Annu. Rev. Med. 2003, 54:473-90.

Исторически сложилось так, что врач назначает обследование исходя из клинической симптоматики пациента и результаты, полученные лабораторией, есть помощь врачу в постановке диагноза и лечения. С середины 20-го столетия получила развитие концепция обследования здоровой популяции. Скрининг (просеивание) новорожденных является примером такого рода. Общим для программ скрининга является раннее выявление болезни, когда ее клинические проявления практически отсутствуют. Для этого традиционно использование широкого спектра современных лабораторных методов - биохимических, иммунологических, цитологических и др.

Успехи Проекта Геном человека и молекулярно-генетических (МГ) технологий открыли еще один путь обследования здоровых людей. МГ анализ позволяет анализировать генотип индивидуума и тем самым определять наличие мутаций, ассоциированных с заболеванием. Эта информация может быть получена задолго до клинической манифестации болезни. Такое исследование позволяет идентифицировать гетерозиготные состояния, которые могут не проявляться клинически, но дают риск иметь пораженное потомство. Эта информация используется прежде всего в случае моногенных заболеваний, наследующимся согласно законам Менделя. Внимание данной работы сфокусировано на обсуждении возможности МГ скрининга в отношении этой группы болезней.

О МГ скрининге для выявления полигенных, мультифакториальных заболеваний, пока говорить преждевременно ввиду недостаточности сведений о природе и характере взаимодействующих генетических элементов, их полиморфизме, мутациях и т.д. Таким образом, наиболее частые, глобальные болезни, такие как сахарный диабет, гипертоническая болезнь или атеросклероз, остаются за рамками МГ скрининга.

Очевидно, что МГ скрининг целесообразен только в случае заболевания с тяжелым клиническим течением, частота которого известна, этиология и патогенез изучен. Ген, изменения в котором лежат в основе заболевания, должен быть охарактеризован, а спектр мутаций известен. Мутации должны быть четко ассоциированы с заболеванием, иметь высокую пенетрантность, а количество их должно быть ограниченным. Однако для введения скрининга важно не столько формальное соблюдение вышеназванных условий, сколько реальное повышение качества жизни выявленных скринингом пациентов. Что касается лабораторного метода, то желательно, чтобы он был недорогим, информативным и приемлимым для популяции. Важным моментом является определение адресности скринируемой популяции, для которой должен быть установлен возраст, пол, этническая принадлежность и др. Первой, абсолютно необходимой стадией скрининга, во многом определяющей результат скрининга, является широкое информирование адресной популяции о целях, задачах и ожидаемых результатах программы скрининга.

В таблице 1. приведены болезни-кандидаты для МГ скрининга, для которых в США МГ скрининг введен в общей популяции или в отдельных этнических группах, или проблема находится в стадии обсуждения.

Скрининг на носительство рецессивной болезни идентифицирует гетерозигот с целью оценки репродуктивного риска болезни у их потомства. Зачастую семейная история заболевания отсутствует и только больной ребенок становится показателем гетерозиготности родителей. Поскольку в случае чисто рецессивных заболеваний большинство гетерозигот асимптоматично, а биохимические характеристики, как правило, не позволяют их идентифицировать, то сделать это можно только с помощью ДНК-анализа. Факт гетерозиготного статуса открывает необходимость медико-генетического консультирования семьи, пренатальной диагностики при последующих беременностях и дает право выбора, позволяющего избежать рождения больного ребенка.

Муковисцидоз является наиболее характерным примером для пан-этнического МГ скрининга, введенного в ряде штатов США в 2001 году после долгого обсуждения и планирования программы, а также серии пилотных исследований (2,3). Отрицательными сторонами скрининга в этом случае являются гетерогенность гена CFTR (более 1000 мутаций), клиническая вариабельность заболевания и отсутствие четкой зависимости фенотипа от генотипа. В настоящий момент репродуктивным парам предлагают панель для скрининга на 25 мутаций с возможностью дальнейшей пренатальной диагностики (6,7).

Синдром фрагильной Х-хромосомы, который часто классифицируют как рецессивный, в действительности является полудоминантным, так как 50% женщин-носительниц мутации неспособны к обучению и имеют другие характерные признаки заболевания, а клиническая картина у пораженных мальчиков также очень вариабельна. Популяция для скрининга - женщины репродуктивного возраста и беременные женщины. В Европе, Израиле и США проведен ряд пилотных исследований (9-11).

