Генетика человека

1. Методы генетики человека.

Генеалогический метод

Цитогенетический метод

Близнецовый метод

Популяционно-статистический мтеод

2. Мутационный процесс у человека.

3. Факторы окружающей среды, повреждающие генотип человека.

4. Генетические механизмы канцерогенеза.

5. Медико-генетическое консультирование.

Гибридологический анализ на основе произвольных скрещиваний для человека неприменим. Поэтому до по­следнего времени генетические исследования на человеке заметно отставали, например, от уровня знаний в области генетики дрозофилы, кукурузы, кишечной палочки. Сейчас при использовании арсенала новых методов, разработан­ных молекулярной и клеточной биологией, генетические карты хромосом человека быстро заполняются.

Твердо установлено, что в живом мире законы гене­тики носят всеобщий характер, действительны они и для человека. Каталог наследственных признаков человека, публикуемый более 20 лет американским ученым Маккьюсиком, в настоящее время включает более 3 тыс. таких признаков. В то же время в культивируемых клетках чело­века обнаружено около 35 тыс. типов иРНК, а следова­тельно, такое же число функционально активных генов. По совокупности данных можно заключить, что число генов у человека составляет около 50 тыс.; доля же избы­точной ДНК в его геноме приближается к 80%.

Установлено, что многие гены человека в популяции присутствуют в различных аллельных состояниях. Это, в частности, относится к хорошо изученным генам гемо­глобина.

Методы генетики человека

Генеалогический метод. Наиболее фундаментальный и самый старый метод генетики человека — генеалогический, или метод анализа родословных. При этом изучают какой-либо нормальный или (чаще) патологический признак в поколениях людей, находящихся в родственных связях. Начиная с конца XIX в., когда генеалогический метод оформился не только как описательный, но и математический, он используется для определения наследственного или ненаследственного характера признака, доминантности или рецессивности картирования хромосом, т.е. для установления принадлеж­ности гена, кодирующего данный признак, к определенной группе сцепления, сцепленности с Х- или У-хромосомами, для изучения мутационного процесса, особенно в случаях, когда необходимо отличить вновь возникшие мутации от тех, которые носят семейный характер, т.е. возникли в предыдущих поколениях. Для реализации генеалогического метода необходимо прежде всего составить родословную. При ее составлении применяют стандартные методики и обозначения. Так, индивидум, с которого начинается исследование, называется пробандом, родные братья и сестры — сибсами. Важно знать точные родственные связи между пробандом и каждым членом родословной. Каждый член родословной имеет свой шифр, состоящий из римской цифры и арабской, обозначающих соответственно номер поколения и номер индивидуума при нумерации поколе­ний последовательно слева направо. При родословной должна быть легенда, т.е. пояснение к принятым обозначениям.

После составления родословной, которое всегда про­водят с большой осторожностью (нередко приходится полагаться только на память людей), начинается собст­венно генеалогический анализ, цель которого — дать заключение о наследственной обусловленности признака. Главное, на что опирается при этом генетик,— это случаи повторного появления признака (или признаков) в родословной.

Цитогенетический метод. Основой цитогенетического метода является изучение морфологии отдельных хромосом человека. У человека на идиограмме среди 46 хромосом различают три типа хромосом в зависимости от положения в хромосоме центромер: метацентрические, субметацентрические, акроцентрические.

Классификация хромосом человека

Группа хромосом	Номер по кариотипу	Характеристика хромосом
А (I)	1,2,3	1,3- метацентрические, 2 – крупная субметацентрическая
В (II)	4,5	крупные субметацентрические
С (III)	6-12	средние субметацентрические
Д (IV)	13-15	средние акроцентрические
Е (V)	16-18	мелкие субметацентрические
F (VI)	19-20	самые мелкие метацентрические
G (VII)	21-22	самые мелкие акроцентрические
Х-хромосома (относится к III группе )	23	средняя почти метацентрическая
Х-хромосома	23	мелкая акроцентрическая

