Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Клиническая генетика» перенаправляется сюда. Для журнала см. Clinical Genetics (журнал) .
Для нетехнического введения в тему см. Введение в генетику .
Часть серии по
Генетика
Гибридогенез в водных лягушках gametes.svg
 
Ключевые компоненты
История и темы
Исследование
Персонализированная медицина
Персонализированная медицина

Медицинская генетика - это отрасль медицины, которая включает диагностику и лечение наследственных заболеваний . Медицинская генетика отличается от генетики человека тем, что генетика человека - это область научных исследований, которая может применяться или не применяться в медицине, в то время как медицинская генетика относится к применению генетики в медицинской помощи. Например, исследования причин и наследования генетических нарушений будут рассматриваться как в рамках генетики человека, так и в рамках медицинской генетики, в то время как диагностика, лечение и консультирование людей с генетическими нарушениями будут считаться частью медицинской генетики.

Напротив, изучение типично немедицинских фенотипов, таких как генетика цвета глаз, будет считаться частью генетики человека, но не обязательно имеет отношение к медицинской генетике (за исключением таких ситуаций, как альбинизм ). Генетическая медицина - это новый термин для медицинской генетики, который включает в себя такие области, как генная терапия , персонализированная медицина и быстро развивающаяся новая медицинская специальность - предиктивная медицина .

Сфера [ править ]

Медицинская генетика охватывает множество различных областей, включая клиническую практику врачей, генетических консультантов и диетологов, клиническую диагностическую лабораторную деятельность и исследования причин и наследования генетических нарушений. Примеры состояний, которые подпадают под сферу медицинской генетики, включают врожденные дефекты и дисморфологию , умственную отсталость , аутизм , митохондриальные нарушения, дисплазию скелета , заболевания соединительной ткани , генетику рака и пренатальную диагностику.. Медицинская генетика становится все более актуальной для многих распространенных заболеваний. Начинают появляться совпадения с другими медицинскими специальностями, поскольку последние достижения в генетике раскрывают этиологию морфологических , эндокринных , сердечно-сосудистых , легочных , офтальмологических , почечных , психиатрических и дерматологических состояний. Сообщество медицинских генетиков все чаще привлекает людей, которые прошли выборочное генетическое и геномное тестирование .

Субспециальности [ править ]

В некотором смысле, многие отдельные области медицинской генетики представляют собой гибриды между клинической помощью и исследованиями. Частично это связано с последними достижениями в области науки и техники (например, см. Проект «Геном человека» ), которые позволили беспрецедентно понять генетические нарушения .

Клиническая генетика [ править ]

Клиническая генетика - это практика клинической медицины, в которой особое внимание уделяется наследственным заболеваниям . Направление в генетические клиники осуществляется по разным причинам, включая врожденные дефекты , задержку развития , аутизм , эпилепсию , низкий рост и многие другие. Примеры генетических синдромов, которые обычно видны в клинике генетики включают в себя хромосомных перестроек , синдром Дауна , синдром Диджордже (22q11.2 Делеция синдром), синдрома ломкой Х , синдром Марфана , нейрофиброматоз , синдром Тернера, и синдром Вильямса .

В США врачи, практикующие клиническую генетику, аккредитованы Американским советом по медицинской генетике и геномике (ABMGG). [1] Чтобы стать сертифицированным практикующим специалистом по клинической генетике, врач должен пройти как минимум 24 месяца обучения по программе, аккредитованной ABMGG. Лица, желающие принять участие в программах клинической генетики, должны иметь степень доктора медицины или доктора медицины (или их эквивалент) и пройти как минимум 24 месяца обучения в аккредитованной ACGME программе ординатуры по внутренним болезням , педиатрии , акушерству и гинекологии или другим медицинским специальностям. специальность. [2]

Метаболическая / биохимическая генетика [ править ]

Метаболическая (или биохимическая) генетика включает диагностику и лечение врожденных нарушений метаболизма, при которых пациенты имеют недостаточность ферментов, которые нарушают биохимические пути, участвующие в метаболизме углеводов , аминокислот и липидов . Примеры метаболических нарушений включают галактоземию , болезнь накопления гликогена , лизосомные нарушения накопления , метаболический ацидоз , пероксисомальные расстройства , фенилкетонурию и нарушения цикла мочевины .

Цитогенетика [ править ]

Цитогенетика - это исследование хромосом и хромосомных аномалий . В то время как цитогенетика исторически полагалась на микроскопию для анализа хромосом, в настоящее время широко используются новые молекулярные технологии, такие как сравнительная геномная гибридизация . Примеры хромосомных аномалий включают анеуплоидию , хромосомные перестройки и нарушения, связанные с делецией / дупликацией генома.

Молекулярная генетика [ править ]

Молекулярная генетика включает открытие и лабораторное тестирование мутаций ДНК , лежащих в основе многих заболеваний одного гена . Примеры отдельных нарушений генов включают в себя АХОНДРОПЛАЗИЕЙ , муковисцидоз , мышечная дистрофия Дюшенна , наследственный рак молочной железы (BRCA1 / 2), болезнь Хантингтона , синдром Марфана , синдром Нунан и синдром Ретта . Молекулярные тесты также используются в диагностике синдромов , связанных с эпигенетические нарушения, такие как синдром Angelman , синдром Беквит-Видемана ,Синдром Прадера-Уилли и однопородная дисомия .

Митохондриальная генетика [ править ]

Митохондриальная генетика касается диагностики и лечения митохондриальных нарушений, которые имеют молекулярную основу, но часто приводят к биохимическим отклонениям из-за недостаточного производства энергии.

