Четверг, 29 Июнь 2017
logo_pergament

Лаборатория генетики

Лаборатория генетики была создана в 2009 году для выполнения  научно-практических исследований для клиник института и консультативного приема современными цитогенетическими и молекулярно-генетическими методами.


Структура лаборатории:
•    Старший научный сотрудник (кандидат медицинских наук, доцент)
•    2 врача лабораторных генетиков (1 кандидат биологических наук)
•    фельдшер-лаборант высшей категории
•    2 лаборанта- исследователя.

Виды деятельности:
1.    Цитогенетическая диагностика наследственной патологии человека
1.1. Пренатальное кариотипирование:
1.1.1. хромосомный анализ по клеткам хориона или плаценты;
1.1.2. хромосомный анализ по клеткам пуповинной крови плода;
1.2.     Хромосомный анализ фрагментов тканей эмбрионов при регрессирующей (неразвивающейся) беременности.
1.3. Постнатальное кариотипирование
- хромосомный анализ по клеткам периферической крови
2.    Молекулярно-генетические исследования:
2.1 Генетическое тестирование предрасположенности к основным широко распространенным мультифакториальным заболеваниям.
2.2. Неинвазивная диагностика определения резус принадлежности плода по фетальной ДНК в крови матери.
2.3. Неинвазивная диагностика определения пола плода по фетальной ДНК в крови матери.
2.4. HLA-типирование (human leucocyte antigens):
      2.4.1.исследование на совместимость антигенов супругов;
      2.4.2.определение предрасположенности к сахарному диабету.

laboratoria genetiki 001 1.    Цитогенетическая диагностика наследственной патологии человека.
Цитогенетические методы исследования позволяют определить числовые, структурные и сочетанные хромосомные аномалии. Эти методы используются для диагностики хромосомных заболеваний. Носительство хромосомных аномалий может не иметь внешних проявлений, но быть причиной бесплодия, спонтанных абортов, мертворождения, врожденных пороков развития у новорожденных детей.
1.1. Пренатальное кариотипирование
Пренатальное кариотипирование – цитогенетическое исследование тканей плода с целью диагностики хромосомных болезней. Анализ хромосомного набора  клеток  различного плодного происхождения позволяет практически в 98,6 % случаев выявить хромосомные аномалии у плода и скорректировать дальнейшее ведение беременности. Наиболее широко  пренатальное кариотипирование используется для исключения хромосомных болезней плода (синдрома Дауна, Эдвардса, Патау, Клайнфельтера, Тернера, полисомии Х хромосомы).
Показания для проведения пренатального с целью исключения хромосомных болезней плода являются:
1. Возраст беременной женщины старше 35 лет .
2. Наличие в анамнезе у предыдущего ребенка болезни Дауна и других хромосомных болезней, либо множественных врожденных пороков развития
3. Ультразвуковые маркеры хромосомных болезней у плода.
laboratoria genetiki 002
4. Сбалансированная хромосомная перестройка у кого-либо из родителей
5. Относительным показанием является высокий риск рождения ребенка с синдромом Дауна по результатам биохимического скрининга маркерных сывороточного белков.
 Методы забора плодного материала.
Для пренатального кариотипирования используются инвазивные методы получения клеток плода и провизорных органов (хориона, плаценты):
laboratoria genetiki 003

1. Хорионбиопсия - получение клеток формирующих плаценту (срок беременности 10-14 недель).  
2. Плацентобиопсия - получение клеток плаценты (срок беременности 14-20 недель)
3.Кордоцентез - забор крови из пуповины плода (срок беременности с 20 недели).

