วิธีทางชีวเคมี

วิธีการวิจัยทางชีวเคมีใช้สำหรับสงสัยว่ามีข้อบกพร่องทางเมตาบอลิซึมที่มีมา แต่กำเนิด ค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพง ดังนั้นการศึกษาจึงดำเนินการในสองขั้นตอน ในระยะแรกจะใช้การวิจัยที่ถูกกว่าและเร็วกว่า สิ่งเหล่านี้เรียกว่าวิธีการคัดกรอง (การกลั่นกรอง) ด่วนที่ช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบ กลุ่มใหญ่ประชากร. ซึ่งรวมถึง ตัวอย่างเช่น การทดสอบทางจุลชีววิทยาของ Guthrie เพื่อตรวจหาฟีนิลคีโตนูเรียในทารกแรกเกิดทั้งหมด การทดสอบการโค่นยังถือเป็นวิธีด่วนในการวินิจฉัยฟีนิลคีโตนูเรีย การทดสอบกาแลคโตซีเมียและฟรุกโตซีเมียดังกล่าวเป็นการทดสอบเบเนดิกต์ การทดสอบเหล่านี้ใช้เลือดและปัสสาวะ

ในขั้นตอนที่สองของการวินิจฉัยจะใช้วิธีการทางชีวเคมีและอณูชีววิทยาที่ซับซ้อนมากขึ้น: วิธีการแยกส่วนและการวิเคราะห์เชิงปริมาณโครมาโตกราฟีของเหลวและก๊าซวิธีอิมมูโนเคมีและการศึกษาการเคลื่อนที่ของโปรตีนอิเล็กโตรโฟรีติก การวัดโดยตรงเป็นไปได้ กิจกรรมของเอนไซม์. ใช้การศึกษาโปรตีนกลายพันธุ์โดยใช้ซับสเตรตที่ติดฉลาก

วิธีการทางพันธุกรรมของประชากร

ข้อมูลที่ได้จากวิธีการวิจัยลำดับวงศ์ตระกูลทางคลินิกและการวิจัยแบบคู่จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับข้อมูลเกี่ยวกับความถี่ของการเกิดลักษณะ (โรค) ในประชากรทั่วไป ความถี่ของยีนเฉพาะในกลุ่มประชากรเฉพาะยังเป็นตัวกำหนดลักษณะของการสะสมของผู้ป่วยในครอบครัว

การศึกษาโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการศึกษาการกระจายของโรคทางพันธุกรรมในครอบครัว

ในพันธุศาสตร์ เข้าใจว่าประชากรเป็นส่วนหนึ่งของประชากรที่ครอบครองอาณาเขตเดียวมาหลายชั่วอายุคนและแต่งงานกันอย่างอิสระ ในกลุ่มนี้ เงื่อนไขของ panmixia เป็นจริง และไม่มีสิ่งกีดขวางที่ป้องกันการแต่งงานอย่างอิสระ ในประชากรดังกล่าว อัตราส่วนของความถี่ของอัลลีลเด่นและอัลลีลด้อยที่มีขนาดประชากรมากพอจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในหลายชั่วอายุคน กฎแห่งความเสถียรทางพันธุกรรมแสดงโดยสูตร Hardy-Weinberg:

หน้า 2AA: 2pqAa: q2aa,หรือ (ร+ q)2=1 แล้ว (p+q)=1,

เหล่านั้น. ความถี่ที่โดดเด่น แต่และยีนด้อย เอรวมกันเป็นหนึ่งและเป็นค่าคงที่ และอัตราส่วนของ homozygotes ที่โดดเด่น, heterozygotes และ homozygotes แบบถอยกลับถูกกำหนดให้เป็นกำลังสองของการเกิดขึ้นของอัลลีลที่โดดเด่น, ผลคูณของอัลลีลเด่นและอัลลีลถอยและกำลังสองของการเกิดขึ้นของ อัลลีลถอยตามลำดับ

