегі рецепторларға нақты лигандасы бар аденовирустар немесе липосомалар негізінде модифицирленген вектор қолданады.

Кең таралған гемофилия түрінде қан ұюының сегізінші факторы деп аталатын нәруызы жеткіліксіздігі байқалады. Науқасқа гендік терапия жүргізу үшін алдымен эндотелий клеткаларын бөліп алу керек. Оларды қоректік ортада дақылдандырады және вирустық вектордың құрамына терапиялық генмен трансфекция жасайды. Трансфекцияланған клетка дақылын қайтадан науқастың қанына енгізеді. Осындай жолмен науқастың тұқымқуалайтын материалына жеткіліксіз қанның сегізінші факторын кодтайтын генді ендіреді.

Кесте 3. Гендік коррекциясы клиникалық сынақта (КС), эксперименттегі сынақта (ЭС) және принципиальды мүмкін (ПМ) кезеңдердегі тұқымқуалайтын аурулар

Ауру	Дефектті ген	Нысана-клеткалар	Сатылары
Иммунодефицит	Аденозиндезаминаза	Лимфоциттер	КИ
Иммунодефицит	Пуриннуклеозидфосфорилаза	Лимфоциттер	ПВ
Жаңұялық гиперхолестеринемия	Төменгі тығыздағы липопротеиндер рецепторлары	Гепатоциттер	КИ
Гемофилия В	Фактор IX	Фибробласттар	КИ
Гемофилия А	Фактор VIII	Миобласттар, фибробласттар	ЭР
Гоше ауруы (сфинголипидоз)	р-глюкоцереброзидаза	Макрофагтар, дін клеткалары	КИ
Хантер ауруы	Идуронатсульфатаза	Макрофагтар, дін клеткалары	ПВ
Гурлер синдромы	L-идуронидаза	Макрофагтар, дін клеткалары	ПВ
Өкпе эмфиземасы	α -1 –антитрипсин	Лимфоциттер	ЭР
Муковисцидоз	СГ-трансмембранды регулятор	Бронх эпителийлері	КИ
Фенилкетонурия	Фенилаланингидроксилаза	Гепатоциттер	ЭР
Гипераммониемия	Орнитинтранскарбамилаза	Гепатоциттер	ПВ
Цитрулинемия	Аргиносукцинатсинтетаза	Гепатоциттер	ПВ
Бұлшықеттік Дюшенн дистрофиясы	Дистрофиялар	Миобласттар, миофибриллалар	ЭР
Талассемия	β –Глобин	Эритробласттар	ЭР
Орақсекілді клеткалық анемия	β –Глобин	Эритробласттар	ЭР
Респираторлы дистресс-синдром	Сурфактант белок В	Бронх эпителийі	ЭР
Созылмалы грануломатоз	NADPH-оксидаза	Гранулоциттер	ЭР
Альцгеймер ауруы	β-амилоидтың (ААР) алдыңғы белогы	Нерв клеткалары	ЭР
Паркинсон ауруы	Тирозингидроксилаза	Миобласттар, фибробласттар, нерв клеткалары	ЭР
Метахроматикалық лейкодистрофия	Арилсульфатаза А	Қанның дін клеткалары, нерв клеткалары	ПВ
Леш-Нихан синдромы	Гипоксантинфосфорибозилтрансфераза	Нерв клеткалары	ПВ

Ескерту. Кесте medi.ru/pbmc/8800306.htm сайттан алынды.  

Мутациялар геннің құрылымды немесе реттеуші (0,1% моногенді аурулар) участкелерінде пайда болуы мүмкін және транскрипция мен трансляция процестерін бұзу нәтижесінде нәруыздық өнім синтезін тежейді немесе тоқтатады немесе оның қалыпты құрылымын және қасиеттерін өзгертеді (миссенс-мутация, нонсенс-мутация, слайсингті мутация, нолдік мутация – бұл нүктелі мутациялар). Моногенді аурулардың жиі кездесетін себептері делеция, дупликация, инсерция және динамикалық мутациялар. Митохондриялық аурулар – бұл митохондиялық немесе ядролық геномдагы мутациялар (адамның барлық митохондриялары аналық текті және аналық ұрықты адамнан алынған).

Геномды импритинг аурулары – геннің тек аналық немесе тек аталық аллелі экспрессияланады, ал басқа бөлігі ДНҚ цитозинді негізі метилирленуінен функционалды активті емес.

Геннің трансляцияланатын бөлігіндегі үшнуклеотидті қайталау экспансия аурулары – жиі глутаминді кодтайтын CAG-қайталануынан экспрессияланатын нәруыз құрылымына полиглутаминді бөлік қосылады.

Полигенді (мультифакторлық) аурулар дамуына бірнеше гендік және қоршаған орта факторларының қосарланып әсер етеді, адамның барлық созылмалы ауруларының 90% құрайды.

Заманауи генетика бірнеше түзетулер енгізеді: доминанттылық пен рецессивтілік түсініктеріне, аллель көріністері біркелкі еместігіне шарт қояды – импритинг, гонадалық мозаицизм және т.б. Айта кету керек, бір геннің әр бөлігіндегі мутациялар әртүрлі ауруларға әкеледі. Нерв жүйесінің әртүрлі тұқым қуалаған аурулар дамуына әкелетін зақымданған гендер идентификацияланған. Молекулалық ақауы белгілі нерв жүйесінің маңызды ауруларына Паркинсон ауруының, Альцгеймер ауруының, эпилепсия, прогрессивті бұлшықеттік дистрофиялар және т.б. жанұялық түрлері жатады.