Существует некоторое совпадение между лабораториями медицинской генетической диагностики и молекулярной патологией .

Генетическое консультирование [ править ]

Генетическое консультирование - это процесс предоставления информации о генетических состояниях, диагностическом тестировании и рисках для других членов семьи в рамках недирективного консультирования. Генетические консультантыне являются врачами-членами группы медицинских генетиков, которые специализируются на оценке семейных рисков и консультировании пациентов в отношении генетических нарушений. Точная роль генетического консультанта несколько варьируется в зависимости от заболевания. Работая вместе с генетиками, генетические консультанты обычно специализируются на детской генетике, которая фокусируется на аномалиях развития, присутствующих у новорожденных, младенцев или детей. Основная цель педиатрического консультирования - попытаться объяснить генетическую основу проблем развития ребенка в сострадательной и четко сформулированной манере, которая позволяет потенциально огорченным или расстроенным родителям легко понять информацию. Кроме того, генетические консультанты обычно берут семейную родословную, которая обобщает историю болезни семьи пациента.Это затем помогает клиническому генетику в процессе дифференциальной диагностики и помогает определить, какие дальнейшие шаги следует предпринять, чтобы помочь пациенту.[3]

История [ править ]

Хотя генетика уходит корнями в XIX век, благодаря работам богемского монаха Грегора Менделя и других ученых-первопроходцев, генетика человека возникла позже. Он начал развиваться, хотя и медленно, в первой половине ХХ века. Менделирующая (моногенная) наследование изучалась при ряде важных заболеваний, таких как альбинизм, брахидактилия (короткие пальцы рук и ног) и гемофилия . Математические подходы были также разработаны и применены к генетике человека. Создана популяционная генетика .

Медицинская генетика была развита поздно, появившись в основном после окончания Второй мировой войны (1945), когда движение евгеники приобрело дурную славу. [4] Злоупотребление нацистами евгеники стало похоронным звонком. [5] За исключением евгеники, можно было использовать научный подход, который применялся к генетике человека и медицине. Медицинская генетика пережила стремительный рост во второй половине 20-го века и продолжается в 21-м веке.

Текущая практика [ править ]

Клинические условия, в которых проводится оценка пациентов, определяют объем практических, диагностических и терапевтических вмешательств. В целях общего обсуждения типичные встречи между пациентами и практикующими генетиками могут включать:

  • Направление в амбулаторную генетическую клинику (педиатрическую, взрослую или комбинированную) или на консультацию в больнице, чаще всего для диагностической оценки.
  • Специализированные генетические клиники, специализирующиеся на лечении врожденных нарушений обмена веществ , дисплазии скелета или лизосомных болезней накопления .
  • Направление на консультацию в клинику пренатальной генетики для обсуждения рисков для беременности ( преклонный возраст матери , воздействие тератогена, семейный анамнез генетического заболевания), результатов анализов (отклонение скрининга материнской сыворотки, отклонения от нормы УЗИ) и / или вариантов пренатальной диагностики ( обычно неинвазивный пренатальный скрининг, диагностический амниоцентез или взятие проб ворсинок хориона).
  • Многопрофильные специализированные клиники, которые включают клинического генетика или генетического консультанта (генетика рака, сердечно-сосудистая генетика, черепно-лицевая или расщелина губы / неба, клиники потери слуха, клиники мышечной дистрофии / нейродегенеративных расстройств).

Диагностическая оценка [ править ]

Каждый пациент будет проходить диагностическое обследование с учетом его конкретных имеющихся признаков и симптомов. Генетик установит дифференциальный диагноз и порекомендует соответствующее обследование. Эти тесты могут быть использованы для выявления хромосомных нарушений, врожденных нарушений метаболизма или нарушений единственного гена.

Хромосомные исследования [ править ]

Хромосомные исследования используются в клинике общей генетики для определения причины задержки развития / умственной отсталости, врожденных дефектов, дисморфических особенностей и / или аутизма. Хромосомный анализ также проводится в пренатальном периоде, чтобы определить, поражен ли плод анеуплоидией или другими хромосомными перестройками. Наконец, в образцах рака часто обнаруживаются хромосомные аномалии. Для хромосомного анализа разработано большое количество различных методов:

  • Хромосомный анализ с использованием кариотипа включает специальные окрашивания, которые генерируют светлые и темные полосы, что позволяет идентифицировать каждую хромосому под микроскопом.
  • Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) включает флуоресцентное мечение зондов, которые связываются с конкретными последовательностями ДНК, используемую для идентификации анеуплоидии, геномных делеций или дупликаций, характеристики хромосомных транслокаций и определения происхождения кольцевых хромосом .
  • Хромосомная окраска - это метод, в котором используются флуоресцентные зонды, специфичные для каждой хромосомы, для дифференцированной маркировки каждой хромосомы. Этот метод чаще используется в цитогенетике рака, где могут происходить сложные хромосомные перестройки.
  • Сравнительная геномная гибридизация массивов - это новый молекулярный метод, который включает гибридизацию индивидуального образца ДНК со стеклянным предметным стеклом или микрочипом, содержащим молекулярные зонды (от больших бактериальных искусственных хромосом размером ~ 200 КБ до небольших олигонуклеотидов), которые представляют уникальные области генома. Этот метод особенно чувствителен для обнаружения геномных приростов или потерь в геноме, но не обнаруживает сбалансированные транслокации или различает расположение дублированного генетического материала (например, тандемное дублирование по сравнению с инсерционным дублированием).