Половой хроматин. В 1949 г. М.Барр и Ч.Бертрам, изучая нейроны кошки, обратили внимание на то, что в интерфазном ядре клетки содержится интенсивно окрашиваемое тельце, причем оно присутствует только в ядрах клеток самок. Оно было найдено у ряда позвоночных и у человека и получило название полового хроматина или тельца Барра. Между числом телец полового хроматина и числом Х-хромосом в ядре имеется прямая связь. Половой хроматин в интерфазных ядрах обусловлен спирализацией одной из Х-хромосом, инактивация которой является механизмом, выравнивающим баланс генов половых хромосом в клетках самцов и самок (т.е. это один из механизмов дозовой компенсации генов). По наличию лишнего или отсутствию тельца Барра можно диагностировать некоторые виды наследственных болезней. Клетки, не содержащие половой хроматин, обнаруживаются у индивидуумов, имеющих набор хромосом 45, ХО (синдром Шерешевского-Тернера), 46, ХУ (нормальные мужчины); 47, ХУУ (синдром Клайнфельтера). Тельце Барра обнаруживается при хромосомном наборе 46, ХХ (нормальные женщины); 47, ХХУ и 48, ХХУУ (синдром Клайнфельтера).

Более перспективными для картирования генов чело­века оказались методы генетики соматических клеток. Суть одного из них заключается в следующем. В гибридных клетках, растущих in vitro и полученных из разных штам­мов разных видов, один из родительских наборов хромо­сом, как правило, реплицируется быстрее другого. Поэтому последний постепенно теряет хромосомы. Эти процессы интенсивно протекают, например, в клеточных гибридах между мышью и человеком — видами, различающимися по многим биохимическим маркерам. Если при этом сле­дить за каким-либо биохимическим маркером, например ферментом тимидинкиназой, и одновременно проводить цитогенетический контроль, идентифицируя хромосомы в клонах, образующихся после их частичной утраты, то в конце концов можно связать исчезновение хромосомы одновременно с биохимическим признаком. Это означает, что ген, кодирующий этот признак, локализован в данной хромосоме. Установлено, что тимидинкиназный ген у человека нахо­дится в хромосоме 17.

В настоящее время для картирования генов исполь­зуют также рестрикционный анализ, позво­ляющий характеризовать не только сам ген, но и его окру­жение, и другие приемы.

Близнецовый метод. Близнецы у человека по­являются приблизительно в 1% всех рождений. Около 1/4 из них—однояй­цевые близнецы, развивающиеся из разъединившихся бластомеров одной единственной оплодотворенной яйце­клетки и имеющие поэтому совершенно тождественные генотипы; понятно, что оба близнеца такой пары всегда бывают одного пола. В отличие от этого, встречающиеся втрое чаше разнояйцевые близнецы образуются из двух раз­ных яйцеклеток, случайно одновремен­но созревших у матери: по сути дела, это обычные сибсы, только развившие­ся совместно. Как и у сибсов, у пары разнояйцевых близнецов общими для них обоих оказывается в среднем толь­ко половина генов. Разнояйцевые близнецы могут быть как одинакового, так и разного пола.

Изучение близнецов помогает приблеженно оценивать относительные значения генотипа и среды в становлении различных признаков человека. Это особенно важно для медицины: таким путем можно получить сведения о том, в какой мере внешние влияния могут модифицировать проявление патологических симптомов той или иной болезни, какой отпечаток накла­дывают наследственные различия на течение заболеваний и на устойчи­вость человека к разнообразным не­благоприятным факторам среды и к разным инфекциям.

Для медицинской генетики исследо­вание близнецов важны потому, что по­зволяют судить о роли генотипа в устойчивостн человека к разным заболеваниям и о зависимости проявления и вы­ражения различных наследственных болезней от факторов среды. Если изучаемый признак проявляется у обоих близнецов пары, это называется конкордантностью, если же только у одного из них, то дисконкордантностью. В таблице приведены дан­ные о степени конкордантности ряда патологических состояний человека и, для сравнения, некоторых нормальных признаков, по которым популяции чело­века полиморфны.

Уже простое сличение приведенных в таблице данных о конкордантности разных признаков у однояйцевых и разнояйцевых близнецов позволяет соста­вить представление о соотносительной роли наследственности и среды в ста­новлении некоторых из этих признаков. Так в определении групп крови, формы бровей, цвета глаз и волос наследственность явно играет преобладающую роль, условия же среды имеют самое большее лишь сугубо второстепенное значение.

