Робертсоновская транслокация у плода

Робертсоновские транслокации: краткое описание, особенности и характеристики

Весь объем генетического материала заложен всего в 46 парах хромосом. А хромосомы, как известно из биологии, находятся в ядре клетки.

Здоровый человек имеет кариотип из 23 пар диплоидных хромосом. То есть 46 ХХ — хромосомный набор женщины, а 46 ХУ — мужской набор хромосом.

При разрыве какой-нибудь хромосомы, основной «носительницы» генетического кода, случаются различного рода нарушения.

Мутации присущи не только человеку. Небольшие изменения генного материала способствуют разнообразию проявления природы.

При так называемой сбалансированной транслокации изменение в хромосомах происходит без потери информации и без лишнего дублирования.

Чаще всего это случается при мейозе (делении хромосомы), кроме того, иногда части хромосом дублируются (происходит дупликация), и тогда последствия непредсказуемы. Но мы рассмотрим только робертсоновские транслокации, их особенности и последствия.

Робертсоновские транслокации — что это? Генные проблемы человечества

Вследствие разрыва хромосомы неподалеку от центромеры происходят структурные изменения в генетическом коде человека. Разрыв может быть единичным, а бывает и повторным. Одно плечо хромосомы после разрыва (чаще короткое плечо) теряется. Но попадаются случаи, когда разрыв происходит одновременно в 2 хромосомах, короткие плечи которых меняются местами.

Бывает, что подвергаются транслокации только отдельные части плеча. Но такие короткие плечи в хромосомах акроцентрического типа (в которых центромера делит хромосому на более длинное и короткое плечи) никогда не несут жизненно важной информации.

К тому же утеря таких элементов не так важна, поскольку этот наследственный материал копируется в других акроцентрических хромосомах.

Исследовал и описал такой вид транслокации У. Робертсон в 1916 году. И его именем и была названа аномалия. Робертсоновская транслокация может привести к развитию онкозаболевания, но может и никак не сказаться на внешнем виде и здоровье носителя. Однако ребенок в большинстве случаев, если один из родителей имеет такую транслокацию, рождается с отклонениями.

Насколько часто встречается мутация?

Благодаря усовершенствованию техники и развитию генетики как науки, сегодня можно заранее узнать, есть ли аномалии в кариотипе будущего ребенка.

Теперь появилась возможность провести статистику: насколько часто появляются генные аномалии? По современным данным, робертсоновские транслокации встречаются у одного новорожденного из тысячи.

Чаще всего диагностируется транслокация 21 хромосомы.

Небольшие хромосомные транслокации абсолютно ничем не угрожают самому носителю. Но когда затрагиваются важные элементы кода, ребенок может родиться мертвым или погибнуть через несколько месяцев, как, к примеру, бывает при синдроме Патау. Но синдром Патау встречается очень редко. Где-то 1 случай на 15 тысяч рождений.

Факторы, способствующие появлению транслокации в хромосомах

В природе существуют спонтанные мутации, то есть ничем не вызванные. Но окружающая среда вносит свои коррективы в развитие генома. Некоторые факторы способствуют учащению мутационных изменений. Эти факторы принято называть мутагенными. Известны следующие факторы:

• воздействие азотистых оснований;
• чуждых ДНК биополимеров;
• прием алкоголя матерью в период беременности;
• влияние вирусов во время беременности.

Наиболее часто происходит транслокация из-за вредного воздействия облучения на организм. Влияет ультрафиолетовое излучение, протонное и рентгеновское излучение, а также гамма-лучи.

Какие хромосомы подвергаются изменениям?

Подвергаются транслокации хромосомы 13, 14, 15 и 21. Самая популярная и опасная транслокация — это робертсоновская транслокация между 14 и 21 хромосомами.

Если в результате мейоза образуется дополнительная хромосома (трисомия) у плода с такой транслокацией, ребенок родится с синдромом Дауна. Такой же прецедент возможен, если произошла робертсоновская транслокация между 15 и 21 хромосомами.

Транслокация хромосом группы D

Робертсоновская транслокация хромосом группы D затрагивает только акроцентрические хромосомы. Хромосомы 13 и 14 участвуют в транслокациях в 74% случаев и их называют несбалансированными транслокациями, которые зачастую опасных последствий для жизни не имеют.

Впрочем, есть одно обстоятельство, которое может сопутствовать подобным аномалиям.

Робертсоновская транслокация 13, 14 у мужчин может привести к нарушению фертильности такого носителя-мужчины (хромосомный набор 45 ХУ).

Из-за того, что вследствие утери обоих коротких плеч вместо 2 пар хромосом чаще остается только одна, имеющая 2 длинных, гаметы такого мужчины не могут дать жизнеспособного потомства.

Такая же робертсоновская транслокация 13, 14 у женщины также снижает ее возможность родить ребенка. Месячные присутствуют у таких женщин, и все же бывали случаи, когда они рожали здоровых детей. Но статистика все же показывает, что это редкие случаи. В основном их дети нежизнеспособны.

