Основу генома человека составляет молекула ДНК – знаменитая «нить жизни», двуспиральная стуктура которой была гениально предсказана и обоснована Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком. В 1986 г. Министерством энергетики США были выделены крупные денежные средства на изучение генома человека. Исходной задачей программы «Геном человека» было создание генетической и физической карт генома человека. Полностью секвенирование генома человека в основном завершено к апрелю 2003 г. Информация по всем исследованиям по программе «Геном человека» и ее результаты находятся в открытом доступе в Интернете.
Важнейшим итогом создания «чернового варианта» генома стало определение общего числа генов человека (около 35 000 – 37 000), большая часть которых (около 22 000) уже идентифицирована и половина из них картирована на индивидуальных хромосомах. К 2003 г. идентифицированы, клонированы и изучены на присутствие мутаций гены практически всех наиболее частых наследственных заболеваний.
Выполнение программы «Геном человека» имело огромный научный резонанс. Возникли и получили стремительное развитие различные направления генетики. Одним из главных достижений изучения генома человека стало появление и быстрое развитие качественно нового раздела медицинской науки – молекулярной медицины. Идентификация многих тысяч структурных и регуляторных генов, выяснение генной природы и молекулярных механизмов многих наследственных и многофакторных болезней, роли генетических факторов в этиологии и патогенезе различных патологических состояний – вот достижения, составляющие научную основу молекулярной медицины.
Следует отметить общепризнанные достижения и быстро развивающиеся новые направления молекулярной медицины:
Предиктивную медицину уместно рассматривать как первый и наиболее ранний этап активного воздействия человека на свой организм с целью своевременной коррекции потенциально возможной паталогии или патологического процесса. Концептуальную основу предиктивной медицины составляют представления о генетическом полиморфизме.
В отличие от мутаций, приводящих к патологическим изменениям и снижающих жизнеспособность, генетические полиморфизмы проявляются в фенотипе менее очевидно. Вместе с тем, генетические полиморфизмы далеко не всегда являются нейтральными, значительно чаще они приводят к появлению белковых продуктов с несколько измененными физико-химическими свойствами и параметрами функциональной активности. Известно, что однонуклеотидные замены (SNP) в смысловых частях гена часто влияют на такие характеристики как изменение третичной структуры белка, стабильность его связывания с субстратом и промежуточными метаболитами, посттрансляционную модификацию, и пр. При этом функциональный спектр таких белков может сильно меняться от практически нейтрального эффекта генетического полиморфизма до полного нарушения функции соответствующего белкового продукта.
Особенности спектров генетических полиморфизмов в зависимости от географических условий, диеты, расовой принадлежности и пр. указывают на действие естественного отбора, т.е. в определенных условиях некоторые генетические полиморфизмы могут предрасполагать, либо наоборот, препятствовать проявлению различных заболеваний. Гены, аллельные варианты которых при наличии определенных условий предрасполагают к определенным заболеваниям, и получили название генов предрасположенности. Именно аллельные варианты этих генов составляют основу таких частых заболеваний как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, остеопротоз, диабет, опухоли т пр. Сочетания аллельных вариантов различных генов, вовлеченных в развитее каждой конкретной патологии, получили название «генных сетей». Идентификация всех генов человека, открытие новых генных сетей неизмеримо увеличивают возможности генетического тестирования наследственной предрасположенности и значение медико-генетического консультирования.
Генетическое тестирование наследственной предрасположенности уже достаточно широко практикуется во многих частных лабораториях и диагностических центрах Западной Европы и Америки. В России тестирование с целью выявления наследственной предрасположенности к различным многофакторным заболеваниям только начинается и сосредоточено в единичных медико-генетических лабораториях, охватывающих очень небольшой круг генов.
В нашей лаборатории проведены исследования ассоциации множества генов-кандидатов с рядом болезней, таких как ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет, гипертоническая болезнь, различные виды опухолей и некоторые другие. Разработка тест-систем для генетического тестирования проводится только для тех болезней, для которых в предварительных исследованиях среди больных Центрального и Северно-Западного регионов уже была показана неслучайная ассоциация полиморфных маркеров с соответствующей болезнью и были проведены подсчеты эмпирического риска развития заболевания. Само наличие неблагоприятного аллеля не позволяет судить ни о времени начала заболевания, ни о его тяжести. Генетическое тестирование в досимптоматический период дает возможность выявить существующие пока только в геноме наследственные тенденции к развитию будущих болезней и, исходя из современного врачебного опыта, наметить пути их ранней профилактики. Внедрение результатов этих исследований в клиническую практику позволит получить пациенту информацию о возможном риске развития у него указанных заболеваний, а врач, принимая во внимание результаты молекулярно-генетического анализа, - разработать тактику патогенетически обоснованной упреждающей терапии предполагаемого заболевания, т.е. внести необходимую медикаментозную коррекцию врожденного метаболического дефекта, что позволит снизить заболеваемость, инвалидность и смертность населения.
Источник: Ген Эксперт
Разработка сайта