Конкордантность некоторых признаков человека у однояйцевых и разнояйцевых близнецов

Патологическое состояние или нормальный признак. по которым сравнивали близнецов	Конкордантность, %
	у одно­яйцевых близнецов	у разно­яйцевых близнецов
Нормальные признаки
Группы крови системы	100	64
А ВО
Форма бровей	100	51
Цвет глаз	99,5	28
Цвет волос	97	23
Папиллярные линии кистей рук	92	40
Патологическое состояние
Косолапость	23	2
Грыжа спинного мозга	77	33
Синдром Дауна	89	7
Рахит	88	22
Паралитический полиомиелит	36	6
Корь	95	87
Скарлатина	84	47
Дифтерит	50	38
Рак	16	14
Эпилепсия	67	3
Слабоумие	91	53
Шизофрения	80	13
Маниакально-депрессивный психоз	77	19

Относительные значение наследственности и среды в становлении изучаемого признака можно выразить следующим образом:

где H – значение наследственности, С – значение среды, а - % конкордантности у однояйцевых близнецов, b - % конкордантности у разнояйцевых близнецов одинакового пола.

Проиллюстрируем применение этой формулы на некоторых примерах, взятых из таблицы.

Косолапость:

Грыжа спинного мозга:

Синдром Дауна:

Дифтерит:

Корь:

Скарлатина:

На основании этих расчетов можно сделать вывод, что из трех рассматриваемых врожденных дефектов косолапость определяется, главным образом, влиянием среды. В возникновении синдрома Дауна преобладающее значение имеет наследственность, а грыжа спинного мозга занимает в этом отношении промежуточное положение. Для трех инфекционных болезней расчеты показывают, что устойчивость к заболеваниям дифтеритом лишь в очень малой степени зависит от генотипа, но роль генотипа существенна в устойчивости против кори и еще в большей мере в устойчивости против скарлатины.

Популяционно-статистический метод:Популяционно-статистическое изучение частоты, с которой в данной популяции встречается тот или иной ген, дает возможность вычислить не только частоту отдельных генов и генотипов в популяции, но и изучить генетическую структуру популяции. Важно знать, какое соотношение различных генотипов в популяции, каково распространение наследственных болезней, какое соотношение между частотой гомозигот и гетерозигот и др. В отношении человека популяцией можно назвать население страны, отдельной республики, этнической группы, области, района, города, села или другой местности. Поэтому популяции могут быть большие и малые. Популяция людей формируется путем свободного скрещивания особей с разными генотипами, т.е. путем панмиксии.

Изучение генетического состава популяции производится путем определения частоты тех или иных генотипов, а также частоты отдельных аллелей. Частоту отдельного генотипа можно выразить в процентах от общего количества особей популяции, которое принимается за 100%. В популяционной генетике обычно общее число того или иного генотипа выражается в долях единицы.

Так, например, при исследовании групп крови по системе MN в популяции из 4200 особей 1218 человек имеет группу ММ, 882- группу NN, а 2100 – группу MN. Требуется определить частоту всех трех генотипов в популяции. Расчет производится таким образом. Принимаем общее число обследованных 4200 за 100%. Тогда частота генотипов группы ММ будет составлять 1218·100=29%, частота NN = , частота MN= . В долях единицы общее число 4200 принимается за единицу, тогда ММ - , а других соответственно 0,21 и 0,50.

Зная правило Харди-Вайнберга, можно давать оценку генетического состава популяции человека. С помощью методов популяционной генетики устанавливается степень родства между различными расами человека.