ประชากรที่ตรงตามข้อกำหนดของความเสถียรทางพันธุกรรมในอุดมคติอย่างสมบูรณ์ตาม Hardy-Weinberg ไม่มีอยู่ในธรรมชาติเพราะ เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขข้างต้น จะต้องไม่มีกระบวนการกลายพันธุ์ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ และการย้ายถิ่น อย่างไรก็ตาม ตามสูตรการทำงาน กฎหมาย Hardy-Weinberg ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการศึกษาทางพันธุกรรมของประชากร เนื่องจากในประชากรจำนวนมาก กระบวนการที่ระบุไว้จะดำเนินไปค่อนข้างช้า (ในกรณีที่ไม่มีสงครามและภัยพิบัติด้านมนุษยธรรม) และไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในอัตราส่วน ของความถี่อัลลีล

วิธีทางพันธุกรรมของประชากรทำให้สามารถกำหนดความถี่ของยีนโรคในกลุ่มประชากรและความถี่ของการขนส่งแบบเฮเทอโรไซกัสได้ อุบัติการณ์ของการขนส่งเฮเทอโรไซกัสในความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมที่มีมา แต่กำเนิดที่มีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบถอยอัตโนมัติแสดงไว้ในตาราง 3.

ตารางที่ 3 อุบัติการณ์ของการขนส่งแบบเฮเทอโรไซกัส

ความชุกของความถี่ของยีนและฟีโนไทป์ที่เกี่ยวข้องสามารถนำมาใช้เพื่อตัดสินค่าที่ปรับเปลี่ยนได้ของจีโนไทป์แต่ละตัว

ผ่านการแต่งงานภายใน ประชากรส่วนบุคคลยีนบางตัวอาจถูกจำกัดไว้สำหรับประชากรบางกลุ่มหรือกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในประชากรที่ต่างกัน หากการแต่งงานมีแนวโน้มเท่าเทียมกันสำหรับสมาชิกคนใดในประชากร ประชากรดังกล่าวจะเรียกว่าแบบผสม หากมีอุปสรรค (ชาติพันธุ์ สังคม ศาสนา) กลุ่มประชากรที่แตกต่างกันในพารามิเตอร์เหล่านี้สามารถแยกตัวออกจากประชากรได้ การแต่งงานที่ไม่ได้คัดเลือกตามเกณฑ์ที่ระบุ (การผสมพันธุ์) เกี่ยวข้องกับการเลือกคู่สมรสแบบสุ่ม ความเบี่ยงเบนจาก panmixia เกิดขึ้นเมื่อการแต่งงานเป็นแบบต่างๆ เช่น คู่สมรสจะได้รับการคัดเลือกบนพื้นฐานของความบกพร่องทั่วไปในด้านประสาทสัมผัส ระบบกล้ามเนื้อและกระดูก หรือโดยความด้อยพัฒนาทางจิตใจ