Последствия транслокаций

Мы уже выяснили, что некоторые структурные изменения вполне нормальны и не несут угрозы. Единичная робертсоновская транслокация определяется только благодаря анализам. Но повторная транслокация в наборе хромосом следующего поколения уже опасна.

Робертсоновская транслокация 15 и 21 в сочетании с иными структурными изменениями могут быть даже плачевными. Все последствия отдельных структурных изменений кариотипа опишем более подробно. Напомним, что кариотип — это присущий индивиду набор хромосом в ядре.

Трисомии и транслокации

Кроме транслокаций, генетики выделяют такую аномалию, как трисомия в хромосоме. Трисомия означает, что кариотип плода имеет триплоидный набор одной из хромосом, вместо положенных 2 копий иногда имеет место мозаичная трисомия. То есть триплоидный набор наблюдается не во всех клетках организма.

Трисомия в сочетании с робертсоновской транслокацией приводит к очень тяжелым последствиям: таким как синдром Патау, Эдвардса и более распространенный синдром Дауна. В некоторых случаях набор таких аномалий приводит к выкидышу на ранних сроках.

Синдром Дауна. Проявления

Нужно заметить, что транслокации с участием 21 и 22 хромосом более устойчивы. Такие аномалии не приводят к летальным исходам, не являются полулетальными, но просто приводят к отклонению в развитии. Так, трисомия 21 в сочетании с робертсоновской транслокацией в кариотипе при анализе кариотипа плода — это явный «знак» синдрома Дауна, генетического заболевания.

Синдром Дауна характеризуется и физическими и умственными отклонениями. Прогноз жизни у таких людей благоприятен. Несмотря на пороки сердца и некоторые физиологические изменения скелета, их организм функционирует нормально.

Характерные признаки синдрома:

• плоское лицо;
• увеличенный язык;
• много кожи на шее, собирающейся в складки;
• клинодактилия (кривизна пальцев);
• эпикантус;
• порок сердца возможен в 40% случаев.

Люди с таким синдромом медленнее начинают ходить, произносить слова. И также учиться им сложнее, чем иным детям такого же возраста.

Все же они способны на плодотворную работу в обществе и при определенной поддержке и правильной работе с такими детьми в будущем они хорошо социализируются.

Синдром Патау

Синдром встречается реже, чем синдром Дауна, но пороков различного рода у такого ребенка очень много. Практически 80% детей с таким диагнозом погибает в течение 1 года жизни.

В 1960 году изучил эту аномалию и выяснил причины генетического сбоя Клаус Патау, хотя до него в 1657 году описал синдром Т. Бартолини. Риск подобных нарушений увеличивается у тех женщин, которые рожают ребенка после 31 года.

У таких детей многочисленные физические пороки сочетаются с тяжелым нарушением развития психомоторики. Характерны для синдрома:

• микроцефалия;
• аномальные кисти рук, часто образуются лишние пальцы;
• низко посаженные уши неправильной формы;
• заячья губа;
• короткая шея;
• узкие глаза;
• явно «запавшая» переносица;
• пороки почек и сердца;
• расщелина губы или неба;
• при беременности имеется только одна пуповинная артерия.

Небольшому числу выживших младенцев оказывается медицинская помощь. И они способны еще долго жить. Но врожденные аномалии всё-таки сказываются на характере жизни и ее непродолжительности.

Синдром Эдвардса

Трисомия хромосомы 18 на фоне транслокации приводит к синдрому Эдвардса. Этот синдром менее известен. При таком диагнозе ребенок едва доживает до полугода. Закон естественного отбора не позволит развиваться существу с многочисленными отклонениями.

В целом количество различных пороков при синдроме Эдвардса — около 150. Наличествуют пороки развития кровеносных сосудов, сердца, внутренних органов. Всегда присутствует у таких новорожденных гипоплазия мозжечка. Возможны аномалии строения пальцев рук. Очень часто проявляется такая отличительная аномалия, как деформация стопы.

Какие анализы определяют аномалии в период внутриутробного развития?

Для проведения анализа на кариотип плода необходимо получить материал – клетки плода.

Анализов несколько. Осветим, как это все происходит.

1. Биопсия ворсин хориона. Проводится анализ на 10 неделе. Эти ворсины — являются непосредственной частицей плаценты. Эта частица биологического материала все расскажет о будущем плоде.

2. Амниоцентез. С помощью иглы берется несколько клеток плода и амниотическая жидкость. Они берутся чаще всего на 16 неделе беременности, и через несколько недель пара может получить детальные сведения о благополучии ребенка.

1) были беспричинные выкидыши;

2) пара долго не могла зачать ребенка;

3) в роду присутствовали связи близкородственного характера.

Такие молодые люди, возможно, имеют робертсоновские транслокации какой-то хромосомы. И поэтому они должны заранее сделать анализ на свой кариотип, чтобы знать, какие есть шансы выносить и родить здорового ребенка.