Мутационный процесс у человека. Мутационный процесс у человека и его роль в наслед­ственной патологии характеризуются следующими показа­телями (X. Ивенс, 1984). 10 % болезней человека определяются патологическими генами либо генами, обусловли­вающими предрасположенность к наследственным болез­ням. Сюда не включены некоторые формы злокачественных опухолей, которые возникают в результате соматических мутаций. Около 1 % новорожденных заболевают вслед­ствие генных мутаций, из которых часть вновь возникшие. Темп мутирования различных локусов в генотипе человека, так же как у других видов, неодинаков. Известен локализованный в Х-хромосоме ген, вызывающий врож­денные уродства, который мутирует с частотой 1-10^-4 на гамету на поколение. Большинство других генов мути­руют с частотой, в 10²—10³ раз меньшей. Помимо того, один из 150 новорожденных несет структурную или числовую (полиплоидия, анэуплоидия) мутацию хромо­сом. Эти мутации в абсолютном большинстве возникают в половых клетках родителей. 50 % ранних абортов обу­словлено хромосомными мутациями. Это связано с тем, что одна из 10 гамет человека является носителем структурных мутаций. В соматических клетках человека частота хромосомных аберраций достигает 0,1-1 %. При­веденные расчеты не касаются перестроек генотипа, обу­словленных перемещением мобильных элементов, что также может приводить к мутационным событиям. Между тем мобильность Аlu-повторов и заключенных между ближайшими повторами участков генома доказана экспериментально, причем темп ее увеличивается с возра­стом человека. Возраст родителей, особенно возраст мате­рей, играет важную роль в увеличении частоты хромосом­ных, а возможно, и генных мутаций.

В настоящее время мутационный процесс у человека характеризуется тем, что протекает на фоне повышенной концентрации мутагенных факторов, созданной производ­ственной деятельностью самого человека. Несмотря на обнадеживающие результаты поиска антимутагенов, их число пока невелико по сравнению с количеством мутагенных загрязнителей среды обитания человека. Поэ­тому важнейшая задача сегодняшнего дня — выявление мутагенных свойств загрязнителей, особенно новых хими­ческих веществ (лекарств, пестицидов, пищевых добавок, различных видов топлива и т.д.), и разработка методов технологии, позволяющих предотвратить возникновение опасных концентраций этих агентов.

Мутагенным действием на клетки человека обладают и некоторые вирусы, причем даже в ослабленной форме, которая используется для приготовления вакцин.

Мутационный процесс у человека, как и у всех других организмов, ведет к возникновению аллелей, отрица­тельно влияющих на здоровье. Абсолютное большинство хромосомных мутаций в конце концов приводит к той или иной форме патологии. В настоящее время открыто более 2 тыс. наследственных болезней человека. Проявление их подчиняется общим закономерностям реализации действия гена. Поэтому встречаются патологические гены, экспрессия которых практически не зависит от внешней среды, напри­мер гены фенилкетонурии, гемофилии. Сюда относятся также хромосомные перестройки. Другая группа наслед­ственных болезней обусловлена генами, реализация дей­ствия которых в той или иной мере зависит от неблагопри­ятных воздействий среды, например подагра. Отрицатель­ным фактором среды в этом случае является неправильное питание. Наконец, множество болезней имеют мультифакториальную природу. Это болезни с наследственным пред­расположением (гипертоническая болезнь, язвенная бо­лезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, многие формы злокачественных опухолей).

Н.П.Бочков, А. Ф. Захаров и В. И. Иванов (1984) предлагают следующую генетическую классификацию наследственных болезней. В первую очередь их подразде­ляют на моногенные и полигенные. Для определения моно­генных болезней решающее значение имеет клинико-генеалогический анализ, т.е. установление на основе изучения родословных сегрегации патологических состояний в поко­лениях в соответствии с законами Менделя. Моногенные заболевания, в свою очередь, в зависимости от типа насле­дования разделяют на аутоеомно-доминантные, аутосомно-рецессивные и сцепленные с половыми хромосомами. Полигенные болезни — это в первую очередь болезни с на­следственным предрасположением. К наследственным болезням относят и заболевания, которые обусловлены хромосомной патологией, хотя большинство из них не передается по наследству. Хромосомные болезни возникают вследствие числовых и структурных мутаций хромосом, когда имеется частичная трисомия или моносомия.

Рассмотрим несколько примеров наследственных бо­лезней человека.

