Молекулярно-генетические исследования позволяют выявлять нарушения в отдельных генах (мутации). В клинической практике обычно анализируются наиболее распространённые мутации. Для проведения таких исследований необходимо выделить ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту). ДНК может быть выделена из различного биологического материала: крови, эпителия со внутренней поверхности щеки (буккального эпителия) или других клеток. Она одинакова во всех клетках человека и остается неизменной на протяжении всей жизни. Поэтому многие молекулярно-генетические исследования необходимо пройти только раз в жизни.
Основной областью молекулярно-генетических исследований, выполняемых в ARTMedGroup, является репродуктивная генетика. Ниже приводится краткая информация о молекулярно-генетических исследованиях ARTMedGroup.
Установление биологического родства по ДНК и преимплантационная диагностика генных болезней относятся к молекулярно-генетическим исследованиям, но имеют ряд особенностей, в том числе организационных, поэтому рассмотрены в отдельных разделах.
Анализ микроделеций Y-хромосомы (AZF)
Гены, входящие в состав AZF-региона Y-хромосомы, ответственны за сперматогенез. Потеря этих генов (микроделеции Y-хромосомы) приводит к нарушению образования и созревания сперматозоидов. Поэтому этот анализ показан всем мужчинам с азооспермией (отсутствием сперматозоидов) и тяжелой олигозооспермией (при концентрации сперматозоидов менее 5 млн/мл). Проведение исследования необходимо для выбора тактики лечения бесплодия для пациентов с азооспермией и олигозооспермией.
Регион AZF подразделяется на участки AZFa, AZFb, AZFc. Для выявления нарушений в структуре каждого участка применяется несколько локусов ДНК. Клиническое значение микроделеций Y-хромосомы различается в зависимости от того, какой из участков вовлечен в микроделецию.
AZF-анализ в ARTMedGroup включает анализ 11-ти локусов Y-хромосомы: 4 локуса AZFa — sY82, sY84, sY86, sY182; 3 локуса AZFb — sY117, sY127, sY143; 4 локуса AZFс — sY147, sY158, sY254, sY255. Дополнительно анализ включает гены SRY, AMG в качестве контролей.
ДНК-диагностика муковисцидоза (ген CFTR)
Муковисцидоз — одно из наиболее часто встречающихся тяжёлых наследственных заболеваний. Оно характеризуется ранней инвалидизацией, тяжёлым поражением бронхолёгочной системы и желудочно-кишечного тракта, высокой смертностью в детском возрасте. Причиной заболевания служат мутации гена трансмембранного регулятора муковисцидоза (CFTR), которые ребёнок наследует от обоих родителей. По оценкам специалистов, носителем мутации является каждый 30-й человек. Носительство мутаций у мужчины может являться причиной снижения фертильности и даже приводить к отсутствию семявыносящих протоков. Это проявляется отсутствием сперматозоидов в эякуляте.
Анализ мутаций гена муковисцидоза проводится всем планируемым донорам яйцеклеток и сперматозоидов, рекомендован всем супружеским парам при планировании беременности, особенно в случае мужского бесплодия. Проведение исследования необходимо в семейных случаях муковисцидоза.
ДНК-диагностика муковисцидоза в ARTMedGroup включает несколько разновидностей исследования гена CFTR в зависимости от числа исследуемых мутаций:
- 16 мутаций гена CFTR исследуется в большинстве случаев, в частности при мужском бесплодии: delF508, delI507, 1677delTA, del21kb, 394delTT, 2143delT, 2184insA, W1282X, N1303K, R117H, L138ins, G542X, G551D(R553X), R334W, R347P и IVS8AS 5T.
- 32 мутации гена CFTR исследуются в случаях, когда особенно важен расширенный анализ мутаций. В частности, такой анализ проводится для лиц с диагнозом аплазии семявыносящих протоков; для семейных случаев муковисцидоза, особенно, если сокращенный анализ не выявил мутацию у ребенка с муковисцидозом; для женщин, планирующих беременность, при обнаружении мутации у мужа. Перечень 32-х мутаций следующий: S549N, S549R, R553X, G551D, V520F, delF508, delI507, 3876delA, 1717-1G→A, G542X, R560T, 3120+1G→A, A455E, R117H, 394delTT, 2183AA→G, 2184delA, 2789+5G→A, 1898+1G→A, 621+1G→T, 711+1G→T, G85E, R347P, R347H, W1282X, R334W, 1078delT, 3849+10kbC→T, R1162X, N1303K, 3659delC, 3905insT. Дополнительно анализ включает IVS8AS 5T;I506V, I507V.