Источник: https://autogear.ru/article/283/057/robertsonovskie-translokatsii-opisanie-osobennosti-i-harakteristiki/

Хромосомные транслокации

Данная брошюра содержит информацию о том, что такое хромосомные транслокации, как они могут наследоваться и какие проблемы они могут вызывать. Данная брошюра не может заменить Ваше общение с врачом, однако она может помочь Вам при обсуждении интересующих Вас вопросов.

Что такое хромосомные транслокации?

Для того, чтобы понять, что такое хромосомные транслокации, вначале будет полезно узнать, что такое гены и хромосомы.

Что такое гены и хромосомы?

Наше тело состоит из миллионов клеток. Большинство клеток содержат полный набор генов. У человека тысячи генов. Гены можно сравнить с инструкциями, которые используются для контроля роста и согласованной работы всего организма. Гены отвечают за множество признаков нашего организма, например, за цвет глаз, группу крови или рост.

Гены расположены на нитевидных структурах, называемых хромосомами. Как правило, в большинстве клеток организма содержится по 46 хромосом. Хромосомы передаются нам от родителей – 23 от мамы, и 23 от папы, поэтому мы часто похожи на своих родителей.

Таким образом, у нас два набора по 23 хромосомы, или 23 пары хромосом. Так как на хромосомах расположены гены, мы наследуем по две копии каждого гена, по одной копии от каждого из родителей.

Хромосомы (следовательно, и гены) состоят из химического соединения, называемого ДНК.

Рисунок 1: Гены, хромосомы и ДНК

Хромосомы (см. Рисунок 2), пронумерованные от 1 до 22, одинаковые у мужчин и у женщин. Такие хромосомы называют аутосомами. Хромосомы 23-й пары различны у женщин и мужчин, и их называют половыми хромосомами. Есть 2 варианта половых хромосом: Х-хромосома и Y-хромосома.

В норме у женщин присутствуют две Х-хромосомы (ХХ), одна из них передается от матери, другая – от отца. В норме у мужчин есть одна X-хромосома и одна Y-хромосома (XY), при этом Х-хромосома передается от матери, а Y-хромосома — от отца.

Так, на Рисунке 2 изображены хромосомы мужчины, так как последняя, 23-я, пара представлена сочетанием XY.

Рисунок 2: 23 пары хромосом, распределенные по размеру; хромосома под номером 1 – самая большая. Две последние хромосомы – половые

Правильный хромосомный набор является очень важным для нормального развития человека. Это связано с тем, что гены, которые дают «инструкции к действиям» клеткам нашего организма, находятся на хромосомах. Любое изменение количества, размера или структуры наших хромосом может привести к трудностям в обучении, задержке развития и другим проблемам здоровья ребенка.

Что такое транслокация?

Транслокация означает, что существует какая-либо необычная структура хромосом. Причины для этого могут быть разные:

• А) перестройка возникла во время созревания яйцеклетки или сперматозоида, или при оплодотворении
• Б) перестройка хромосомы была унаследована от матери или отца

Существует два основных типа транслокаций: реципрокная транслокация и робертсоновская траслокация.

Реципрокные транслокации

Реципрокные транслокации возникают в том случае, если два фрагмента из двух разных хромосом отрываются и меняются местами

Рисунок 3: Как возникает реципрокная транслокация

Робертсоновские транслокации

Робертсоновские транслокации возникают в том случае, когда одна хромосома соединяется с другой. На Рисунке 4 показана робертсоновская транслокация, в которую вовлечены две хромосомы

Рисунок 4: Как возникает робертсоновская транслокация

Почему возникают транслокации?

Несмотря на то, что транслокации встречаются довольно часто (примерно у 1 человека из 500), причины их возникновения остаются неясными.

Мы знаем, что хромосомы, по-видимому, могут разрываться и восстанавливаться во время процесса созревания сперматозоида или яйцеклетки, или при оплодотворении, и лишь в некоторых случаях это приводит к проблемам. Мы не можем контролировать эти изменения.

Когда это может приводить к проблемам?

В обоих рассмотренных нами примерах хромосомные перестройки происходили таким образом, что общее количество хромосомного материала не менялось. Такие перестройки называются сбалансированными транслокациями.

Как правило, человек, имеющий сбалансированную транслокацию, не страдает от этого, и часто даже не подозревает, что в его (ее) хромосомах есть перестройка. И важным это может оказаться только в случае, когда у него (или у нее) появляется ребенок. Это связано с тем, что ребенок может возникнуть несбалансированная транслокация.

Несбалансированные транслокации

Если один из родителей является носителем сбалансированной транслокации, существует вероятность, что у ребенка возникнет несбалансированная транслокация, при которой присутствует лишний фрагмент одной хромосомы и/или потеря части материала другой хромосомы.