Галактоземия. Это заболевание связано с недостаточ­ной активностью галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы. Активность фермента больных не превышает 10 % нормы, а иногда полностью отсутствует. Это касается рецессивных гомозигот, тогда как у гетерозигот активность указанного фермента достигает 50 % нормы. В норме галактоза в ки­шечнике превращается в глюкозу и в таком виде утилизи­руется организмом. Если этот путь метаболизма галак­тозы, которая входит в состав материнского молока, нару­шен, развивается симптомокомплекс, обусловленный отравлением организма галактозой, вследствие чего наступает гипогликемия и нарушается аминокислотный обмен. По указанной причине при вскармливании материнским молоком ребенок заболевает галактоземией. При этом наблюдаются желтуха, диспептические расстройства, поражение печени и селезенки, катаракты, а главное — умственная отсталость. Частота заболевания составляет 1:50 тыс. новорожденных. Диета, не содержащая молоч­ного сахара, предотвращает развитие указанных симпто­мов. Подобный способ лечения наследственных болезней можно рассматривать как генотерапию.

Сахарный диабет. Болезнь связана с дефицитом гормо­на инсулина. Часто наследуется рецессивно. Имеются дан­ные и о полигенном наследовании. Генотерапия не­редко сводится к ежедневному введению в организм дефи­цитного гормона. Обычно для этих целей используют гормональный препарат, получаемый из поджелудочной железы крупного рогатого скота. Однако при этом при­мерно у 5 % больных возникают аллергические реакции, обусловленные антигенной несовместимостью гормона и клеток человека. Решение этой проблемы, фактически спасающее от неминуемой гибели эту часть больных диа­бетом, было найдено с помощью методов генной инженерии. Инсулиновый ген человека был введен в плазмиду и при определенных условиях активно функционировал в клетках кишечной палочки. Он вырабатывал гормон с анти­генными характеристиками, полностью соответствующими человеческому гормону.

Хромосомные болезни. Как уже было упомянуто, хромосомные болезни в большинстве случаев не наследуются. Нарушения числа или структуры хромосом возникают в гаметогенезе родителей. Наследственными болезнями их можно считать потому, что они обусловлены явной патологией генетического аппарата.

Практически все случаи полиплои­дии, анеуплоидии и мозаицизма — это вновь возникшие мутации. Что касает­ся структурных перестроек хромосом, то вновь возникшие составляют около половины из них у выкидышей и мерт­ворожденных и около четверти из них у живорожденных, остальные унаследо­ваны от родителей. В таблице представлены данные о нарушениях у человека, связанных с различными типами анеуплоидии. У человека жизнеспособны женские особи ХО (моносомики) и особи мужского пола ХХУ (трисомики по половым хромо­сомам), пентасомики ХХХХХ — женские особи. Животные-анеуплоиды по аутосомам, как правило, нежизнеспособны. Так, в случае трисомий по 13-й и 18-й хромосомам у человека дети редко выживают после шести месяцев. Среди исключений — трисомик по хромосоме 21 у человека. Он жизнеспособен, но отягощен синдромом Дауна. Хромосомная природа этого заболевания была установлена в лаборатории Ж.Лежена в 1959 г. Особи с синдромом Дау­на имеют клинические признаки умственной отсталости, характерный миндалевидный раз­рез глаз, широкую переносицу, складку века — эпикант, большое расстояние между ноздрями, низкий рост, короткие и короткопалые руки и ноги, особое расположение линий на ладо­нях, аномалии внутренних органов, особенно сердца и крупных сосудов. Они редко живут более 30 лет. Частота новорожденных с синд­ромом Дауна (%) резко увеличивается с возра­стом матери. так, если в возрасте 20-24 лет частота синдрома Дауна (%) составляет 0,02-0,04, то в 40 лет более 0,80-1,88.

Нарушения у человека, связанные с различными типами анеуплоидии

(Айала, Кайгер, 1988. с.65)

Хромосомы		Синдром	Частота среди новорожденных
Аутосомы	Трисомия 21	Дауна	1/700
	Трисомия 13	Патау	1/5000
	Трисомия 18	Эдвардса	1/100 000
Половые хромосомы (женщины)	ХО, моносомия	Шерешевского-Тернера	1/5000
	ХХХ, трисомия	Мета-женщины Пониженная плодовитость	1/700
	ХХХХ, тетрасомия
	ХХХХХ, пентасомия
Половые хромосомы (мужчины)	XYY, трисомия	Норма	1/1000
	XXY, трисомия	Клайнфельтера	1/500
	XXYY, тетрасомия
	XXXY, тетрасомия
	XXXXY, пентасомия
	XXXXXY, гексасомия