- 38 мутаций гена CFTR — наиболее широкий спектр мутаций гена CFTR, который мы можем предложить на сегодняшний день. Этот спектр включает анализ 32-х мутаций гена CFTR (перечень представлен выше) плюс пять мутаций, важных для России: del21kb, 1677delTA, 2143delT, 2184insA, L138ins.
- 1 мутация гена CFTR. Возможен анализ любой мутаций из вышеуказанной панели из 16-ти мутаций. Такой анализ актуален для семьи, в которой у кого-то из родственников выявлена мутация, и другим членам семьи важно определить, не являются ли они тоже носителем этой мутации. Это также важно для пренатальной диагностики, если установлено, что риск муковисцидоза у плода связан только с одной мутацией, например, delF508. Такое исследование оплачивается как услуга «Анализ одного полиморфизма в гене». В случае пренатальной диагностики проводится сочетание анализа мутаций CFTR с косвенной ДНК-диагностикой.
ДНК-диагностика фенилкетонурии (ген PAH)
Фенилкетонурия, также как и муковисцидоз, относится к тяжелым, часто встречающимся наследственным заболеваниям и приводит к развитию умственной отсталости у детей (при отсутствии лечения). Причиной заболевания являются мутации гена фенилаланин гидроксилазы (PAH). Носительство мутаций практически не проявляется. Высокая распространённость носительства мутаций в гене фенилкетонурии, а также тяжёлые проявления этого заболевания требуют обследования доноров сперматозоидов и яйцеклеток. Исследование рекомендовано супругам, планирующим беременность. Кроме того, проведение исследования необходимо в семейных случаях фенилкетонурии.
ДНК-диагностика фенилкетонурии в ARTMedGroup включает анализ 11-ти мутаций гена PAH: I65T, IVS10nt546, R261Q (R261P), R252W (R252Q, R252G), R408W, IVS12nt, R158Q, Р281L.
При необходимости, может быть проведен анализ одной мутации из числа вышеперечисленных.
ДНК-диагностика адреногенитального синдрома (ген CYP21A2)
Адреногенитальный синдром (ВДКН — врожденная дисфункция коры надпочечников) — это наследственное заболевание с чрезвычайно разнообразной клиникой: от тяжёлых нарушений, приводящих к смерти новорождённого, порокам развития наружных половых органов у девочек, до лёгких форм, выявляющихся в период полового созревания. Неклассическая форма адреногенитального синдрома проявляется бесплодием и невынашиванием беременности.
Исследование мутаций гена 21-гидроксилазы (CYP21A2), ответственного за адреногенитальный синдром, рекомендовано женщинам с гиперандрогенией надпочечникового генеза, бесплодием, невынашиванием беременности, а также парам, планирующим беременность. Проведение исследования необходимо для больного с классической формой адреногенитального синдрома и его родителей.
ДНК-диагностика адреногенитального синдрома в ARTMedGroup включает анализ 11-ти мутаций гена CYP21A2: P30L; IVS2AS A/C-G, -13; 8 bp del; V281L; I172N; Q318X; R356W; P453S, а также анализ перестроек между геном и псевдогеном.
При необходимости может быть проведен анализ одной мутации из числа вышеперечисленных. Однако ввиду того, что ген подвержен частым перестройкам de novo (новым), при пренатальной диагностике рекомендуется анализ полного спектра мутаций в сочетании с косвенной ДНК-диагностикой.
ДНК-диагностика синдрома фрагильной Х-хромосомы (ген FMR1)
Синдром фрагильной (ломкой) X-хромосомы или синдром Мартина-Белла — сцепленное с полом заболевание, которое передаётся по женской линии. У здоровых женщин-носительниц мутантного гена может родиться больной мальчик (с умственной отсталостью). Обследование на это заболевание показано женщинам, имеющим ребенка или родственников мужского пола с синдромом Мартина-Белла или умственной отсталостью неясной причины, аутизмом, задержкой психо-речевого развития.