Часто бывает так, что ребенок рождается с транслокацией, несмотря на то, что у обоих родителей нормальные хромосомы. Это называется «вновь возникшей» перестройкой, или перестройкой «de novo» (от латинского слова). В этом случае вероятность повторного рождения ребенка с транслокацией у этих родителей крайне мала.

Ребенок, имеющий несбалансированную транслокацию, может иметь трудности в обучении, задержку развития и другие проблемы со здоровьем. Выраженность проявлений зависит от того, какие участки хромосомы оказались вовлеченными в перестройку, и какой материал хромосомы присутствует в избытке, или отсутствует, так как некоторые районы хромосомы важнее других.

Если у родителя есть сбалансированная транслокация, всегда ли она передается ребенку?

Необязательно, возможны несколько исходов каждой беременности:

• Ребенок может получить совершенно нормальный набор хромосом.
• Ребенок может унаследовать такую же сбалансированную транслокацию, которая есть у родителя. В большинстве таких случаев транслокация не будет иметь последствий для ребенка.
• Ребенок может унаследовать несбалансированную транслокацию, и тогда после рождения он может иметь трудности в обучении, задержка развития или другие проблемы со здоровьем.
• Возможно самопроизвольное прерывание беременности.

Таким образом, у носителя сбалансированной транслокации могут рождаться здоровые дети, и во многих случаях происходит именно так. Однако, для носителя сбалансированной транслокации существует повышенный риск рождения ребенка с определенной степенью задержки развития, при этом тяжесть проявлений зависит от конкретного типа транслокации.

Диагностика хромосомных транслокаци й

Возможно проведение генетического анализа для выявления носительства транслокации. Берется образец крови, и клетки крови исследуют в специализированной лаборатории для выявления хромосомных транслокаций. Такой анализ называется кариотипированием.

Также возможно проведение теста во время беременности для выявления хромосомных транслокаций. Это называется пренатальной диагностикой, и этот вопрос следует обсудить с врачом-генетиком.

Более подробная информация на эту тему представлена в брошюрах «Биопсия ворсин хориона» и «Амниоцентез».

Какое отношение это имеет к другим членам семьи?

Если у одного из членов семьи обнаружена транслокация, возможно, Вы захотите обсудить этот вопрос с другими членами семьи. Это даст возможность другим родственникам, при желании, пройти обследование (анализ хромосом в клетках крови) для определения носительства транслокации.

Это может быть особенно важно для родственников, уже имеющих детей или планирующих беременность. Если они не являются носителями транслокации, они не могут передать ее своим детям.

Если же они являются носителями, то им могут предложить пройти обследование во время беременности для анализа хромосом плода.

В некоторых семьях люди из-за этого испытывают сложности в общении и теряют взаимопонимание с родственниками.

Врачи-генетики, как правило, имеют большой опыт в решении подобных семейных ситуаций и могут помочь Вам в обсуждении проблемы с другими членами семьи.

Что важно помнить

• Люди, являющиеся носителями сбалансированной транслокации, как правило, здоровы. Проблемы могут возникнуть на этапе деторождения.
• Транслокация может как наследоваться от родителей, так и возникать в процессе оплодотворения.
• Транслокацию нельзя исправить – она остается на всю жизнь.
• Транслокация не заразна, например, ее носитель может быть донором крови.
• Люди часто испытывают чувство вины в связи с тем, что в их семье есть такая проблема, как транслокация. Важно помнить, что это не является чьей-либо виной или следствием чьих-либо действий.

Где я могу получить более подробную информацию о хромосомных перестройках?

Это лишь краткая информация о хромосомных транслокациях. Более подробную информацию Вы можете получить:

Unique Группа поддержки больных с редкими хромосомными заболеваниями, Великобритания Telephone: + 44 (0) 1883 330766

Email: info@rarechromo.org

Web: www.rarechromo.org

Orphanet Бесплатный Интернет-ресурс, предоставляющий информацию о редких заболеваниях, клинических исследованиях, препаратах и ссылках на сайты специализированных организаций в Европе.

Web-сайт: www.orpha.net

EuroGentest Бесплатный Интернет-ресурс, предоставляющий информацию о и ссылках на группы поддержки в Европе.

Web: www.eurogentest.org

Контактная информация о медико-генетических консультациях в различных регионах России

www.med-gen.ru/content/mgk/index.html

Credits

Перевод: Заклязьминская Елена Валерьевна, д.м.н., ФГУ ФНКЦ Детской гематологии, онкологии и иммунологии, отделение наследственных и метаболических заболеваний; Курникова Мария Андреевна, к.м.н., ЗАО Евроген.

Февраль 2009

Переведено с изменениями по тексту Клиника Guy's and St Thomas', Лондон, Великобритания; и London IDEAS Genetic Knowledge Park, Великобритания.

Эта работа была поддержана EuroGentest, an European Union -FP6 supported Network of Excellence contract number 512148

Not all the leaflets are available in every language.

