Что такое генетика

В основе медицинской генетики лежит понятие о человеческом геноме как совокупности наследственной информации, заключенной в клетке.
Наследственный материал кодируют посредством генетического кода. Он универсален и отличается лишь чередованием нуклеотидов. При этом каждый человек по-своему уникален. Это объясняется различием в генотипах. Генетические признаки конкретного человека воплощаются в белках. Не существует людей (кроме однояйцевых близнецов), у которых все белки были бы одинаковы. Такое разнообразие достигается за счет наследственности и изменчивости.

Почему люди такие похожие, но такие разные

Наследственность – способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству.
Изменчивость – возникновение индивидуальных различий между особями одного вида.
⠀
Явления наследственности и изменчивости в различных популяциях людей изучает медицинская генетика. Также в предмет ее изучения входят:

• особенности проявления, развития нормальных и патологических признаков;
• зависимость заболеваний от генетической предрасположенности, условий окружающей среды;
• влияние генотипа на эффективность проводимой терапии, чувствительность к тем или иным препаратам, особенностям фармакокинетики и фармакодинамики.

На основе полученных знаний медицинская генетика разрабатывает способы диагностики, лечения заболеваний. Наряду с иммунологией это одна из самых быстро развивающихся отраслей медицины. С одной стороны, это обусловлено большим количеством наследственных болезней, нарастанием мутационного давления на геном человека и влиянием генетической конституции на течение ненаследственных болезней, а с другой – возрастающей возможностью диагностировать и предупреждать появление наследственной патологии у потомства.

Актуальность медицинской генетики

• Часто скрываются за масками соматической патологии (фенотипическая
  гетерогенность)
• Полиорганность поражения
• Носительство в среднем 3-5 патологических мутаций в скрытом (рецессивном)
  состоянии
• Увеличение распространённости (стертые формы, различное время манифестации, ранняя диагностика и успешное лечение)
• Генетическая гетерогенность (ФКУ более 600 мутаций гена РАН; муковисцидоз более 2000 мутаций гена CFTR)

В настоящее время известно около 7000-8000 нозологических форм наследственных болезней, большинство из которых относится к орфанным (редким) болезням.

Мутации

Что касается мутационного давления – его коварство в спонтанности и
отсутствии какой-либо возрастзависимости. Однако не все так однозначно. Иногда
мутации полезны.

Мутации (устойчивое изменение генома) бывают:

• нейтральные
• вредные (болезни)
• полезные
• в половых клетках (наследственные болезни)
• в соматических клетках (онкопатология, ускоренное старение, аутоиммунные процессы)

При серповидно-клеточной анемии люди не болеют малярией, при мутации в DEC2 (орексин), NPRS1 (рецептор 1 нейропептида S) – меньшая потребность во сне (1% людей), мутация в SOST (склеростин) – усилена плотность костей, полиморфизм G127V гена PRNP – невосприимчивость к прионовым болезням, CCR5 (рецептор хемокина 5) – невосприимчивость к ВИЧ-инфицированию, PCSK9 – снижение уровня ЛПНП.

Все люди (в той или иной степени) – носители мутаций. На сегодняшний день
известно более 8000 нозологических форм наследственных заболеваний.
Большинство из них – орфанные (редкие).

Кроме того, наследственной патологии присущи следующие особенности:

• семейный тип наследования
• врожденный характер патологии
• прогредиентное, хроническое течение
• наличие специфических симптомов
• полиорганность поражения
• гетерогенность проявлений

Наследственные заболевания нередко скрываются под клиническими масками фенотипических патологий. Например, рахит может быть следствием фосфат-диабета, а атопический дерматит – дефицита ДАО (диаминоксидазы). В таких случаях необходима проработка индивидуальных обменных особенностей.

В процессе секвенирования выявлено 20-25 тыс. активных генов. Примерно 1,5%
всего генетического материала кодирует белки. Остальная часть – молчащие гены,
которые влияют на работу активных генов.

Изучением факторов, влияющих на функцию генов, занимается эпигенетика.

Среди них:

• питание
• инфекции, вакцинация
• микробиота
• препараты
• сон
• стресс
• окружающая среда

Примечательно, что тяжесть наследственных заболеваний возрастает от поколения к
поколению. Так реализуется принцип антиципации. В классической генетике это
проявляется увеличением количества повторов определенной части ДНК.

В зависимости от локализации (уровня) «поломки» наследственные заболевания
бывают:

• хромосомные
• моногенные
• митохондриальные
• болезни с наследственной предрасположенностью
• эпигенетические

По типу наследования выделяют болезни:

• аутосомно-доминантные
• аутосомно-рецессивные
• X-сцепленные доминантные
• Х-сцепленные рецессивные;
• Y-сцепленные
• митохондриальные

Современные направления

Для профилактики, диагностики и лечения наследственных заболеваний разработаны следующие направления клинической генетики:

Биохакинг (antiaging) – медицинская и оздоровительная практика, направленная на продление жизни и улучшение ее качества, которая включает настройку всех жизненно важных функций и процессов организма — питания, сна, физических нагрузок, гормонального статуса, косметологического аспекта, умственных способностей и контроля стресса – с учетом исходного генетического статуса.

Онкогенетика – изучает причины и законы возникновения и функционирования опухоли в зависимости от особенностей генетического фона и эпигенетических особенностей.

Фармакогенетика - изучает наследственные основы вариабельности эффектов лекарственных средств и позволяет предсказывать эффективность и безопасность (неблагоприятные побочные реакции) при применении лекарственных средств у пациентов.

Кроме того, созданы каталоги наследственных болезней, электронные базы данных и биомедицинские сайты – OMIM, POSSUM, Oxford Medical Database, ORPHANET.
Говоря о лечении, стоит сказать, что терапия наследственных заболеваний начинается с коррекции питания с учетом имеющихся непереносимостей. Также вводится нутрицевтическая поддержка. Протокол лечения подбирается индивидуально.
Индивидуальный подход и пластичность – главные принципы медицинской генетики.
Таким образом, медицинская генетика – важная отрасль медицины, значение которой в превенции и лечении заболеваний сложно переоценить.