ในสมัยของเรา การแต่งงานระหว่างบุคคลที่ทุกข์ทรมานจากการได้ยินหรือความบกพร่องทางสายตาเป็นกฎมากกว่าข้อยกเว้น การเบี่ยงเบนจาก panmixia ก็เกิดขึ้นเมื่อญาติแต่งงาน การแต่งงานเช่นนี้เรียกว่าติดต่อกัน (inbreeding) การแต่งงานที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดระหว่างญาติพี่น้องในระดับที่ 1 ของเครือญาติ (ระหว่างพ่อแม่กับลูกและพี่น้อง) เรียกว่าการร่วมประเวณีระหว่างพี่น้อง ตัวอย่างของการแต่งงานดังกล่าวสามารถอ้างถึงได้จากประวัติศาสตร์เท่านั้น ดังนั้นราชินีแห่งอียิปต์คลีโอพัตราจึงเกิดจากการสมรสระหว่างพี่น้องและแต่งงานกับพี่น้องของเธอ นี่เป็นเพราะความปรารถนาที่จะรักษาเลือด "สีน้ำเงิน" ไว้ ปัจจุบันการแต่งงานดังกล่าวเป็นสิ่งต้องห้ามในระดับสากล การแบนเกี่ยวข้องกับ เพิ่มความเสี่ยงการตรวจหาพยาธิสภาพถอยและ polygenic การแต่งงานระหว่างญาติพี่น้องในระดับที่สองของเครือญาติ (ลุง - หลานสาว ป้า - หลานชาย) เป็นเรื่องปกติโดยเฉพาะในประเทศอาหรับเนื่องจากการพิจารณาทางเศรษฐกิจ ในรัสเซีย ความถี่ของการแต่งงานในกลุ่มเดียวกันนั้นไม่เกิน 1% และโดยพื้นฐานแล้วญาติพี่น้องหรือญาติในระดับเครือญาติที่ห่างไกลกว่าจะเข้าสู่การแต่งงานดังกล่าว ดังนั้นระดับความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลในประชากรต่างกันจึงไม่เท่ากัน ในการประเมินให้ใช้สัมประสิทธิ์การผสมพันธุ์ F(Wright, 1885) ซึ่งกำหนดความน่าจะเป็นของอัตลักษณ์โดยกำเนิดของอัลลีลสองอัลลีลใดๆ ของโลคัสที่กำหนด ตัวอย่างเช่น มีความจำเป็นต้องกำหนดความน่าจะเป็นที่คู่สมรส - ลุงและหลานสาวมียีนฟีนิลคีโตนูเรียถอยหนึ่งยีนที่ได้รับจากบรรพบุรุษร่วมกัน บรรพบุรุษร่วมกันสำหรับพวกเขาคือคุณย่าหรือปู่ของหลานสาว ความน่าจะเป็นที่ปู่ย่าตายายถ่ายทอดยีน PKU ให้กับลูกคนหนึ่งคือ 1/2 ความน่าจะเป็นที่ลูกของปู่ย่าตายายทั้งสองคนได้รับยีนนี้คือ 1/2 x 1/2 = 1/4 ความน่าจะเป็นของสองเหตุการณ์อิสระเท่ากับผลคูณของความน่าจะเป็น ความน่าจะเป็นที่ลูกของคุณยายคนหนึ่งถ่ายทอดยีนนี้ให้ลูกของเธอคือ 1/2 ดังนั้นสัมประสิทธิ์การผสมพันธุ์จะเท่ากับ 1/4 x 1/2 = 1/8 การให้เหตุผลด้วยวิธีนี้สามารถคำนวณได้ว่าค่าสัมประสิทธิ์การผสมพันธุ์สำหรับการแต่งงานของพี่น้องลูกพี่ลูกน้องคนแรกจะเป็น 1/16 ลูกพี่ลูกน้องที่สอง - 1/32 ลูกพี่ลูกน้องที่สี่ - 1/64

ในประชากรขนาดเล็กเนื่องจากทางเลือกที่ จำกัด การผสมพันธุ์ทางสายเลือดเพิ่มขึ้นปรากฏการณ์ของ "ภาวะซึมเศร้าทางสายเลือด" เกิดขึ้น: จำนวนของ heterozygotes สำหรับโรคด้อยลดลงและ homozygotes (ผู้ป่วย) เพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์การผสมพันธุ์สามารถคำนวณได้ทั้งสำหรับประชากรและสำหรับบุคคลเป็นคู่ ตัวบ่งชี้ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดอีกตัวหนึ่งเรียกว่าสัมประสิทธิ์ความสัมพันธ์ (ฉ)สามารถคำนวณได้สำหรับสองคนเท่านั้น สัมประสิทธิ์เครือญาติ ฟู่คือ ความน่าจะเป็นที่ยีนใดๆ ที่เป็นของ X แต่ละตัวจะเหมือนกันกับยีนของโลคัสเดียวกันในปัจเจก ยู.สัมประสิทธิ์ความสัมพันธ์กำหนดสัดส่วนของยีนทั่วไปในญาติคู่หนึ่ง ดังนั้นฝาแฝดโมโนไซโกติกจึงมียีนทั่วไป 100% ญาติของเครือญาติระดับที่ 1 (พ่อแม่-ลูก พี่น้องพื้นเมือง) มี 50% ของยีนทั่วไป ญาติของเครือญาติระดับที่ 11 (ลุง ป้า หลาน ปู่ย่าตายาย (ปู่ย่าตายาย) ) หลาน) - 25% ของยีนทั่วไปในญาติของเครือญาติ 111 องศา (ลูกพี่ลูกน้อง, ทวด (ทวด), เหลน) - 12.5% ​​​​ของยีนทั่วไป ดังนั้นสัดส่วนของยีนทั่วไปในญาติจึงสามารถกำหนดได้โดยสูตร (1j2n),ที่ไหน พี -ระดับความสัมพันธ์