Основные метаболические исследования [ править ]

Биохимические исследования проводятся для выявления дисбаланса метаболитов в жидкости организма, обычно в крови (плазме / сыворотке) или моче, но также и в спинномозговой жидкости (CSF). При определенных обстоятельствах также используются специальные тесты на функцию ферментов (в лейкоцитах, фибробластах кожи, печени или мышцах). В США обследование новорожденных включает биохимические тесты для выявления излечимых состояний, таких как галактоземия и фенилкетонурия (ФКУ). Пациенты с подозрением на нарушение обмена веществ могут пройти следующие тесты:

  • Количественный аминокислотный анализ обычно выполняется с использованием реакции нингидрина с последующей жидкостной хроматографией для измерения количества аминокислоты в образце (в моче, плазме / сыворотке или спинномозговой жидкости ). Измерение аминокислот в плазме или сыворотке используется для оценки нарушений метаболизма аминокислот, таких как нарушения цикла мочевины , болезнь мочи кленового сиропа и ФКУ . Измерение аминокислот в моче может быть полезно при диагностике цистинурии или почечного синдрома Фанкони, который проявляется при цистинозе .
  • Анализ мочи на органические кислоты может быть выполнен с использованием количественных или качественных методов, но в любом случае тест используется для обнаружения выделения аномальных органических кислот . Эти соединения обычно образуются во время метаболизма аминокислот и жирных кислот с нечетной цепью, но накапливаются у пациентов с определенными метаболическими состояниями .
  • Профиль комбинации ацилкарнитина определяет такие соединения, как органические кислоты и жирные кислоты, конъюгированные с карнитином. Тест используется для выявления нарушений, связанных с метаболизмом жирных кислот, включая MCAD .
  • Пируват и лактат являются побочными продуктами нормального метаболизма, особенно во время анаэробного метаболизма . Эти соединения обычно накапливаются во время физических упражнений или ишемии, но они также повышаются у пациентов с нарушениями метаболизма пирувата или митохондриальными нарушениями.
  • Аммиак является конечным продуктом метаболизма аминокислот и превращается в печени в мочевину в результате серии ферментативных реакций, называемых циклом мочевины . Таким образом, повышенный уровень аммиака может быть обнаружен у пациентов с нарушениями цикла мочевины , а также с другими состояниями, связанными с печеночной недостаточностью .
  • Ферментные тесты проводятся для широкого спектра метаболических нарушений, чтобы подтвердить диагноз, подозреваемый на основании скрининговых тестов.

Молекулярные исследования [ править ]

  • Секвенирование ДНК используется для непосредственного анализа геномной последовательности ДНК конкретного гена. Как правило, анализируются только те части гена, которые кодируют экспрессируемый белок ( экзоны ), и небольшие количества фланкирующих нетранслируемых областей и интронов . Таким образом, хотя эти тесты очень специфичны и чувствительны, они обычно не выявляют все мутации, которые могут вызвать заболевание.
  • Анализ метилирования ДНК используется для диагностики определенных генетических нарушений, которые вызваны нарушениями эпигенетических механизмов, таких как геномный импринтинг и однопородительская дисомия .
  • Саузерн-блоттинг - это ранний метод, основанный на обнаружении фрагментов ДНК, разделенных по размеру, с помощью гель-электрофореза и обнаруженных с помощью радиоактивно меченных зондов. Этот тест обычно использовался для выявления делеций или дупликаций при таких состояниях, как мышечная дистрофия Дюшенна, но сейчас его заменяют методы сравнительной геномной гибридизации с высоким разрешением . Саузерн-блоттинг по-прежнему полезен при диагностике нарушений, вызванных тринуклеотидными повторами .

Лечение [ править ]

Каждая клетка тела содержит наследственную информацию ( ДНК ), заключенную в структуры, называемые хромосомами . Поскольку генетические синдромы обычно являются результатом изменений хромосом или генов, в настоящее время не существует лечения, которое могло бы исправить генетические изменения в каждой клетке тела. Следовательно, в настоящее время не существует «лекарства» от генетических нарушений. Однако для многих генетических синдромов существует лечение, позволяющее контролировать симптомы. В некоторых случаях, особенно врожденных нарушений метаболизма , механизм заболевания хорошо изучен и дает возможность диетического и медицинского управления для предотвращения или уменьшения долгосрочных осложнений. В остальных случаях инфузионная терапияиспользуется для замены недостающего фермента. Текущие исследования активно стремятся использовать генную терапию или другие новые лекарства для лечения конкретных генетических заболеваний.

Управление метаболическими расстройствами [ править ]

Как правило, метаболические нарушения возникают из-за дефицита ферментов, которые нарушают нормальные метаболические пути. Например, в гипотетическом примере:

 A ---> B ---> C ---> D AAAA ---> BBBBBB ---> RSSCCCC ---> (нет D) XYZXY | (нет или недостаточно Z) EEEEE