Факторы окружающей среды, повреждающие генотип человека. Огромное большинство мутаций, как хромо­сомных, так и генных, в той или иной степени вредны для организма. Иссле­дования, проведенные в разных странах на обширном статистическом материа­ле, показывают, что среди населения в среднем около 5% имеют те или иные морфологические, физиологические или биохимические дефекты, обязанные му­тациям, возникшим у их родителей или более отдаленных предков. Выявление мутагенных факторов окружающей сре­ды, действующих на человека, и разра­ботка мер защиты от них представляют задачи первостепенной важности.

Давно известна мутагенность иони­зирующих излучений и несомненно, что часть спонтанных мутаций человека обязана этой причине. Мутагенное дей­ствие радиации кумулятивно, т.е. эффект зависит от суммарной дозы, полу­ченной организмом. Установлено, что гонады современного человека за 30 лет, проходящих от его рождения до достижения середины репродуктивного периода, подвергаются суммарной дозе ионизирующей радиации, составляю­щей около 2,85 рад. Эта доза складыва­ется из следующих основных компонен­тов: гамма-излучение Земли— 1,29 рад, космические лучи — 0,74 рад, ра­диоактивный калий (К⁴⁰), содержащий­ся в организме человека — 0,60 рад. Кроме того, незначительную долю сум­марного облучения дают содержащиеся в теле человека радон и радиоактивный углерод (С¹⁴), а также радон воздуха. В современную эпоху широкого ис­пользования в технике, медицине, сель­ском хозяйстве атомной энергии, радио­активных изотопов, рентгеновских лу­чей резко возросла необходимость ог­раждения человека от вреда, который ионизирующие излучения могут причи­нять его организму. При этом нужно принимать во внимание не только ущерб, наносимый этими излучениями здоровью незащищенного от них челове­ка, но и вызываемые ими повреждения его генетического аппарата, отрица­тельно сказывающиеся затем на потом­ках.

Понятно, что с генетической точки зрения недопустимо любое повышение фона естественной радиации и особенно такое, которое может удвоить частому мутаций у человека.

Огромную опасность для здоровья живущего и будущих поколений людей представляют взрывы атомных и водородных бомб, сопровождаемые мощнейшим потоком ионизирующих излучений и выпадением огромных количеств радиоактивных осадков.среди последних наиболее опасны радиоактивные изотопы стронция (Sr 90), цезия (Cs 137) и углерода (С¹⁴). Первые два, обладающие периодом полураспада около 30 лет, легко проникают в организм человека и накапливаются там. Углерод-14 окисляется в воздухе до радиоактивной углекислоты и усваивается растениями в процессе фотосинтеза, а затем попадает в организм человека при поедании растительных продуктов.

К настоящему времени в окружении человека выявлены сотни химических соединений, обладающих мутагенными свойствами. В таблице перечислены некоторые из них и указано, для каких организмов доказана их мутагенность.

Данные о мутагенности некоторых химических веществ

(по Бочкову и другим источникам)

Вещество	Мутагенность для
	микроорганизмов	высших растений	дрозофилы	лабораторных животных	человека
Промышленные химические вещества
диэтилсульфат этиленимин хлоропрен винилхлорид уретан бета-проприолактон	+	+	+	+	н
	+	+	+	+	н
	н	н	н	+	+
	+	-	-	-	+
	+	+	+	+	н
	+	н	н	н	+
Лекарства
милеран ТиоТЭФ актиномицин аминоптерин гикантон кофеин	+	+	+	+	+
	н	н	н	+	+
	+	+	н	+	+
	+	+	н	+	+
	+	н	+	+	+
	+	+	+	+	+
Пищевые добавки и примеси
нитрат натрия производные нитрофурана афлатоксин	+	+	+	н	н
	+	н	н	н	+
	+	+	+	+	+
Косметические средства +
70-90% всех красителей для волос, аэрозольные лаки для волос, содержащие винилхлорид	+	н	-	н	н
	+	-	-	-	+
Инсектициды, фунгициды, гербициды
каптан ДДТ линдан гидразин малеиновой кислоты	+	-	-	+	+
	-	+	+	+	н
	-	+	-	+	+
	н	+	+	+	+

Примечание: (+) – доказана мутагенность; (-) – мутагенность не обнаружена; (н) – мутагенность не исследована.