Успешным можно назвать скрининг на гетерозиготность в отношении болезни Тея-Сакса - одну из аутосомно-рецессивных наследственных болезней, частота которых высока в популяции евреев-ашкенази. Хотя до недавнего времени скрининг на носительство этой болезни в указанной популяции успешно проводился с помощью энзиматических методов, это дало возможность отработать этапы, общие для любого скрининга - широкое информирование адресной популяции, получение согласия беременных на обследование, проведение медико-генетического консультирования и т.д. В настоящий момент некоторые лаборатории разработали панель ДНК-тестов, предлагаемую для индивидуумов репродуктивного возраста этой популяции. Набор панели может варьировать, но основу его составляют три основные мутации болезни Тея-Сакса, тесты на болезнь Гоше, болезнь Канавана (см.таблицу). К перечисленным заболеваниям могут быть добавлены другие тесты, например, на частый у всех европейцев муковисцидоз. Включение тестов на пять мажорных мутаций (дельта F508 и еще четыре) идентифицирует 97% всех носителей муковисцидоза(14). Применение такой панели в отношении предварительно информированной, давшей свое согласие популяции, имеющей высокий уровень образования, является примером успешного скрининга.

Скрининг на носительство бета-талассемии в странах Средиземноморья развертывался подобным образом(12). Однако программа скрининга в популяции афроамериканцев США на носительство гемоглобинопатий - серповидноклеточной анемии и гемоглобина С - признана неудовлетворительной по ряду социальных причин(13).

Целью скрининга на рецессивные болезни является не вышеописанное выявление асимптоматических носителей и их консультирование, а идентификация лиц, у которых в дальнейшем могут возникнуть клинические проявления заболевания. Для чисто рецессивного наследования это гомозиготы и компаундные гетерозиготы.

Пример – разработанная в настоящее время в США панель тестов для идентификации ряда форм наследственной тромбофилии. Одна из форм - недостаточность фактора 5 Лейдена (НФ5Л), основой которой является миссенс-мутация, манифестирует во взрослом возрасте. Частота носительства в кавказской популяции (европейцы) - 5-7% и менее 1,5% в других этнических группах(17). Риск венозного тромбоза у гетерозигот в 7 раз, а у гомозигот - в 80 раз выше, чем в общей популяции. Одно из проявлений - выкидыши у женщин(18). Высокая частота и возможность лечения с помощью антикоагулянтов делает НФ5Л привлекательной для скрининга, который к тому же приводил бы к выявлению мутации у родственников пораженных индивидуумов, как это хорошо аргументировано для муковисцидоза (19). Однако терапия с помощью постоянного введения антикоагулянтов, которая сама по себе не безразлична, в условииях неполной пенетрантности ограничивает введение общего скрининга на мутацию НФ5Л. Применение тестирования на это состояние признано целесообразным только в отношении лиц с соответствующей симптоматикой в возрасте до 50 лет и женщин с частыми выкидышами(23).

Мутация в 3’-нетранслируемой области гена протромбина, обозначаемая 20210А, вызывает повышение концентрации этого фактора свертывания в крови. Поскольку фенотип при этом аналогичен таковому при НФ5Л, а частота гетерозигот по 20210А ниже, то все аргументы за и против скрининга аналогичны вышесказанным. Тестирование на наличие 20210А считают целесообразным для выявленных гетерозигот по НФ5Л, поскольку отмечено синергическое взаимодействие обеих мутаций (23).

"Тромбофилическая" панель тестов может быть дополнена тестом на замену 677С→Т в гене метилентетрагидрофолатредуктазы. Поскольку эта замена встречается у 30-40% общей популяции, то обозначается как вариантная форма(25), при которой синтезируется термолабильный фермент, приводящий к умеренному повышению уровня гомоцистеина в крови, что увеличивает риск сердечно-сосудистой патологии. Однако более приемлимым методом для этого остается прямое измерение концентрации гомоцистеина в крови(26).