Соединение «A» метаболизируется до «B» ферментом «X», соединение «B» метаболизируется до «C» ферментом «Y», а соединение «C» метаболизируется до «D» ферментом «Z». Если фермент «Z» отсутствует, соединение «D» будет отсутствовать, а соединения «A», «B» и «C» будут накапливаться. Патогенез этого конкретного состояния может быть результатом недостатка соединения «D», если оно критично для некоторой клеточной функции, или токсичности из-за избытка «A», «B» и / или «C», или из-за токсичности из-за до избытка «Е», который обычно присутствует только в небольших количествах и накапливается только при избытке «С».Лечение метаболического расстройства может быть достигнуто за счет добавления в рацион соединения «D» и ограничения диеты соединений «А», «В» и / или «С» или путем лечения лекарственным средством, которое способствует удалению избытка «А», «B», «C» или «E». Другой подход, который может быть использован, - это заместительная ферментная терапия, при которой пациенту вводят инфузию отсутствующего фермента «Z» или терапию кофактором для повышения эффективности любой остаточной активности «Z».Другой подход, который может быть использован, - это заместительная ферментная терапия, при которой пациенту вводят инфузию отсутствующего фермента «Z» или терапию кофактором для повышения эффективности любой остаточной активности «Z».Другой подход, который может быть использован, - это заместительная ферментная терапия, при которой пациенту вводят инфузию отсутствующего фермента «Z» или терапию кофактором для повышения эффективности любой остаточной активности «Z».

  • Рацион питания

Ограничение питания и добавление пищевых добавок являются ключевыми мерами, принимаемыми при нескольких хорошо известных нарушениях обмена веществ, включая галактоземию , фенилкетонурию (ФКУ), заболевание мочи кленовым сиропом , органическую ацидурию и нарушения цикла мочевины . Пациенту и его семье может быть трудно поддерживать такую ​​ограничительную диету, и для этого требуется тщательная консультация диетолога, имеющего особый опыт в области метаболических нарушений. Состав диеты будет меняться в зависимости от потребностей растущего ребенка в калориях, и особое внимание необходимо во время беременности, если женщина страдает одним из этих заболеваний.

  • Медикамент

Медицинские подходы включают повышение остаточной активности фермента (в тех случаях, когда фермент вырабатывается, но не функционирует должным образом), ингибирование других ферментов биохимического пути для предотвращения накопления токсичного соединения или перевод токсичного соединения в другую форму, которая может выводиться. Примеры включают использование высоких доз пиридоксина (витамина B6) у некоторых пациентов с гомоцистинурией для повышения активности остаточного фермента цистатионсинтазы, введение биотина для восстановления активности нескольких ферментов, на которые влияет дефицит биотинидазы , лечение NTBC при тирозинемии.для подавления выработки сукцинилацетона, который вызывает токсичность для печени, и использование бензоата натрия для уменьшения накопления аммиака при нарушениях цикла мочевины .

  • Заместительная ферментная терапия

Некоторые лизосомные болезни накопления лечат инфузиями рекомбинантного фермента (производимого в лаборатории), который может уменьшить накопление соединений в различных тканях. Примеры включают в себя болезнь Гоше , болезнь Фабри , мукополисахаридозы и гликогена болезни типа II . Такое лечение ограничено способностью фермента достигать пораженных участков (например, гематоэнцефалический барьер предотвращает попадание фермента в мозг) и иногда может быть связано с аллергическими реакциями. Долгосрочная клиническая эффективность заместительной ферментной терапии широко варьируется в зависимости от различных заболеваний.

Другие примеры [ править ]

  • Блокаторы рецепторов ангиотензина при синдроме Марфана и Лойса-Дитца
  • Трансплантация костного мозга
  • Генная терапия

Карьерный путь и обучение [ править ]

Генетик, работающий с родословной

В области медицинской генетики существует множество карьерных возможностей, и, естественно, подготовка, необходимая для каждой области, значительно отличается. Информация, включенная в этот раздел, относится к типичным маршрутам в США, и в других странах могут быть различия. Американские практикующие врачи, специализирующиеся в области клинической медицины , консультирования или диагностики, обычно получают сертификат совета через Американский совет по медицинской генетике .

КарьераСтепеньОписаниеОбучение персонала
Клинический генетикMD , DO или MD-PhDКлинический генетик - это обычно врач, который осматривает пациентов в офисе или на консультации в больнице. Этот процесс включает в себя сбор анамнеза, семейный анамнез ( родословную ), подробное физическое обследование, анализ объективных данных, таких как визуализация и результаты тестов, установление дифференциального диагноза и рекомендации соответствующих диагностических тестов.Колледж (4 года) → Медицинская школа (4 года) → Начальная ординатура (2-3 года) → Резиденция по клинической генетике (2 года). Некоторые клинические генетики также получают степень доктора философии (4-7 лет). Новый курс ординатуры предлагает 4-летнюю первичную ординатуру по клинической генетике сразу после окончания медицинской школы. [ необходима цитата ]
Консультант по генетикеРСГенетический консультант специализируется на коммуникациях генетической информации для пациентов и их семей. Консультанты-генетики часто работают в тесном сотрудничестве с клиническими генетиками или другими врачами (такими как акушеры или онкологи ) и часто передают результаты рекомендованных тестов.Колледж (4 года) → Аспирантура по генетическому консультированию (2 года).
Медсестра по обмену веществ и / или диетологBA / BS, MS, RNОдним из важнейших аспектов ведения пациентов с метаболическими нарушениями является соответствующее диетическое вмешательство (либо ограничение соединения, которое не может быть метаболизировано, либо добавление соединений, дефицитных в результате дефицита фермента). Медсестра по обмену веществ и диетолог играют важную роль в координации диет.Колледж (4 года) → Школа медсестер или аспирантура по питанию.
Биохимическая диагностикаBS, MS, Ph.D. , MD, DO, MD-PhDЛюди, специализирующиеся на биохимической генетике, обычно работают в диагностической лаборатории, анализируя и интерпретируя специализированные биохимические тесты, которые измеряют аминокислоты , органические кислоты и активность ферментов . Некоторые клинические генетики также сертифицированы по биохимической генетике.Колледж (4 года) → Аспирантура (PhD, обычно 4–7 лет) и / или Медицинская школа (4 года)
Цитогенетическая диагностикаBS, MS, PhD, MD, DO, MD-PhDЛица, специализирующиеся на цитогенетике, обычно работают в диагностической лаборатории, анализируя и интерпретируя кариотипы , FISH и сравнительные тесты геномной гибридизации . Некоторые клинические генетики также сертифицированы по цитогенетике.Колледж (4 года) → Аспирантура (PhD, обычно 4–7 лет) и / или Медицинская школа (4 года)
Молекулярная генетикаBS, MS, PhD, MD, DO, MD-PhDЛюди, специализирующиеся на молекулярной генетике, обычно работают в диагностической лаборатории, анализируя и интерпретируя специализированные генетические тесты, которые ищут патологические изменения ( мутации ) в ДНК . Некоторые примеры молекулярных диагностических тестов включают секвенирование ДНК и Саузерн-блоттинг .Колледж (4 года) → Аспирантура (PhD, обычно 4–7 лет) и / или Медицинская школа (4 года)
Генетик-исследовательBS, MS, PhD, MD, DO, MD-PhDЛюбой исследователь, изучающий генетические основы болезней человека или использующий модельные организмы для изучения механизмов болезни, может считаться генетиком-исследователем. Многие из направлений клинической карьеры также включают фундаментальные или трансляционные исследования, поэтому специалисты в области медицинской генетики часто участвуют в той или иной форме исследований.Колледж (4 года) → Аспирантура (докторская, обычно 4–7 лет) и / или медицинская школа (4 года) → Пост-докторская исследовательская подготовка (обычно 3+ года)
ЛаборантAS, BS, MSТехники диагностических или исследовательских лабораторий берут образцы и проводят анализы на стенде.Колледж (4 года), возможно высшее образование (MS, 2+ года)