Источник: http://www.eurogentest.org/index.php?id=515

Клиника ЭКО | FISH и NGS

Преимплантационная генетическая диагностика (тестирование) эмбрионов — определение генетической патологии эмбрионов на стадии доимплантационного развития.

На сегодняшний день репродуктивная медицина и эмбриология предоставляют несколько технологий генетической диагностики эмбрионов до переноса в полость матки. В Клинике МАМА представлен спектр программ преимплантационной генетической диагностики.

Какая именно технология оптимальна для Вашей семьи — зависит от целого ряда факторов, которые учитывают наши специалисты: репродуктолог, андролог, генетик и, конечно же, эмбриологи.

{vivod-form-priem}

Наши пациенты всегда получают полную информацию о технологиях, применяемых в Клинике, каждом этапе проводимого протокола экстракорпорального оплодотворения. Если Вы только планируете лечение у нас — знакомим Вас с возможностями преимплантационной генетической диагностики в Клинике МАМА:

• преимплантационный генетический скрининг (ПГС) — определение спонтанной генетической патологии у эмбрионов;
• преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) — определение конкретного наследственного синдрома или заболевания, которое эмбрион может унаследовать от родителя с известной генетической патологией.

ВАЖНО: часто термин «ПГД» используют, обобщая различные методики: преимплантационный генетический скрининг (ПГС) и непосредственно ПГД эмбрионов.

Показания к проведению генетической диагностики эмбрионов

Преимплантационный генетический скрининг эмбрионов в программе экстракорпорального оплодотворения может быть рекомендован как оптимальная технология оценки генетического статуса эмбрионов в следующих случаях:

• возраст женщины старше 36 лет (по данным ВОЗ риск рождения ребенка с анеуплоидией — аномальным набором хромосом, например, трисомией по 21 хромосоме, что приводит к рождению ребенка с синдромом Дауна, составляет 1/385 в возрасте 30 лет, 1/63 в возрасте 40 лет и 1/19 в возрасте 45 лет);
• неудачные протоколы ЭКО в анамнезе;
• привычное невынашивание беременности;
• рождение ребенка (или беременность) с хромосомной патологией при нормальных кариотипах у родителей;
• наличие негативных факторов внешней среды в условиях работы или проживания;
• прием некоторых лекарственных препаратов в анамнезе;
• вредные привычки.

Преимплантационная генетическая диагностика эмбрионов, направленная на выявление передачи генетической патологии по наследству, может быть рекомендована, если у одного/обоих будущих родителей, а также кровных родственников семьи по обеим линиям:

• Робертсоновская транслокация;
• аномалия половых хромосом;
• реципрокная транслокация;
• моногенное заболевание.

ВАЖНО: в каждом случае генетической патологии у родителей необходим индивидуальный подход при выборе алгоритма ПГД.

Скрининг методом FISH:

скрининг наиболее часто встречающихся численных хромосомных аномалий методом FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) — флуоресцентная in situ гибридизация — «золотой стандарт» генетической диагностики во всем мире на сегодняшний день.

Суть метода заключается в том, что в ядро эмбриональной клетки внедряют специально подобранные для каждой хромосомы ДНК-зонды, окрашенные различными флуоресцентными (светящимися) красителями. Происходит гибридизация ДНК-зонда со «своей» хромосомой.

Результат этой гибридизации обнаруживают с помощью люминесцентного микроскопа, а при использовании регистрирующей оптики и специального программного обеспечения получают изображение ядра с флуоресцентными сигналами — «фотографию» исследуемых хромосом.

Анализ полученного изображения позволяет выявить возможные хромосомные нарушения.

В скрининговую панель включено определение 5 хромосом: половые (X, Y), 13, 18 и 21. Исследование именно этих хромосом позволяет исключить наиболее частые генетические синдромы новорожденных — Дауна, Патау и Эдвардса, а также анеуплоидии половых хромосом, которые занимают первое место по частоте встречаемости.

Кроме того, метод позволяет выявить моносомии и нарушение плоидности у эмбриона — моно- , три- и полиплоидию — основные генетические причины спонтанного прерывания беременности. Диагностика методом FISH по 5 хромосомам позволяет исключить до 95% хромосомных патологий, встречающихся у новорожденных или при прервавшейся беременности.

Для данной FISH диагностики мы проводим биопсию эмбриональных клеток (4 сутки развития эмбриона). Сама процедура выполняется в интервале от 12 до 48 часов после биопсии и к моменту переноса эмбрионов, на 5-6 сутки развития уже известен результат генетического скрининга.

Полногеномный скрининг методом NGS (Next Generation Sequencing):

новейшая молекулярно-генетическая технология, пришедшая на смену технологиям с использованием ДНК-микрочипов. В основе метода NGS полное геномное секвенирование нового поколения, буквенное прочтение ДНК-кода.

Метод является высокочувствительным и позволяет определить численные, а в ряде случаев и структурные аномалии всех 24 хромосом.

