Медицинская генетика — наука о наследственной патологии

Асанов Алий Юрьевич,
д-р мед. наук,
профессор кафедры медицинской генетики ФГАОУ ВО 
«Первый Московский государственный медицинский университет
им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения РФ»,
Москва

Алий Юрьевич, в течение многих лет вы являетесь ведущим специалистом в области медицинской генетики. Расскажите о своем пути в науку.
До поступления на педиатрический факультет 2-го московского медицинского института им. Н.И. Пирогова, еще будучи школьником, я некоторое время работал в Центральном институте переливания крови (ныне Научный гематологический центр). Я хотел убедиться, что медицина — та область деятельности, в которой я смогу принести пользу. Уже на первых курсах обучения в медицинском институте меня заинтересовали вопросы, связанные с проблемами наследственных болезней. Я посещал лекции по генетике человека и медицинской генетике, проводимые в 1964—1965 гг. по инициативе Московского общества испытателей природы в Институте биологии развития. Там познакомился с ведущими отечественными генетиками, среди которых были цитогенетик Елена Ервандовна Погосянц и блестящий ученый Владимир Павлович Эфроимсон, принявшие меня в свои лаборатории. По окончании института был принят на работу в Институт медицинской генетики АМН СССР, где и началась моя «научная» жизнь.

Что изучает медицинская генетика? Какие проблемы решает? Какова ее роль в деятельности педагога, психолога, дефектолога?
Медицинская генетика как часть генетики человека изучает роль наследственности в патологии, закономерности передачи наследственных болезней и признаков в ряду поколений, разрабатывает методы диагностики, лечения и предупреждения всех форм наследственной патологии и заболеваний с наследственной предрасположенностью. Из сказанного становится очевидной роль знания и понимания генетических проблем в организации и проведении учебного процесса, педагогических подходов к детям со специфическими проблемами. Особенно это важно для психологов и дефектологов.

Приведу «сухие» цифры. В настоящее время считается, что генетические причины обусловливают более 50% врожденной глухоты, более 70 — врожденных слепоты и слабовидения, около 80% — умственной отсталости. Реализация «персонализированного» подхода в общеобразовательной школе также требует всесторонней психолого-педагогической оценки обучающегося, невозможной на современном этапе без анализа генетических основ предрасположенности к определенным видам обучения и деятельности.

Может ли генетическая программа индивида обусловить развитие патологии? Каковы результаты взаимодействия наследственных и средовых факторов?
Конечно, генетическая программа лежит в основе развития патологии. Но важно знать и понимать, что в одних случаях наследственные факторы необходимы и достаточны для развития болезни (генетические болезни), в других же — генетические факторы выступают в роли наследственной предрасположенности, и необходимо воздействие иных факторов для проявления болезни. Например, если ребенок уна­следовал от родителя одну «лишнюю» хромосому 21, развивается синдром Дауна; если он получает от каждого здорового родителя по одному «ослабленному» варианту конкретного гена (например, гена фенилкетонурии), развивается тяжелое наследственное заболевание — фенилкетонурическая олигофрения. Это примеры генетических болезней, хромосомных и генных.

В то же время большинство известных неинфекционных заболеваний развивается в результате взаимодействия генетической предрасположенности организма и факторов внешней среды. Подобные заболевания получили названия многофакторных, или мультифакториальных. Например, если генетическая конституция человека может предрасполагать к развитию эмфиземы легких (расширение грудной клетки с нарушением их вентиляции), но человек не курит и не имеет контакта с промышленными загрязнителями воздуха, то заболевание не развивается или протекает в ослабленной форме.

Как оценить степень риска повторного развития в семье мультифакториальных заболеваний?
Существует несколько подходов к оценке риска возникновения подобных заболеваний, важнейший из которых — медико-генетическое консультирование больного и членов его семьи, в том числе здоровых. Для оценки риска мультифакториальных заболеваний необходимо учитывать ряд факторов. Например, наличие нескольких больных с одинаковым заболеванием в одной семье, степень родства, пол больного, тяжесть заболевания могут существенно изменять величину риска. Поэтому необходимо учитывать все эти факторы.