Этические, правовые и социальные последствия [ править ]

Генетическая информация предоставляет уникальный тип знаний о человеке и его / ее семье, фундаментально отличающийся от обычного лабораторного теста, который дает «снимок» состояния здоровья человека. Уникальный статус генетической информации и наследственных заболеваний имеет ряд ответвлений с точки зрения этических, правовых и социальных проблем.

19 марта 2015 года ученые призвали к всемирному запрету на клиническое использование методов, в частности, использования CRISPR и цинкового пальца , для редактирования генома человека таким образом, чтобы его можно было унаследовать. [6] [7] [8] [9] В апреле 2015 г. и апреле 2016 г. китайские исследователи сообщили о результатах фундаментальных исследований по редактированию ДНК нежизнеспособных человеческих эмбрионов с помощью CRISPR. [10] [11] [12] В феврале 2016 года регуляторы разрешили британским ученым генетически модифицировать человеческие эмбрионы.с использованием CRISPR и связанных методов при условии, что эмбрионы были уничтожены в течение семи дней. [13] В июне 2016 года сообщалось, что правительство Нидерландов планирует последовать его примеру и ввести аналогичные правила, в которых будет установлен 14-дневный лимит. [14]

Общества [ править ]

Более эмпирический подход к генетике человека и медицинской генетике был формализован с основанием в 1948 году Американского общества генетики человека . Общество впервые начало ежегодные собрания в том же году (1948 г.), а его международный аналог, Международный конгресс генетики человека , собирался каждые 5 лет с момента своего основания в 1956 г. Общество ежемесячно издает Американский журнал генетики человека .

Медицинская генетика теперь признана отдельной медицинской специальностью в США с ее собственным утвержденным советом (Американский совет по медицинской генетике) и клиническим специализированным колледжем ( Американский колледж медицинской генетики ). Колледж проводит ежегодные научные собрания, издает ежемесячный журнал « Генетика в медицине» , а также издает меморандумы и руководства по клинической практике по различным темам, имеющим отношение к генетике человека.

Исследование [ править ]

Широкий спектр исследований в области медицинской генетики отражает общий объем этой области, включая фундаментальные исследования генетической наследственности и генома человека, механизмов генетических и метаболических нарушений, трансляционные исследования новых методов лечения и влияние генетического тестирования.

Базовые генетические исследования [ править ]

Специалисты по фундаментальным исследованиям обычно проводят исследования в университетах, биотехнологических компаниях и исследовательских институтах.

Аллельная архитектура болезни [ править ]

Основная статья: Группы населения в биомедицине

Иногда связь между заболеванием и необычным вариантом гена более тонкая. Генетическая архитектура общих заболеваний является важным фактором при определении степени, в которой образцы генетической изменчивости влияют на групповые различия в результатах для здоровья. [15] [16] [17] Согласно гипотезе общего заболевания / общего варианта , общие варианты, присутствующие в наследственной популяции до расселения современных людей из Африки, играют важную роль в заболеваниях человека. [18] Генетические варианты, связанные с болезнью Альцгеймера, тромбозом глубоких вен, болезнью Крона и диабетом 2 типа, по-видимому, придерживаются этой модели. [19]Однако универсальность модели еще не установлена, а в некоторых случаях вызывает сомнения. [16] [20] [21] Некоторые заболевания, такие как многие распространенные виды рака, не очень хорошо описываются моделью общего заболевания / общего варианта. [22]

Другая возможность состоит в том, что общие заболевания возникают частично из-за действия комбинаций вариантов, которые индивидуально редки. [23] [24] Большинство выявленных к настоящему времени аллелей, связанных с заболеванием, были редкими, и редкие варианты с большей вероятностью, чем общие варианты, будут по-разному распределены среди групп, различающихся по происхождению. [22] [25] Тем не менее, группы могут иметь разные, хотя, возможно, частично совпадающие, наборы редких вариантов, что уменьшит различия между группами в заболеваемости.