Для диагностики методом NGS мы также проводим биопсию эмбриональных клеток, которые служат материалом для анализа. После биопсии эмбрионы необходимо криоконсервировать до следующего цикла, когда будет известен результат генетического скрининга.

NGS при робертсоновской транслокации:

транслокация происходит только между двумя любыми хромосомами из группы D (акроцентрические хромосомы) — 13, 14, 15, 21 и 22.

Эмбрионы от родителя с робертсоновской транслокацией могут иметь нормальный набор хромосом (здоровы), могут нести сбалансированную робертсоновскую транслокацию (здоровы, но являются носителями), могут нести несбалансированную реципрокную транслокацию (больны или нежизнеспособны).

Ярким примером несбалансированной транслокации является так называемый семейный синдром Дауна, когда в семье из поколения в поколение могут быть частыми случаи рождения ребенка с трисомией 21 хромосомы. Такое бывает, когда у членов семьи присутствует сбалансированная робертсоновская транслокация с участием хромосомы 21.

Еще одна серьезная патология — синдром Патау, трисомия хромосомы 13, может быть следствием носительства родителем транслокации с участием хромосомы 13.

Эмбрионы с моносомией нежизнеспособны, поэтому в паре, где один из родителей является носителем робертсоновской транслокации, часто наблюдаются трудности в достижении беременности или привычное невынашивание.

Целью генетической диагностики при робертсоновской транслокации является выявление эмбрионов с несбалансированной транслокацией, которая является причиной моносомии или трисомии. Наличие транслокации является пусковым механизмом для формирования анеуплоидий по любой другой хромосоме, в связи с этим при наличии транслокации оптимальным является метод NGS.

FISH при аномалии половых хромосом:

в большинстве случаев аномалии половых хромосом эта генетическая патология является причиной абсолютного бесплодия и таким пациентам рекомендовано ЭКО с использованием донорских половых клеток.

Бывают случаи, когда собственные половые клетки созревают, но генетическая аномалия в том или ином виде может быть передана ребенку. Это касается синдрома Клайнфельтера (одна и более дополнительных X хромосом у мужчины), а также дополнительные Х хромосомы у женщины.

Целью преимплантационной генетической диагностики при численной аномалии половых хромосом является выявление эмбрионов с анеуплоидией половых хромосом. Для этой цели оптимальным и достаточным является метод FISH.

NGS при реципрокной транслокации:

транслокация происходит между любыми хромосомами спонтанно, размер и положение транслоцированных фрагментов также являются случайными.

Носитель сбалансированной реципрокной транслокации является здоровым человеком, поскольку общее количество генетического материала не нарушено, изменено лишь его положение на хромосомах.

Но при созревании половых клеток у пациента генетический материал наследуется таким образом, что сперматозоиды или яйцеклетки, в большинстве случаев, несут несбалансированный набор — избыток или недостаток жизненно важных генов. Если в оплодотворении участвует такой сперматозоид или яйцеклетка, то эмбрион будет нежизнеспособный или может родиться тяжело больной ребенок.

Целью ПГД при реципрокной транслокации является определение эмбрионов с несбалансированным, аномальным генетическим набором.

Для каждого случая реципрокной транслокации специалисты подбирают оптимальные параметры секвенирования, с учетом величины транслоцированных участков и характера транслокации.

Для диагностики методом NGS мы также проводим биопсию эмбриональных клеток, которые служат материалом для анализа. После биопсии эмбрионы необходимо криоконсервировать до следующего цикла, когда будет известен результат генетической диагностики.

FISH и NGS при моногенном заболевании: 

моногенное заболевание вызвано нарушением (мутацией) в определенном гене. На сегодняшний день описано около 4000 моногенных заболеваний, большинство из которых встречаются редко — 1/6000.

Принципы наследования моногенных заболеваний подчиняются классическим законам генетики, сами заболевания классифицируются по типу наследования:

1. Аутосомно-доминантный тип — носитель мутантного гена всегда болен, поэтому о риске рождения больного ребенка в семье известно заранее. Вероятность рождения ребенка с патологией составляет 50%.

   В этом случае необходимо обследование носителя заболевания с целью точного определения мутации.

   После получения исчерпывающей информации о характере и положении мутации, молекулярные генетики создают индивидуальную тест-систему для диагностики заболевания у эмбрионов, или же предлагают уже известную тест-систему, если таковая описана и имеется в особых базах данных (генетических библиотеках).

   Диагностику проводят методом NGS.

2. Аутосомно-рецессивный тип — носитель мутантного гена здоров, но может передать его ребенку. Если оба родителя являются носителями одного заболевания, то ребенок, получивший две копии мутантного гена — по одной от каждого из родителей, будет болен.

   Как правило о носительстве моногенного заболевания с таким типом наследования супруги узнают уже после рождения в семье ребенка с патологией. Риск рождения больного ребенка составляет 25%.

   В данном случае необходимо доскональное обследование семьи — родителей, рожденного ребенка (если есть), дедушек и бабушек, братьев и сестер — чем больше членов семьи будет обследовано, тем достовернее будет результат.