Хочу напомнить, что к группе мультифакториальных болезней относятся самые широко распространенные заболевания, например, аллергические (бронхиальная астма, атопический дерматит), онкологические, гипертоническая болезнь и др. В настоящее время генетики пытаются изучить структуру наследственной предрасположенности к этим заболеваниям, т.е. определить гены, формирующие генетическую предрасположенность. Уже сейчас в генетических лабораториях можно выявить такие предрасполагающие факторы и принять соответствующие профилактические меры, преду­преждающие развитие болезни.

В настоящее время выявлена роль генетических факторов в происхождении раннего детского аутизма. Каков Ваш взгляд на эту проблему?
Ранний детский аутизм (синдром Каннера) относится к тяжелой психоневрологической патологии, характеризующейся отсутствием словесного общения, социального взаимодействия с окружающими, в том числе с родителями, наличием стереотипных и часто ритуализированных образцов поведения и интересов у детей. Более широкий фенотип, охватывающий менее серьезные нарушения, составляет группу «расстройства аутистического спектра» (РАС), включающую случаи с отдельными проявлениями и симптомами аутизма, но которые не отвечают полным критериям аутизма или других расстройств. Умственная отсталость отмечается более чем у половины людей с РАС (для синдрома Аспергера умственная отсталость не характерна).

Аутизм считается сложным многофакторным расстройством. Сегодня идентифицировано несколько локусов, многие из которых способствуют развитию заболевания. Генетические исследования ребенка с аутизмом должны включать членов его семьи в ходе проведения медико-генетического консультирования.

Аутизм относится к частым заболеваниям, но, по последним данным, убедительные доказательства роста числа детей с аутизмом отсутствуют, т.е. его частота остается стабильной.

В современных условиях число наследственных заболеваний увеличивается или имеет стабильный характер?
В настоящее время известно более 10 тыс. наследственных признаков и болезней, и их число постоянно увеличивается. Описываются новые, ранее неизвестные наследственные синдромы и заболевания. В рамках уже известных клинических синдромов выделяют различные по механизму возникновения нозологические формы. Еще один источник роста числа наследственных заболеваний — широко распространенные заболевания неинфекционной этиологии, к которым относятся атеросклероз, гипертоническая болезнь, бронхиальная астма.

Успехи в области генетики человека и медицинской генетики оказали большое влияние на многие разделы медицины. Для многих групп детских патологий кардинально меняются или допол­няются и уточняются представления и знания о роли генетических факторов в этиологии и патогенезе заболеваний.

Благодаря успехам медицинской науки и научно-техническим достижениям последних лет возрастает процент распо­знавания генетически обусловленной патологии в структуре заболеваемо­сти, смертности и инвалидизации населения. Так, в странах с раз­витой системой здравоохранения генетические факторы обуслов­ливают:
— 80% умственной отсталости;
— 70 — врожденной слепоты;
— 50 — врожденной глухоты;
— 40—50 — спонтанных абортов и выкидышей;
— 20—30% младенческой смертности.

Среди причин госпитализации детей в неспециализированные больницы наследственные болезни составляют от 20 до 40% всех случаев. В среднем каждый четвертый ребенок, поступивший в больницу общего профиля, имеет наследственную патологию. Среди детей с умствен­ной отсталостью, туго­ухостью, глухотой и потерей зрения боль­ных с наследственными заболеваниями гораздо больше.