ด้วยความช่วยเหลือของวิธีทางชีวเคมีจะทำการศึกษาโรคทางพันธุกรรมที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนและความหลากหลายในผลิตภัณฑ์ยีนปฐมภูมิปกติ เป็นครั้งแรกที่วิธีการทางพันธุศาสตร์มนุษย์เหล่านี้เริ่มใช้ในช่วงต้นศตวรรษที่ยี่สิบ เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการค้นหาอัลลีลกลายพันธุ์รูปแบบใหม่ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา มีการอธิบายโรคเมตาบอลิซึมที่มีมาแต่กำเนิดมากกว่า 1,000 โรค สำหรับหลายคน พบข้อบกพร่องในผลิตภัณฑ์ยีนหลัก

การวินิจฉัยทางชีวเคมีของความผิดปกติของการเผาผลาญทางพันธุกรรมนั้นดำเนินการใน 2 ขั้นตอน ในระยะแรกจะมีการเลือกกรณีสันนิษฐานของโรคในขั้นตอนที่สองการวินิจฉัยโรคจะถูกระบุโดยใช้วิธีการที่ซับซ้อนและแม่นยำยิ่งขึ้น การใช้การศึกษาทางชีวเคมีเพื่อการวินิจฉัยโรคในช่วงก่อนคลอดหรือทันทีหลังคลอดช่วยให้สามารถตรวจหาพยาธิสภาพและการเริ่มต้นมาตรการทางการแพทย์เฉพาะได้ทันท่วงที

ปัจจัยการถอดความ- โปรตีนที่โต้ตอบกับไซต์ควบคุมบางอย่างและเร่งหรือชะลอกระบวนการถอดความ อัตราส่วนของส่วนข้อมูลและส่วนที่ไม่ใช่ข้อมูลในการถอดเสียงแบบยูคาริโอตเฉลี่ย 1:9 (ในโปรคาริโอต 9:1) ทรานสคริปต์ที่ใกล้เคียงกันสามารถแยกออกจากกันโดยบริเวณดีเอ็นเอที่ไม่ได้ถอดเสียง การแบ่ง DNA ออกเป็น transcriptons จำนวนมากช่วยให้สามารถอ่านยีน (ถอดความ) ของยีนต่างๆ ที่มีกิจกรรมต่างกันได้เป็นรายบุคคล

ในการถอดเสียงแต่ละอัน มีเพียงหนึ่งในสองสายของ DNA ซึ่งเรียกว่าแม่แบบ ถูกถอดความ ส่วนที่สอง ประกอบกับมัน เรียกว่าสายการเข้ารหัส การสังเคราะห์สายโซ่ RNA เริ่มจากปลาย 5 "ถึง 3" ในขณะที่สายโซ่ DNA แม่แบบมักจะตรงกันข้ามกับกรดนิวคลีอิกสังเคราะห์

Posttranscriptionalการปรับเปลี่ยนการถอดรหัสหลัก RNA (การประมวลผล tRNA)