   Обследование включает в себя генетическую диагностику возможных носителей заболевания, составление генеалогической истории заболевания.

   После получения исчерпывающей информации о характере и положении мутаций со стороны обоих родителей молекулярные генетики создают индивидуальную для данной семьи тест-систему, которую используют для проведения ПГД. Диагностику проводят методом NGS.

3. Моногенное заболевание, сцепленное с полом — мутантный ген расположен на половой хромосоме, заболевание проявляется у людей определенного пола.

   Поскольку заболевание передается только людям определенного пола, необходимым и достаточным в данном случае является выбор эмбрионов нужного пола, которому не передается заболевание. Определить пол эмбриона можно методом FISH.

Если Вам рекомендовано генетическое обследование, Вы планируете посетить врача-генетика, Вам необходимо проведение преимплантационной генетической диагностики в программе ЭКО — в Клинике МАМА Вам окажут экспертную медицинскую помощь. Задать интересующие Вас вопросы и записаться на прием можно по телефону +7 495 921 43 26, оставив заявку на обратный звонок, а также воспользовавшись нашим онлайн-сервисом «Бесплатная консультация».

Источник: https://www.ma-ma.ru/services/geneticheskaya_diagnostika/fish-i-ngs/

Хромосомные и генные болезни: откуда они?

Нередко мы слышим по телевизору о детях или взрослых с хромосомными или генетическими болезнями, аномалиями. И всегда возникает закономерный вопрос – откуда берутся такие болезни и почему для их лечения нужны такие большие средства? В чем особенности данных болезней и можем ли мы предотвратить их, провести профилактику поломок в генах или хромосомах?

Гены и хромосомы: что мы о них знаем?

Еще с курса школьной биологии мы помним, что у человека в каждой клетке есть хромосомы и гены, основные носители всей информации обо всех процессах, происходящих в теле.

Хромосомы – это внутриклеточные структуры, расположенные в ядре, которые являются комбинацией из генов человека. А ген представляет собой комбинацию из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и содержит код для конкретного белка, который необходим для определенных клеток. Другими словами, в генах записана программа для сборки тех или иных белков, которые руководят процессами метаболизма.

Каждая живая человеческая клетка, за исключением сперматозоидов у мужчины или яйцеклеток у женщины, имеет всего 23 пары хромосом, что в общей сложности дает 46 хромосом. Сперматозоиды и яйцеклетки имеют только единственную от каждой из пар хромосом, на общую сумму 23 штуки. Каждая хромосома содержит от нескольких сотен до десяти и более тысяч генов.

Половые хромосомы это одна из 23 пар хромосом. У каждого из нас в клетке имеется 2 половые хромосомы, называемые X и Y. Женщины имеют две одинаковые Х-хромосомы (ХХ), а мужчины обычно имеют одну Х- и одну Y-хромосому (XY).

Структура ДНК: чем она так важна?

Основу генов и хромосом составляет ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), другими словами — это наш основной генетический материал в каждой клетке. Он содержится в хромосомах внутри клеточного ядра и митохондрий. Молекула ДНК представляет собой длинную двойную спираль с перемычками, напоминающую веревочную лестницу.

В ДНК всего две нити, состоящие из молекул сахара (дезоксирибоза) и фосфата, они связаны с парами из четырех молекул, называемых основаниями, которые образуют ступеньки лестницы. Эти основания, собираются в строго определенном порядке: аденин соединяется с тимином, а гуанин — с цитозином. Каждая пара оснований удерживается водородной связью. Ген состоит из последовательности оснований.

Кроме того, может поломаться целая хромосома – это будет хромосомная аномалия. Теперь обсудим подробнее, что это такое.

Хромосомные аномалии

Поломки хромосом могут повлиять на любую хромосому, включая половые. Нарушения в хромосомах могут быть в двух вариантах:

• Количество хромосом (больше или меньше нормы)

• Структура хромосом (нарушается их строение).

Серьезные аномалии могут быть видны под микроскопом, если проводится анализ хромосом или кариотипирование. Если это дефекты генов, проводится более сложное исследование и анализы.

Проблемы в хромосомах

Аномалии хромосом у ребенка могут быть унаследованы от родителей во время зачатия или могут возникать спонтанно, когда клетки зародыша начинают делиться. Наиболее распространенные:

Анеуплоидия. Это означает, что в ядре клеток обнаруживается больше или меньше хромосом, чем нужно – 45 или 47, реже еще больше ил меньше. Примеры включают в себя:

Синдром Дауна (трисомия 21). Клетки содержат 3 копии 21-й хромосомы.

Синдром Тернера. Одна из 2 половых хромосом не переносится. Это оставляет в клетках только одну Х-хромосому, и определяется 45 полных хромосом вместо 46.

Делеция. Это когда часть хромосомы или часть кода ДНК отсутствует. Кусок генетического материала вырван, потерян или вырезан при мутации.