Мутация гена HFE, связанного с локусом HLA на хромосоме 6, приводит к накоплению железа, наследственному гемохроматозу. Наиболее частой мутацией является C282Y, носители которой составляют 10-15% популяции Северной Европы. Другие мутации ассоциируются с заболеванием только будучи в компаунде с C282Y. Заболевание может являться кандидатом для популяционного скрининга молодых взрослых индивидуумов. Однако рекомендуемым методом скрининга является не молекулярно-генетический анализ, а традиционное измерение растворения трансферрина, поскольку позволяет выявлять большее число положительных пациентов(33).

Скрининг на аутосомно-доминантные болезни в целом не признан целесообразным, поскольку доминантная мутация проявляется в родословной. Эффективное лечение для многих доминантных болезней, особенно неврологических, пока не разработано (хорея Гентингтона, болезнь Альцгеймера и др.), а сообщение неблагоприятного прогноза здоровому, молодому человеку - задача этически трудная и неблагодарная. Кроме того, неполная пенетрантность идентифицированной мутации снижает значимость теста(35,37). Эти же доводы относятся и к популяционному скринингу с целью раннего выявления семейного рака(39,40).

Скрининг на фармакогенетический риск.

Фармакогенетические исследования стали главной темой в последние годы проекта Геном человека. Целью фармакогенетических исследований является анализ вариантов полиморфизма, которые определяют индивидуальную реакцию пациента на химиотерапию. Наиболее известные заболевания из этой группы - порфирии, метгемоглобинемия и недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (фавизм). Однако популяционный скрининг в США на эти болезни не актуален. Для США к обсуждению для МГ скрининга предложена

злокачественная гипертермия, которая дает о себе знать только при применении некоторых анестетиков во время хирургической операции и проявляется в неожиданном резком подъеме температуры в сочетании со спазмом мышц и ацидозом. За это состояние отвечают не менее пяти локусов, но 80% всех случаев охватывают мутации в гене рецептора рианодина RYR1(41). Европейским Консорциумом предложена на рассмотрение панель тестов на 15 мутаций в этом гене, прежде всего для обследования членов семьи, имеющих риск(42).

Признан целесообразным молекулярный скрининг на мутацию A1555G митохондриального генома, которую связывают с повышением чувствительности к аминогликозидным антибиотикам, вызывающим потерю слуха(43,44).

Кандидатом для МГ скрининга может являться также атаксия-теленгиэктазия, в частности гетерозиготы, частота которых оценивается от 1:100 до 1:20 и которые имеют повышенную предрасположенность к раку и повышенную чувствительность к радиации(45,46,47).

Интерес представляет мутация CCR5 рецептора бета-хемокина поверхности клетки, результатом которой является повышенная устойчивость гомозигот к вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ) и замедление течения этой инфекции у гетерозигот. Аргументы о скрининге на эту мутацию противоречивы(48,49,50,51).

Возможен скрининг работодателем принимаемых на работу с целью, например, выявления индивидуумов, чувствительных к определенным внешнесредовым воздействиям (химическим, радиоактивным, инфекциям и др.). Однако отсутствие абсолютной точности предсказаний по полученным результатам должно ограничивать эти тесты, а федеральные законы США и законы отдельных штатов запрещают такого рода обследования в целях селекции и дискриминации при приеме на работу.

Как уже обсуждалось, возможности МГ скрининга в настоящее время сосредотачиваются на моногенных болезнях. Результаты анализа на моногенное заболевание носят качественный характер - мутация есть или ее нет. В ситуации с полигенной болезнью вовлеченные в патологический процесс гены и мутации могут иметь эффект, подобный количественному - в степени функции целого ряда генов, их взаимодействии и т.д. По причине большого числа генов, мутаций, вариантов полиморфизма при ДНК-тестировании необходимо анализировать много параметров одновременно. Такого рода технологией являются ДНК-чипы, разработка которых все более приближаются к медицинской практике(54).

Автор считает скорой реальностью сиквенс генома любого пациента и, тем самым, переход от анализа определенного гена к общему сканированию генома. Однако возможность сканирования всего генома индивидуума будет приводить к выявлению ДНК-вариантов с неясным, неопределенным клиническим значением, как это было в случае появления компьютерной томографии всего тела.

Тем не менее во многих случаях разница между относительно благоприятным вариантом полиморфизма и вызывающей болезнь мутацией известна, что открывает возможность для приемов превентивной медицины в области и полигенных болезней человека(55).

Референт – Кузьмичева Н.А.

На сайте от 26.01.04