При испытании химических веществ на мутагенность надо иметь в виду, что иногда способностью вызывать мутации обладает не само испытуемое вещество, а его производные, образующиеся при попадании этого вещества в растение или животное. Например, атразин, ши­роко употребляемый в США в качест­ве гербицида на посевах кукурузы, не мутагенен, но проникнув в растение кукурузы, превращается там в сильный мутаген.

Генетические механизмы канцерогенеза. Уже отмечалось, что при генетически обусловленных дефектах репарации ДНК (или, точнее, при синдромах хромосомной нестабильности) частота рака возрастает в 10²—10⁴ раз. Известны случаи семейных раков опреде­ленной локализации: по опухолям желудка, молочной железы, легких, матки и т.д. Строго научная точка зрения состоит в том, что признается передача по наследству лишь предрасположенности к раковым заболеваниям, причем иногда речь идет о моногенной, в других случаях — о полигенной наследственности.

Выдающийся немецкий ученый Т. Бовери в начале XX в. предложил мутационную теорию рака, подчеркнув роль генных и хромосомных соматических мутаций в этио­логии рака. Принципиально важно отметить, что злока­чественность как таковая, т.е. способность при прививке одной или многих клеток приводить к развитию опухолей и метастазированию, передается в ряду соматических клеток по наследству. Именно поэтому прививка опухоли животному одной-единственной клеткой обусловливает развитие опухоли, состоящей из многих миллионов потом­ков этой клетки, каждый из которых при следующей при­вивке может воспроизвести точно такую же опухоль. Так уже около 80 лет культивируется путем пассирования на мышах асцитный рак Эрлиха. Уменьшение или потери злокачественности при этом не наблюдается.

Из сказанного ясно, что проблема рака, практическое решение которой дело будущего, должна рассматриваться как одна из важнейших в медицинской генетике.

Медико-генетическое консультирование. Главные цели медико-генетического консультирования заключаются в установлении роли наследственной компо­ненты в этиологии данного заболевания и прогнозирова­нии риска иметь больных потомков. В распоряжении вра­чей имеется весь арсенал перечисленных выше методов генетики человека и некоторые другие методы. Пример с лечением фенилкетонурии диетой, из которой исключен фенилаланин, указывает на то, что лица, страдающие многими наследственными болезнями, в настоящее время не могут считаться обреченными. Большие надежды воз­лагаются на методы генной инженерии, которая в прин­ципе может позволить заменять патологические аллели нормальными и, возможно, вообще постепенно освободит человечество от многих недугов.

Лишь немногие наследственные заболевания, подобно хорее Гентингтона, проявляются в зрелом возрасте. Большинство форм наследственной патоло­гии обнаруживается уже при рождении ребенка. Поэтому в настоящее время наибольшее внимание уделяется мерам по предотвращению рождения детей с наследственной патологией. Среди методов, позволяющих диагностировать заболевание до рождения ребенка, ведущее место занимает амниоцентез — получение амниотической жид­кости и клеток плода с помощью простейшей, не травми­рующей плод хирургической операции. Этим методом диагностируют не только хромосомные болезни, но и некоторые заболевания, в основе которых лежат ген­ные мутации.

Медико-генетическое консультирование призвано изба­вить человечество от страданий, связанных с наследствен­ными заболеваниями. На это нацелена и генотерапия, возможности которой резко расширились с возникнове­нием генной инженерии.

Вопросы

1. Применимы ли законы наследственности к человеку?

2. Каково число, строение и форма хромосом человека?

3. Что такое тельце Барра?

4. Известны ли Вам признаки человека, которые менделируют по рецессивному и доминантному аутосомным типам?

5. Какие хромосомные болезни Вам известны?

6. В чем заключаются особенности изучения генетики человека?

7. Какие основные методы антропогенетики Вы знаете? В чем особенности каждого из них? В чем их сущность?

8. Как определить наследственные болезни человека?

ЛЕКЦИЯ 22