1.2. Кариотипирование абортного материала.
Кариотипирование фрагментов эмбриональных тканей проводится на материале, полученном в результате выскабливания полости матки, при клиническом диагнозе неразвивающейся беременности. Несостоявшийся аборт (неразвивающаяся беременность) – это гибель эмбриона на раннем сроке беременности с длительной задержкой в полости матки. Цитогенетическое определение кариотипа плода помогает врачу в дифференциальной диагностике причины регресса беременности и планировании лечебно-диагностических мероприятий для подготовки женщины к следующей беременности

1.2. Постнатальное кариотипирование
Постнатальное кариотипирование - это исследование хромосомного набора на препаратах хромосом, полученных из лимфоцитов периферической крови. Это исследование позволяет определить числовые, структурные и сочетанные хромосомные аномалии. Кариотипирование используется для диагностики хромосомных болезней у детей с различными пороками развития. Исследование кариотипа показано и относительно здоровым лицам, так как носительство хромосомных аномалий может не иметь внешних проявлений, но быть причиной бесплодия у мужчин и женщин, спонтанных абортов, случаев мертворождения, рождение детей с врожденными пороками развития.
laboratoria genetiki 004

Показания для исследования хромосомного набора человека:

1.    Привычное невынашивание беременности (обследуются оба супруга);
2.    Бесплодие неизвестной этиологии (обследуются оба супруга);
3.    Лица, планирующие иметь детей с использованием репродуктивных технологий (ЭКО) (обследуются оба супруга);
4.    Наличие у пациентки первичной или вторичной аменореи (обследование женщин);
5.    Аномальная спермограмма: азооспермия или тяжелая олигоспермия (обследование мужчин);
6.    Повторные выкидыши (3 и более), мертворождения, неонатальная гибель плода в анамнезе (обследуются оба супруга);
7.    Наличие у ребенка множественных врожденных  пороков развития (МВПР), врожденных пороков развития (ВПР), выраженных диморфий и/или  аномального фенотипа   (обследуется ребенок и его биологические родители);
8.    Наличие у ребенка структурной  хромосомной аномалии (обследуются биологические родители);
laboratoria genetiki 005

9.     Наличие у пациента выраженных отклонений в росте (низкий или высокий) и размерах головы (микроцефалия и макроцефалия) (обследуется пациент);
10.    Наличие у пациента аномалий полового развития (обследуется пациент);
11.     Доноры спермы и яйцеклеток.


Материал для цитогенетического исследования – периферическая кровь.
Забор крови производится натощак. За неделю до исследования пациенту рекомендуется исключить прием антибиотиков и других цитостатических препаратов.

laboratoria genetiki 006 2. Молекулярно-генетические исследования
Генетическое тестирование предрасположенности к основным мультифакториальным заболеваниям
Основной постулат современной медицины - возможность прогнозирования (персонализированная оценка риска) заболевания у конкретного человека на основе исследования индивидуальных особенностей его генома.
Генный полиморфизм является основой внутривидовой изменчивости. Наиболее частая причина существования нескольких форм гена – это замены одиночных нуклеотидов – вариабельные позиции в последовательности ДНК. На их долю приходится около 80% вариаций в геноме человека. На сегодняшний день существуют данные о вариантах генов связанных, как с генетической предрасположенностью, так и устойчивостью человека к мультифакториальным заболеваниям. Практически все самые распространенные заболевания человека в своей основе имеют генетический компонент. Такие нарушения относят к мультифакториальным заболеваниям (болезни с наследственной предрасположенностью), когда заболевание развивается при взаимодействии множества генетических особенностей и факторов окружающей среды. Понимание молекулярных основ заболевания во многих случаях позволяет принять

различные превентивные меры от коррекции образа жизни до специфической терапии для уменьшения риска возникновения данного заболевания или снижения тяжести его протекания.

2.1. Гены–кандидаты  мультифакторных заболеваний, тестируемых в лаборатории генетики НИИ ОММ:

Заболевание

Гены

Наследственная предрасположенность к акушерско-гинекологической патологии

Эндометриоз

Гены IIфазы детоксикации: GSTT1, GSTM1, CYP19, NAT2, ген цитокина TNFA

Привычное невынашивание

Гены IIфазы детоксикации: GSTT1, GSTM1,GSTP1.

Гены цикла фолиевой кислоты:

MTHFR, MTRR, MTR.