Количество вариантов, способствующих заболеванию, и взаимодействия между этими вариантами также могут влиять на распределение заболеваний среди групп. Трудность, с которой столкнулись при поиске способствующих аллелей сложных заболеваний и репликации положительных ассоциаций, предполагает, что многие сложные заболевания включают многочисленные варианты, а не умеренное количество аллелей, и влияние любого данного варианта может критически зависеть от генетических и экологический фон. [20] [26] [27] [28] Если для повышения восприимчивости к заболеванию требуется много аллелей, вероятность того, что необходимая комбинация аллелей будет сконцентрирована в определенной группе исключительно из-за дрейфа, невелика. [29]

Субструктура популяции в генетических исследованиях [ править ]

Дополнительная информация: Структура популяции (генетика)

Одна из областей, в которой категории населения могут иметь важное значение в генетических исследованиях, - это контроль смешения между субструктурой населения , воздействием окружающей среды и результатами для здоровья. Ассоциативные исследования могут давать ложные результаты, если случаи и контрольная группа имеют разные частоты аллелей для генов, не связанных с изучаемым заболеванием [30], хотя масштабы этой проблемы в исследованиях генетических ассоциаций являются предметом споров. [31] [32] Были разработаны различные методы для обнаружения и учета субструктуры населения, [33] [34], но эти методы могут быть трудными для применения на практике. [35]

Субструктура популяции также может быть использована в исследованиях генетических ассоциаций. [36] Например, популяции, которые представляют собой недавние смеси географически разделенных предковых групп, могут демонстрировать неравновесие по сцеплению с более длительным диапазоном между аллелями восприимчивости и генетическими маркерами, чем в случае других популяций. [37] [38] [39] [40] Генетические исследования могут использовать этот неравновесный механизм сцепления для поиска аллелей болезни с меньшим количеством маркеров, чем было бы необходимо в противном случае. Ассоциативные исследования также могут использовать контрастный опыт расовых или этнических групп, включая группы мигрантов, для поиска взаимодействий между конкретными аллелями и факторами окружающей среды, которые могут влиять на здоровье. [41][42]

См. Также [ править ]

  • Полное секвенирование генома
  • Врожденная ошибка обмена веществ
  • Прогностическая медицина