В основу классификации наследственных болезней, предложен­ной академиком Н.П. Боч­ковым (1984), положен критерий удель­ного веса наследственности и влияния среды в их возникновении. С учетом этого критерия выделяют четыре группы заболеваний:
— 1-я — собственно наследственные болезни (моногенные и хромосомные). Их причиной служат мутации. Проявления мутаций не зависят от среды. К этой группе болезней относятся многие врожденные нарушения обмена: фенилкетонурия, мукополисахаридозы, галактоземия; на­рушения синтеза структурных белков: болезнь Марфана, несовер­шенный остеогенез; наследственные нарушения транспортных белков: гемоглобинопатии, болезнь Вильсона—Коновалова; хромо­сомные болезни: синдромы Дауна, Шерешевского—Тернера и др.;

— 2-я — наследственные болезни, обусловленные мутаци­ей, действие которой проявляется только при воздействии на орга­низм специфического для мутантного гена фактора внешней среды. К данной группе относятся печеночная порфирия, некоторые фармакогенетические реакции (длительная остановка дыхания при назначении суксаметония пациентам с вариантом псевдохолинестеразы) и экогенетические болезни (фавизм);

— 3-я — болезни, возникновение которых в большой степени определяется факторами среды. Они объединяют большинство широко распространенных заболеваний, особенно зрелого и преклонного возраста. Наиболее часто они встречаются и тяжело протекают у предрасположенных к ним индивидуумов. Примеры болезней этой группы: гипертоническая, онкологические, психические. Между 2-й и 3-й группами болезней нет четкой границы, их часто объе­диняют в группу болезней с наследственной предрасположенностью, различая монотонно или полигенно детерминированную предрасположенность;

— 4-я — болезни, вызываемые исключительно факторами внешней среды (травмы, ожоги, отморожения, особо опасные инфекции и т.д.). Генетические факторы определяют особенности их клинического течения, эффективность терапии, спектр возникающих осложнений, скорость выздоровле­ния, объемы компенсаторных реакций, исходы заболевания и т.д.

Мы сталкиваемся с новыми факторами среды, в результате испытываем все возрастающие нагрузки социального и экологического характера. Может ли сегодня ранее скрытая генетическая изменчивость людей проявляться в но­вых формах патологии, в том числе и онкологической?
Развитие радио- и телекоммуникаций, улучшение инфраструктуры мест обитания человека, связанных с научно-техническим прогрессом, приводят к изменению брачной практики, распадам ранее изолированных популяций, существенным изменениям миграционных тенденций населения, что обусловливает значительное перераспределение генов (в том числе и патологических) и приводит к существенному изменению частоты наслед­ственных и ненаследственных заболеваний.

Сегодня механизмы развития лейкоза у детей принято рассматривать с точки зрения мутационной теории и клоновой концепции. Мутация ДНК кроветворной клетки сопровождается сбоем дифференцировки на стадии незрелой бластной клетки с последующей пролиферацией. Таким образом, лейкозные клетки — не что иное, как клоны мутировавшей клетки, неспособные к дифференцировке и созреванию и подавляющие нормальные ростки кроветворения. Попадая в кровь, бластные клетки разносятся по всему организму, способствуя лейкемической инфильтрации тканей и органов. Метастатическое проникновение этих клеток через гематоэнцефалический барьер приводит к инфильтрации оболочек и вещества головного мозга и развитию нейролейкоза.

Первичные новообразования центральной нервной системы составляют 16—20% всех злокачественных заболеваний у детей в возрасте до 14 лет, являются наиболее распространенными у них опухолями. Ежегодно в России опухоли головного мозга встречаются в 2,4 случаев на 100 000 детского населения.

Медуллобластома (Medul­loblastoma) — опухоль головного мозга, обычно развивающаяся в детском возрасте. Это злокачественная (IV стадия, ВОЗ) врожденная нейроэктодермальная опухоль, поражающая детей и подростков. Развивается из эмбриональных нейроэктодермальных клеток мозжечка. Чаще всего опухоль располагается по средней линии, захватывая червь мозжечка и IV желудочек.

К факторам риска, способствующим появлению опухоли, относятся наличие наследственной предрасположенности, детский возраст (до 10 лет), воздействие патологического излучения, попадание в организм канцерогенных веществ (красок, лаков, пищевых добавок, элементов бытовой химии), заражение специфическими вирусными инфекциями (вирус мононуклеоза, герпеса, цитомегаловирус).

Развитие генетики, достигшей в последние годы небывалых успехов, предопределяет рождение нового подхода к осмыслению не только медицинских, но и психологических, педагогических и других проблем, связанных с человеческим фактором.