Инверсия. Это происходит, когда хромосома ломается и часть ее поворачивается на 180 градусов и снова присоединяется. Инверсии могут передаваться в семьях из поколения в поколение, но они могут вызывать или не вызывать врожденные дефекты.

Кольцевые хромосомы – это ситуация, когда концы хромосомы присоединены к друг к другу, образуя кольцо. Этот дефект может быть семейным. Они могут или не могут вызвать проблемы со здоровьем.

Транслокация. Это когда хромосомный сегмент перестраивается из одного места в другое. Это может произойти либо внутри одной хромосомы, либо кусочек может перейти в другую хромосому. Есть 2 типа:

Сбалансированное перемещение. Это когда ДНК в равной степени обмениваются между хромосомами. Никакая ДНК не потеряна или не добавлена.

Робертсоновская транслокация. Это сбалансированная транслокация, в которой одна хромосома соединяется с концом другой. И получается, что у одной хромосомы больше генов, а у другой их не хватает.

Мозаицизм. Это когда человек имеет несколько разных наборов хромосом в некоторых клетках. Одни могут быть совершенно здоровыми, у части других могут быть аномалии.

Генные аномалии

Небольшие изменения (мутации) могут происходить в конкретном гене. Эти изменения не влияют на структуру хромосом и, следовательно, не могут быть видны при анализе кариотипа или других хромосомных тестов. Требуется более конкретное генетическое тестирование.

Некоторые мутации в гене не вызывают проблем, а некоторые вызывают неопасные измнения (например, цвета волос или кожи) или только легкие проблемы. Другие мутации вызывают серьезные расстройства, такие как серповидноклеточная анемия, муковисцидоз или мышечная дистрофия.

Все чаще ученые-медики находят конкретные генетические причины детских болезней.

Основа болезней: мутации

Считается, что ведущая причина подобных болезней – это мутации (изменения ниток ДНК под влиянием различных факторов). Остается неясным, как происходит большинство мутаций. Считается, что большинство из них появляются спонтанно, когда клетки делятся и ДНК также делится, но с ошибками в дублировании информации.

Некоторые вещества или соединения в окружающей среде способны повредить ядро клетки и вызвать мутации в генах. Эти вещества называются мутагенами. К ведущим из мутагенов относят радиацию, ультрафиолетовое излучение и некоторые лекарства, химические вещества.

Они могут вызывать некоторые виды рака (он связан с дефектами в ДНК) и врожденные дефекты.

Мутация, которая влияет на гены в сперматозоидах или яйцеклетке, может передаваться от родителя к ребенку.

Мутация, которая влияет на гены в других клетках, может вызвать заболевание, которое не передается детям (потому что сперматозоиды или яйцеклетка не поражены).

Наличие двух копий ненормального гена может привести к серьезным заболеваниям или состояниям, таким как муковисцидоз или болезнь Тея-Сакса.

Тестирование на хромосомные и генные аномалии

Хромосомы и гены человека можно исследовать и определить, где конкретно имеется дефект – в хромосоме или в определенном гене. Обычно берется анализ крови и в нем проводится оценка аномалий.

Кроме того, врачи могут использовать клетки из околоплодной жидкости (при амниоцентезе) или проводится биопсия ворсин хориона (забор небольшого кусочка тканей зародыша), чтобы обнаружить определенные хромосомные или генные аномалии у плода.

Если у плода есть аномалия, могут быть проведены дополнительные тесты для выявления специфических врожденных дефектов. В последнее время был разработан скрининг-тест, при котором анализируется кровь беременной женщины. Это позволяет определить, есть ли у ее плода определенные генетические нарушения.

Этот тест основан на том факте, что в крови матери содержится очень небольшое количество ДНК плода. Этот тест называется неинвазивным пренатальным скринингом (NIPS). NIPS можно использовать для выявления повышенного риска развития трисомии 21 (синдрома Дауна), трисомии 13 или трисомии 18 и некоторых других нарушений хромосом, но пока он не является диагностическим.

Врачи обычно рекомендуют дальнейшее исследование и уточнение проблемы, когда обнаружен повышенный риск генной аномалии.

Возможно ли лечение или профилактика?

На сегодняшний день хромосомные и генные аномалии невозможно исправить, хотя бы при современном уровне технологий. Возможно, в будущем ученые научатся исправлять дефекты в генах и хромосомах. Тогда мы научится лечить рак и многие тяжелые патологии.

Пока это кажется фантастикой, но некоторые врожденные дефекты иногда можно предотвратить. Например, прием фолиевой кислоты и других витаминов необходим для предотвращения дефектов в зачатке нервной системы, сердца или других органов.

Если в семье есть проблемы генетического характера, необходимо предварительное обследование будущих родителей на наличие определенных генетических отклонений.

Источник: https://www.kiz.ru/content/zdorove/zabolevaniya/khromosomnye-i-gennye-bolezni-otkuda-oni/