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Американский совет по медицинской генетике и геномике" . abmgg.org .
  2. ^ «Варианты обучения - ABMGG» . abmgg.org .
  3. ↑ Реста, Роберт (19 мая 2006 г.). «Новое определение генетического консультирования: отчет целевой группы национального общества генетических консультантов» . Журнал генетического консультирования . 15 (2): 77–83. DOI : 10.1007 / s10897-005-9014-3 . PMID 16761103 . S2CID 25809385 .  
  4. ↑ Роза, Николай. (2009). Политика самой жизни: биомедицина, власть и субъективность в двадцать первом веке . Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-12190-1. OCLC  995257497 .
  5. ^ KOCH, TOM (2011-03-25). «Евгеника и генетический вызов, снова: все одеты и просто куда угодно» . Cambridge Quarterly of Healthcare Ethics . 20 (2): 191–203. DOI : 10.1017 / s0963180110000848 . ISSN 0963-1801 . PMC 3535762 . PMID 21435294 .   
  6. ↑ Уэйд, Николас (19 марта 2015 г.). «Ученые добиваются запрета на метод редактирования генома человека» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 20 марта 2015 года .
  7. ↑ Поллак, Эндрю (3 марта 2015 г.). «Новый мощный способ редактирования ДНК» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 20 марта 2015 года .
  8. ^ Балтимор, Дэвид; Берг, Пол; Ботчан, Дана; Чаро Р. Альта; Церковь, Джордж; Кукуруза, Jacob E .; Дейли, Джордж К .; Дудна, Дженнифер А .; Феннер, Марша; Грили, Генри Т .; Джинек, Мартин; Мартин, Дж. Стивен; Пенхоэт, Эдвард; Пак, Дженнифер; Sternberg, Samuel H .; Weissman, Jonathan S .; Ямамото, Кейт Р. (19 марта 2015 г.). «Разумный путь для геномной инженерии и модификации генов зародышевой линии» . Наука . 348 (6230): 36–8. Bibcode : 2015Sci ... 348 ... 36B . DOI : 10.1126 / science.aab1028 . PMC 4394183 . PMID 25791083 .  
  9. ^ Ланфье, Эдвард; Урнов, Федор; Хеккер, Сара Элен; Вернер, Майкл; Смоленский, Иоанна (26 марта 2015 г.). «Не редактируйте зародышевую линию человека» . Природа . 519 (7544): 410–411. Bibcode : 2015Natur.519..410L . DOI : 10.1038 / 519410a . PMID 25810189 . 
  10. ^ Kolata, Gina (23 апреля 2015). "Китайские ученые редактируют гены эмбрионов человека, вызывая опасения" . Нью-Йорк Таймс . Проверено 24 апреля 2015 года .
  11. ^ Лян, Пупинг; Сюй, Янвэнь; Чжан, Сия; Дин, Чэньхуэй; Хуанг, Руи; Чжан, Чжэнь; Lv, Jie; Се, Сяовэй; Чен Юйси; Ли, Юйцзин; Солнце, Инь; Бай, Яофу; Сунъян, Чжоу; Ма, Вэньбинь; Чжоу, Цаньцюань; Хуан, Цзюньцзюй (18 апреля 2015 г.). «CRISPR / Cas9-опосредованное редактирование генов в трехъядерных зиготах человека» . Белки и клетки . 6 (5): 363–72. DOI : 10.1007 / s13238-015-0153-5 . PMC 4417674 . PMID 25894090 .  
  12. ^ Регаладо, Антонио (2016-05-08). "Китайские исследователи экспериментируют с созданием ВИЧ-защищенных эмбрионов" . MIT Technology Review . Проверено 10 июня 2016 .
  13. Рианна Галлахер, Джеймс (1 февраля 2016 г.). «Ученые получают добро на редактирование генов» . BBC News . BBC . Проверено 10 июня +2016 .
  14. ^ Amjad, Anneesa (2016-06-06). «Правительство Нидерландов стремится разрешить создание человеческих эмбрионов для исследований» . BioNews . Проверено 10 июня 2016 .
  15. Перейти ↑ Reich DA, Lander ES (2001). «Об аллельном спектре болезней человека». Тенденции Genet . 17 (9): 502–510. DOI : 10.1016 / s0168-9525 (01) 02410-6 . PMID 11525833 . 
  16. ^ а б Притчард Дж. К. (2002). «Аллельная архитектура генов болезней человека: общий вариант - общий вариант ... или нет?» . Hum Mol Genet . 11 (20): 2417–2423. DOI : 10.1093 / HMG / 11.20.2417 . PMID 12351577 . 
  17. ^ Smith DJ, Lusis AJ (2002). «Аллельная структура распространенного заболевания». Hum Mol Genet . 11 (20): 2455–2461. CiteSeerX 10.1.1.497.3708 . DOI : 10.1093 / HMG / 11.20.2455 . PMID 12351581 .  
  18. ^ Goldstein DB, Chikhi L (2002). «Миграции людей и структура населения: что мы знаем и почему это важно». Анну Рев Геном Хум Генет . 3 : 129–152. DOI : 10.1146 / annurev.genom.3.022502.103200 . PMID 12142358 . 
  19. ^ Lohmueller KE, Pearce CL, Pike M, Lander ES, Hirschhorn JN (2003). «Мета-анализ исследований генетических ассоциаций подтверждает вклад общих вариантов в предрасположенность к общим заболеваниям». Нат Жене . 33 (2): 177–182. DOI : 10.1038 / ng1071 . PMID 12524541 . S2CID 6850292 .  
  20. ^ a b Weiss KM, Terwilliger JD (2000). «Сколько болезней нужно, чтобы картировать ген с SNP?». Нат Жене . 26 (2): 151–157. DOI : 10.1038 / 79866 . PMID 11017069 . S2CID 685795 .  
  21. ^ Кардон LR, Abecasis GR (2003). «Использование блоков гаплотипов для картирования локусов сложных черт человека». Тенденции Genet . 19 (3): 135–140. CiteSeerX 10.1.1.398.8937 . DOI : 10.1016 / s0168-9525 (03) 00022-2 . PMID 12615007 .  
  22. ^ a b Kittles RA, Weiss KM (2003). «Раса, происхождение и гены: значение для определения риска заболевания». Анну Рев Геном Хум Генет . 4 : 33–67. DOI : 10.1146 / annurev.genom.4.070802.110356 . PMID 14527296 . 
  23. ^ Притчард JK (2001). «Являются ли редкие варианты ответственными за восприимчивость к сложным заболеваниям?» . Am J Hum Genet . 69 (1): 124–137. DOI : 10.1086 / 321272 . PMC 1226027 . PMID 11404818 .  
  24. ^ Коэн JC, Kiss RS, Pertsemlidis A, Marcel YL, McPherson R, Hobbs HH (2004). «Множественные редкие аллели способствуют низкому уровню холестерина ЛПВП в плазме». Наука . 305 (5685): 869–872. Bibcode : 2004Sci ... 305..869C . DOI : 10.1126 / science.1099870 . PMID 15297675 . S2CID 39429794 .  