У здоровых женщин-носительниц мутантного гена может быть раннее начало климакса (в возрасте 30 лет), слабый ответ яичников на стимуляцию в цикле ЭКО (эстракорпорального оплодотворения). Таким женщинам для уточнения причины нарушения репродуктивной функции и снижения риска рождения больного ребенка необходимо проведение исследования гена FMR1.
ДНК-диагностика фрагильной Х-хромосомы в ARTMedGroup включает в себя определение числа повторов (CGG)n в гене FMR1.
Анализ генетической предрасположенности к раку молочной железы и яичников (гены BRCA1 и BRCA2)
Пройти анализ генов BRCA1 и BRCA2, ответственных за предрасположенность к раку молочной железы и яичников, может любой желающий. Но особенно важно пройти обследование тем женщинам, у которых в семейном анамнезе было несколько случаев опухолей молочной железы, случаи рака яичников в семье, ранний возраст заболевания (до 50 лет), в случае двустороннего рака молочной железы, и рака молочной железы у мужчин в семье.Если вовремя выявить генетическую природу заболевания, то профилактика рака молочной железы и яичников может быть значительно эффективнее.
Анализ генетической предрасположенности к раку молочной железы в ARTMedGroup включает анализ 8-ми мутаций: семь мутаций BRCA1 — 185delAG, 2080delA, 3819delGTAAA, 3875delGTCT, 4153delA, 5382insC, 300T>G (C61G) и одну мутацию BRCA2 — 6174delT.
Анализ генетической предрасположенности к тромбофилии (гены F2, F5, FGB, PAI1, ITGA2, ITGB3, MTHFR)
Тромбофилия — мультифакторная патология, в развитие которой могут быть вовлечены как генетические факторы, так и факторы среды. К наследственным факторам предрасположенности к тромбофилии относят полиморфизм генов протромбина (F2), пятого фактора свертывания крови (F5), фибриногена (FGB), ингибитора активатора плазминогена (PAI-1; SERPINE1); тромбоцитарных гликопротеинов ITGA2 (интегрина альфа 2 — Ia/IIa) и ITGB3 (интегрин бета 3 — IIIa); метилентетрагидрофолат редуктазы (MTHFR).
Развитие тромбозов в плаценте во время беременности может являться причиной невынашивания беременности. Выявление генетических факторов предрасположенности к тромбозам позволяет своевременно провести терапию для профилактики тромбообразования. Такая терапия имеет важное значение для снижения риска самопроизвольного прерывания беременности. Проведение анализа также рекомендуется всем женщинам, планирующим применение гормональных контрацептивов, в связи с тем, что у носителей мутации в десятки раз повышается риск тромбообразования на фоне применения данных препаратов.
Анализ генетической предрасположенности к тромбофилии в ARTMedGroup включает анализ полиморфизма семи генов: F2 (20210G>A); F5 (1691G>A = R506Q или фактор Лейдена); FGB (-455G>A); PAI1 (-675 5G>4G); ITGA2 (807C>T); ITGB3 (1565Т>C = L33P) и MTHFR (677С>T = A222V).
Также возможно проведение исследование каждого полиморфизма в отдельности в рамках услуги «Анализ одного полиморфизма в гене».
Анализ одного полиморфизма в гене
В том случае, когда врач считает нужным обследовать человека на одну конкретную мутацию определенного гена, или назначить дополнительное исследование на какой-либо ген, то это возможно для многих генов, мутаций и полиморфизмов, входящих в состав комплексных исследований.
Так, для любого полиморфизма, входящего в состав услуги «Анализ генетической предрасположенности к тромбофилии» может быть проведено отдельное исследование.
Такой анализ востребован также в тех случаях, когда мутация в семье известна, нет необходимости скрининга всех частых мутаций для того, чтобы определить, является ли носителем отдельный член семьи. Также может быть проведено исследование одной мутации муковисцидоза из панели на 16 мутаций, фенилкетонурии, адреногенитального синдрома.