Гены регуляторы кровяного давления: AGT, AGTR1, AGTR2, NOS3.

Дефект заращения невральной трубки (ДЗНТ)

Гены цикла фолиевой кислоты:

MTHFR, MTRR, MTR

Предрасположенность к синдрому Дауна у плода

Гены цикла фолиевой кислоты:

MTHFR, MTRR, MTR

Патология беременности (гестозы, фетоплацентарная недостаточность, ОНРНП- отслойка нормально расположенной плаценты, СЗВУР-синдром задержки внутриутробного развития плода)

Гены системы свертывания крови и фибринолиза: FBG, F2, F5, F7, F13, ITGA2, ITGB3, PAI1.

Гены цикла фолиевой кислоты:

MTHFR, MTRR, MTR.

Гены регуляторы кровяного давления: AGT, AGTR1, AGTR2,CYP, GNB3, NOS3.

Гены IIфазы детоксикации: GSTM1, EPHX1.

 

Наследственная предрасположенность к сердечно-сосудистым заболеваниям

Ишемическая болезнь сердца

Гены системы свертывания крови и фибринолиза: FBG, F2, F5, F7, F13, ITGA2, ITGB3, PAI1.

Гены цикла фолиевой кислоты:

MTHFR, MTRR, MTR.

Гены регуляторы кровяного давления:AGT, AGTR1, AGTR2,CYP, GNB3, NOS3.

Гены метаболизма липидов: APOE, PON.

Ген матриксной металлопептидазы 3: MMP3.

Ген аденозинмонофосфатдезаминазы:

AMPD1.

Ген ингибитора циклин-зависимой киназы: CDKN2A/2B.

 

Артериальная гипертензия

Гены цикла фолиевой кислоты:

MTHFR, MTRR, MTR.

Гены регуляторы кровяного давления: AGT, AGTR1, AGTR2,CYP, GNB3, NOS3.

Гены метаболизма липидов: APOE.

Гены b-адренорецепторов: ADRB2.

 

Гипетоническая болезнь

Гены регуляторы кровяного давления: AGT, AGTR1, AGTR2,CYP, GNB3, NOS3

Тромбофилия и варикозное расширение вен

Гены системы свертывания крови и фибринолиза: FBG, F2, F5, F7, F13, ITGA2, ITGB3, PAI1.

Гены цикла фолиевой кислоты:

MTHFR, MTRR, MTR.

 

Наследственная предрасположенность к эндокринным заболеваниям

Сахарный диабет 1 типа

Гены: C12ORF30, CLEC16A, INS, PTPN22.

Сахарный диабет 2 типа

Гены: KCNJ11, PRARG, TCF7L2, CDKAL1, CDKN2A/B, HHEX, IGF2BP2, SLC30A8.

Нарушения липидного обмена (ожирение и метаболический синдром)

Гены регуляторы кровяного давления: AGT, AGTR1, AGTR2,CYP, GNB3, NOS3.

Гены метаболизма липидов: APOE, FTO, PRARD, PRARG.

 

Наследственная предрасположенность к болезням метаболизма костной ткани

Остеопороз

Ген матрикса костной ткани: COL1A1.

Ген   рецептора эстрогенов: ESR1.

Гены метаболизма кальция и минерального обмена: VDR, LCT.

Наследственная предрасположенность к заболеваниям желудочно-кишечного тракта

Болезнь Крона

Гены NOD2, NKX2-3, PTPN2

Онкопатология

Рак молочной железы и яичников (наследственные формы)

Гены риска семейных форм (супрессоры опухолей):BRSA1, BRSA2.

Гены цикла фолиевой кислоты:

MTHFR, MTRR, MTR.