  25. ^ Risch N, Burchard E, Ziv E, Tang H, "Категоризация людей в биомедицинских исследованиях: гены, раса и болезни", Genome Biol (2002) 3 ( http://genomebiology.com/2002/3/7/comment / 2007 ) (опубликовано в электронном виде 1 июля 2002 г., по состоянию на 25 августа 2005 г.)
  26. Перейти ↑ Risch N (2000). «В поисках генетических детерминант в новом тысячелетии». Природа . 405 (6788): 847–856. DOI : 10.1038 / 35015718 . PMID 10866211 . S2CID 4392356 .  
  27. ^ Altmüller Дж, Палмер Л. Дж, Фишер G, Scherb Н, Wjst М (2001). «Полногеномное сканирование сложных заболеваний человека: трудно найти истинную связь» . Am J Hum Genet . 69 (5): 936–950. DOI : 10.1086 / 324069 . PMC 1274370 . PMID 11565063 .  
  28. ^ Hirschhorn JN, Lohmueller K, E Бирн, Hirschhorn K (2002). «Комплексный обзор исследований генетических ассоциаций» . Genet Med . 4 (2): 45–61. DOI : 10.1097 / 00125817-200203000-00002 . PMID 11882781 . 
  29. ^ Купер Р.С., «Генетические факторы этнических различий в состоянии здоровья», в Андерсон Н.Б., Булатао Р.А., Коэн Б., ред., Критические взгляды на расовые и этнические различия в состоянии здоровья в более позднем возрасте (Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press, 2004) , 267–309.
  30. Перейти ↑ Cardon LR, Palmer LJ (2003). «Стратификация населения и ложная аллельная ассоциация». Ланцет . 361 (9357): 598–604. DOI : 10.1016 / s0140-6736 (03) 12520-2 . PMID 12598158 . S2CID 14255234 .  ; Марчини Дж., Кардон Л. Р., Филлипс М. С., Доннелли П. (2004). «Влияние структуры человеческой популяции на большие исследования генетических ассоциаций» . Нат Жене . 36 (5): 512–517. DOI : 10.1038 / ng1337 . PMID 15052271 . 
  31. Перейти ↑ Thomas DC, Witte JS (2002). «Точка: стратификация населения: проблема для исследований случай-контроль ассоциаций генов-кандидатов?». Биомаркеры эпидемиологии рака Пред . 11 (6): 505–512. PMID 12050090 . 
  32. ^ Wacholder S, Ротман N, N Caporaso (2002). «Контрапункт: предвзятость из-за стратификации населения не является серьезной угрозой для обоснованности выводов эпидемиологических исследований общих полиморфизмов и рака». Биомаркеры эпидемиологии рака Пред . 11 (6): 513–520. PMID 12050091 . 
  33. Перейти ↑ Morton NE, Collins A (1998). «Тесты и оценки аллельной ассоциации в сложном наследовании» . Proc Natl Acad Sci USA . 95 (19): 11389–11393. Bibcode : 1998PNAS ... 9511389M . DOI : 10.1073 / pnas.95.19.11389 . PMC 21652 . PMID 9736746 .  
  34. ^ Hoggart CJ, EJ Парра, Шрайвер MD, Bonilla C, Kittles RA, Clayton DG, McKeigue PM (2003). «Контроль смешения генетических ассоциаций в стратифицированных популяциях» . Am J Hum Genet . 72 (6): 1492–1504. DOI : 10.1086 / 375613 . PMC 1180309 . PMID 12817591 .  
  35. ↑ Freedman ML, Reich D, Penney KL, McDonald GJ, Mignault AA, Patterson N, Gabriel SB, Topol EJ, Smoller JW, Pato CN, Pato MT, Petryshen TL, Kolonel LN, Lander ES, Sklar P, Henderson B, Hirschhorn JN, Альтшулер D (2004). «Оценка влияния стратификации населения на исследования генетических ассоциаций» . Нат Жене . 36 (4): 388–393. DOI : 10.1038 / ng1333 . PMID 15052270 . 
  36. ^ Tian C, Грегерсен PK, Seldin MF (октябрь 2008). «Учет происхождения: исследования субструктуры популяции и полногеномных ассоциаций» . Молекулярная генетика человека . 17 (R2): R143 – R150. DOI : 10,1093 / HMG / ddn268 . PMC 2782357 . PMID 18852203 . Проверено 22 июня 2020 .  
  37. ^ Hoggart CJ, Шрайвер MD, Kittles RA, Clayton DG, McKeigue PM (2004). «Дизайн и анализ исследований по картированию примесей» . Am J Hum Genet . 74 (5): 965–978. DOI : 10.1086 / 420855 . PMC 1181989 . PMID 15088268 .  
  38. ^ Паттерсона N, N Hattangadi, Полоса В, Lohmueller К.Е., Hafler Д.А., Oksenberg JR, Хаузер SL, Смит МВт, О'Брайен SJ, Альтшулер D, Дейли МДж, Рейч D (2004). «Методы высокоплотного примесного картирования генов болезней» . Am J Hum Genet . 74 (5): 979–1000. DOI : 10.1086 / 420871 . PMC 1181990 . PMID 15088269 .  
  39. ^ Smith MW, Patterson N, Lautenberger JA, Truelove AL, McDonald GJ, Waliszewska A, Kessing BD и др. (2004). «Карта примесей с высокой плотностью для открытия генов болезней у афроамериканцев» . Am J Hum Genet . 74 (5): 1001–1013. DOI : 10.1086 / 420856 . PMC 1181963 . PMID 15088270 .  
  40. ^ McKeigue PM (2005). «Перспективы картирования сложных признаков» . Am J Hum Genet . 76 (1): 1–7. DOI : 10.1086 / 426949 . PMC 1196412 . PMID 15540159 .  
  41. ^ Chaturvedi N (2001). «Этническая принадлежность как эпидемиологический детерминант - грубо расистский или крайне важный?» . Int J Epidemiol . 30 (5): 925–927. DOI : 10.1093 / ije / 30.5.925 . PMID 11689494 . 
  42. ^ Collins FS, Green ED, Guttmacher AE, Guyer MS, Национальный исследовательский институт генома человека США (2003). «Видение будущего исследований в области геномики». Природа . 422 (6934): 835–847. Bibcode : 2003Natur.422..835C . DOI : 10,1038 / природа01626 . PMID 12695777 . S2CID 205209730 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Питер Харпер ; Лоис Рейнольдс; Тилли Тэнси , ред. (2010). Клиническая генетика в Великобритании: истоки и развитие . Добро пожаловать, свидетели современной медицины. История современной исследовательской группы биомедицины . ISBN 978-0-85484-127-1. Викиданные  Q29581774 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Домашний справочник по генетике
  • В Национальном институте исследования генома человека работает информационный центр.
  • Феномайзер - инструмент для клинической диагностики в медицинской генетике. Феномайзер