Ниже приводится перечень генов и мутаций или полиморфизмов, для которых может быть выполнен анализ одного полиморфизма в гене в ARTMedGroup:
- Ген CFTR: delF508, delI507, 1677delTA, del21kb, 394delTT, 2143delT, 2184insA, W1282X, N1303K, R117H, L138ins, G542X, G551D(R553X), R334W, R347P, IVS8AS 5T;
- Ген CYP21A2: P30L, IVS2AS A/C-G -13, 8 bp del, V281L; I172N; Q318X, R356W, P453S;
- Ген PAH: I65T, IVS10nt546, R261Q (R261P), R252W (R252Q, R252G), R408W, IVS12nt, R158Q, Р281L;
- Гены F2 20210G>A, F5 1691G>A (R506Q), FGB -455G>A, ITGA2 807C>T; ITGB3 1565Т>C, MTHFR 677С>T, MTHFR 1298A>C, MTRR 66 A>G, PAI1 -675 5G>4G, GSTM1 del, GSTT1 del.
ДНК-диагностика генной болезни по косвенным маркерам
ДНК-диагностика по косвенным маркерам применяется преимущественно в случае пренатальной диагностики. Забор материала плода у беременной женщины в ARTMedGroup не проводится. Пренатальные молекулярно-генетические исследования проводятся на предоставленном материале (пуповинная кровь плода, амниотическая жидкость, ворсины хориона).
Косвенная ДНК-диагностика — это анализ определенных локусов ДНК, которые сами не являются причиной заболевания, но позволяют различить мутантную хромосому и нормальную. Такой анализ очень полезен, когда мутация (мутации) в семье не установлена.
При проведении пренатальной (дородовой) диагностики повышены риски ошибок из-за контаминации материнским материалом или недостаточного количества материала. Поэтому оптимальным является сочетание анализа мутации и косвенных маркеров.
Для проведения косвенной диагностики необходимо связаться с лабораторией генетики Красноярского центра репродуктивной медицины для уточнения возможности косвенной ДНК-диагностики конкретного заболевания. Для косвенной ДНК-диагностики требуется биологический материал плода, матери (беременной женщины), отца, ребенка.
Анализ генов SRY и AMG
Анализ генов SRY и AMG позволяет определить генетический пол представленного биоматериала. Ген SRY расположен в Y-хромосоме, поэтому в норме обнаруживается только у мужчин. Ген AMG расположен как в Y-хромосоме (AMGY), так и в X-хромосоме (AMGX). AMGY и AMGX различаются по структуре, поэтому их можно различить в исследовании. В норме AMGY выявляется только у мужчин, а AMGX – у мужчин и у женщин.
Наиболее часто такая диагностика востребована для случаев врожденных нарушений половой дифференцировки.
Кроме того, анализ генов AMG и SRY входит в состав некоторых исследований, проводимых ARTMedGroup. Так, эти гены используются в качестве контроля при анализе микроделеций Y-хромосомы. При кариотипировании абортивного материала также применяется анализ генов AMG и SRY для выявления случаев, когда изначальный материал был мужского пола, но из-за контаминации материнским материалом преобладает рост клеток с женским кариотипом.
Методы молекулярно-генетических исследований
Выделение ДНК из биологических образцов производится преимущественно сорбционным методом. Во всех молекулярно-генетических исследованиях выделение ДНК входит в состав исследования и отдельно не оплачивается. Отдельно услуга по выделению ДНК существует в ARTMedGroup только для тех случаев, когда дальнейшая диагностика не проводится по каким-либо причинам. Например, в особых случаях пациенты просят выделить ДНК для отправки в другую организацию. Возможны редкие случаи, когда имеется неопределенность дальнейшего обследования. В этом случае по желанию пациентов возможно выделение и хранение ДНК.
Выделенная ДНК используется для изучения нарушений в генах. Основным методом исследования генов в лаборатории генетики ARTMedGroup является метод ПЦР (полимеразной цепной реакции). С его помощью увеличивается число копий изучаемого гена. Применяется как стандартная ПЦР, так и ПЦР в реальном времени, двух-раундная ПЦР, ПЦР с флуоресцентными праймерами. Дополнительно аналитический этап может включать рестрикционный анализ и олигонуклеотид-лигазную реакцию.
Для детекции применяется электрофорез в полиакриламидном геле или фрагментный анализ на генетическом анализаторе.
Стоимость молекулярно-генетических исследований указана в разделе «Услуги и цены».