 

Показания для молекулярно-генетического исследования:
1. Отягощенный акушерско-гинекологический анамнез:  эклампсия, гипертензия в предыдущую беременность, задержка развития плода, отслойка плаценты;
2.Подготовке  к беременности после гормональной контрацепции или терапии; планирование гормональной контрацепции;
3. Привычное невынашиванием беременности (двух и более спонтанных выкидыша или регресса беременности);
4. Тромбозы в анамнезе, наличие родственников с тромботическими осложнениями в возрасте до 50 лет (тромбозы глубоких вен, тромбоэмболия легочной артерии, инсульт, инфаркт миокарда, внезапная смерть);
5. Наличие в анамнезе детей с пороками развития, мертворождения;
6. Подготовка к вспомогательным репродуктивным технологиям, несколько неудачных попытках ЭКО;
7. Планирование оперативных вмешательств;
9. Заболевания почек, АГ, СД, ожирение.
laboratoria genetiki 007
laboratoria genetiki 008 Важно помнить, что результаты тестирования полиморфизма генов предрасположенности к мультифакториальным заболеваниям носят исключительно рекомендательный характер.
2.2. Определения резус принадлежности плода по крови матери
Согласно статистике, 15% беременных имеют резус-отрицательный фактор крови. Определение резус-фактора плода позволяет на раннем сроке беременности определить резус-принадлежность будущего малыша, и выделить беременных, у которых резус-фактор плода и матери - несовместимы.
Резус-отрицательные женщины, беременные резус-положительным плодом,  нуждаются в специальном медицинском наблюдении и профилактике резус-конфликта, основной причиной которого является иммунологическая несовместимость плода и матери по резус-фактору. В наиболее тяжелых случаях резус-конфликта у плода развивается  гемолитическая болезнь, что может привести к мертворождению или смерти новорожденного.

Методы, до сих пор практикуемые  для диагностики резус-фактора плода, были либо неточны, либо связаны с инвазивными процедурами и риском прерывания беременности. Метод ПЦР-определения резус-фактора плода по крови будущей мамы является неинвазивной пренатальной диагностикой.
Для анализа необходима венозная кровь будущей мамы, содержащая небольшие количества внеклеточной ДНК плода. Внеклеточной ДНК плода – это короткие участки  нуклеиновых кислот, циркулирующих в материнской крови. Внеклеточные нуклеиновые кислоты или фетальная ДНК (от англ. «fetal» – плод) появляются в кровотоке матери уже на первом месяце беременности. Чувствительность метода ПЦР дает возможность определить наличие в плазме беременной ДНК плода, содержащей фрагменты гена RhD (кодирует белок RhD). Обнаружение таких фрагментов ДНК в плазме беременной позволяет сделать заключение о резус-факторе плода:
laboratoria genetiki 009


•    если ген RhD выявлен, делается вывод о резус-положительном плоде,
•    если  ген RhD  не выявлен, делается вывод о резус-отрицательном плоде.
Результат анализа может быть недостоверным в случаях:
1.    При сроке беременности менее 10 недель;
2.    При сроке между предыдущей беременностью и настоящей менее 3 месяцев.

2.3. Определение пола плода по крови матери.
Данная методика  позволят узнать пол ребенка с использованием крови матери методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Для анализа необходима венозная кровь беременной, содержащая небольшие количества внеклеточной ДНК плода. Внеклеточной ДНК плода – это короткие участки  нуклеиновых кислот, циркулирующих в материнской крови. Внеклеточные нуклеиновые кислоты или фетальная ДНК (от англ. «fetal» – плод) появляются в кровотоке матери уже на первом месяце беременности. Чувствительность метода ПЦР дает возможность определить наличие в плазме беременной ДНК плода, содержащей фрагменты гена SRY.  Ген SRY  специфичен для ребенка мужского пола, т.к. локализуется в У хромосоме. Обнаружение таких фрагментов ДНК в плазме беременной позволяет сделать заключение генетическом поле  плода.
Результат анализа может быть недостоверным в случаях:
1.    При сроке беременности менее 7 недель;
2.    При сроке между предыдущей беременностью и настоящей менее 3 месяцев.

2.4.1. HLA-типирование супругов при планировании беременности.
HLA антигены (human leucocyte antigens) тканевой совместимости (cиноним: MHC – major histocompatibility complex - главный комплекс гистосовместимости).
На поверхности практически всех клеток организма представлены молекулы (белки), которые носят название антигенов главного комплекса гистосовместимости (HLA антигены). Название "HLA антигены" было дано в связи с тем, что эти молекулы наиболее полно представлены именно на поверхности лейкоцитов (клетки крови). Каждый человек обладает индивидуальным набором HLA - антигенов.
HLA антигены выполняют роль своеобразных "антен" на поверхности клеток, позволяющих организму распознавать собственные и чужие клетки (бактерии, вирусы, раковые клетки и т.д.) и при необходимости запускать иммунный ответ, обеспечивающий выработку специфических антител и удаление чужеродного агента из организма.
Антигены тканевой совместимости участвуют в распознавании чужеродной ткани и формировании иммунного ответа. HLA - фенотип обязательно учитывается при подборе донора для процедуры трансплантации тканей и органов. Благоприятный прогноз пересадки органа выше при наибольшем сходстве донора и реципиента по антигенам тканевой совместимости.
При наследовании HLA антигенов тканевой совместимости ребенок получает по одному аллелю каждого локуса гена от обоих родителей. Таким образом, ребенок является наполовину чужеродным для организма матери. Эта "чужеродность" является нормальным физиологическим явлением, запускающим иммунологические реакции, направленные на сохранение беременности. Формируется клон иммунных клеток, вырабатывающий специальные "защитные" (блокирующие) антитела.
Различия супругов по HLA антигенам и отличие зародыша от материнского организма является важным моментом, необходимым для сохранения и вынашивания беременности. При нормальном развитии беременности "блокирующие" антитела к плодовым HLA антигенам появляются с самых ранних сроков беременности. Причем, самыми ранними являются антитела к антигенам II класса гистосовместимости.
Сходство супругов по антигенам тканевой совместимости приводит к "похожести" зародыша на организм матери, что становится причиной недостаточной антигенной стимуляции иммунной системы женщины, и необходимые для сохранения беременности реакции не запускаются, и существует риск  самопроизвольного прерывания беременности.
Для определения антигенов тканевой совместимости у супругов проводится HLA-типирование. Для проведения анализа берется кровь из вены, и из полученного образца выделяют ДНК, на основе которой методом  полимеразной цепной реакции (ПЦР) определяют HLA – генотип (HLA – типирование). Несовпадение HLA-генотипов у супругов является благоприятным фактором для развития беременности.
В настоящее время для определения несовпадения HLA-генотипов супругов рекомендуется тестирование генов HLA II класса методом ПЦР: HLA-DRB1, HLA -DQA1, HLA -DQВ1.

2.4.2. HLA-типирование для определения генетической предрасположенности к сахарному диабету 1 типа.
Сахарный диабет 1 типа (СД1) - одно из наиболее широко распространенных и наиболее изученных аутоиммунных мультифакторных заболеваний человека. В то же время четко установлена аутоиммунная природа заболевания, имеющего выраженную генетическую основу. На сегодняшний день известно около 40 генов-кандидатов предрасположенности к СД1. Однако, 50-70% генетического риска СД1 обеспечивают гены главного комплекса гистосовместимости человека (гены HLA - human leucocyte antigens). Наибольшее прогностическое значение имеет типирование генов HLA II класса : HLA-DRB1, HLA -DQA1, HLA -DQВ1.
Тестирование генов  HLAII класса позволяет:
1. Оценить индивидуальный и семейный риск развития СД1 вне зависимости от этнической принадлежности пациента. В том числе риск развития гестационного СД.
2. Результаты тестирования могут служить дополнительным лабораторным критерием СД 1 при дифференциальной диагностике заболевания.
3. По результатам тестирования могут прогнозировать СД1 у родственников больных    СД 1, в том числе у детей матерей, перенесших гестационный СД1, для выявления лиц с высокой и низкой генетической предрасположенностью к развитию СД1.