การถอดเสียงหลักของ tRNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ประมาณ 100 ตัวและหลังการประมวลผล - 70-90 นิวคลีโอไทด์เรซิดิว การดัดแปลงหลังการถอดเสียงของการถอดเสียง tRNA หลักเกิดขึ้นกับการมีส่วนร่วมของ RNases (ribonucleases) ดังนั้น การก่อตัวของปลาย 3'-end ของ tRNA ถูกเร่งโดย RNase ซึ่งเป็น 3'-exonuclease ที่ "ตัด" นิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวจนกว่าจะถึงลำดับ -CCA ซึ่งเหมือนกันสำหรับ tRNA ทั้งหมด สำหรับ tRNA บางตัว การก่อตัวของลำดับ -CCA ที่ปลาย 3 " (ปลายตัวรับ) เกิดขึ้นจากการเพิ่มตามลำดับของนิวคลีโอไทด์ทั้งสามนี้ Pre-tRNA มีอินตรอนเพียงตัวเดียวซึ่งประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 14-16 ตัว การกำจัด อินตรอนและการประกบกันนำไปสู่การก่อตัวของโครงสร้างที่เรียกว่า "แอนติโคดอน" - นิวคลีโอไทด์แฝดสามที่รับประกันการทำงานร่วมกันของ tRNA กับโคดอนเสริมของ mRNA ในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีน

Posttranscriptionalการปรับเปลี่ยน (การประมวลผล) ของการถอดเสียง RNA หลัก การก่อตัวของไรโบโซม

เซลล์ของมนุษย์มียีน rRNA ประมาณร้อยสำเนา ซึ่งแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในกลุ่มบนโครโมโซมห้าตัว ยีน rRNA ถูกคัดลอกโดย RNA polymerase I เพื่อสร้างทรานสคริปต์ที่เหมือนกัน การถอดเสียงปฐมภูมิมีความยาวประมาณ 13,000 นิวคลีโอไทด์เรซิดิว (45S rRNA) ก่อนออกจากนิวเคลียสโดยเป็นส่วนหนึ่งของอนุภาคไรโบโซม โมเลกุล 45 S rRNA จะได้รับการประมวลผล ส่งผลให้เกิด 28S rRNA (ประมาณ 5,000 นิวคลีโอไทด์), 18S rRNA (ประมาณ 2,000 นิวคลีโอไทด์) และ 5.88 rRNA (ประมาณ 160 นิวคลีโอไทด์) ซึ่งเป็น ส่วนประกอบไรโบโซม (รูปที่ 4-35) ส่วนที่เหลือของการถอดเสียงจะลดลงในนิวเคลียส

วิธีการลำดับวงศ์ตระกูลของพันธุศาสตร์มนุษย์ กฎพื้นฐานสำหรับการรวบรวมและการวิเคราะห์แผนภูมิสายเลือดที่ตามมา (ในตัวอย่างแผนภูมิวงศ์ตระกูลของคุณเอง) คุณค่าของวิธีการในการศึกษารูปแบบการถ่ายทอดลักษณะ

วิธีการทางพันธุศาสตร์มนุษย์

สำหรับการวิจัยทางพันธุกรรม บุคคลเป็นสิ่งที่ไม่สะดวก เนื่องจากในบุคคล: การทดลองข้ามเป็นไปไม่ได้ โครโมโซมจำนวนมาก วัยแรกรุ่นมาช้า ลูกหลานจำนวนน้อยในแต่ละครอบครัว การปรับสภาพความเป็นอยู่ให้เท่าเทียมกันสำหรับลูกหลานเป็นไปไม่ได้

มีการใช้วิธีการวิจัยหลายวิธีในพันธุศาสตร์มนุษย์

วิธีการลำดับวงศ์ตระกูล

การใช้วิธีนี้เป็นไปได้ในกรณีที่รู้จักญาติโดยตรง - บรรพบุรุษของเจ้าของลักษณะทางพันธุกรรม (proband) ในสายมารดาและบิดาในหลายชั่วอายุคนหรือลูกหลานของโพรแบนด์ในหลายชั่วอายุคน เมื่อรวบรวมสายเลือดในพันธุศาสตร์จะใช้ระบบสัญกรณ์บางอย่าง หลังจากรวบรวมสายเลือดแล้ว การวิเคราะห์จะดำเนินการเพื่อสร้างลักษณะการสืบทอดของลักษณะที่กำลังศึกษา

อนุสัญญาที่นำมาใช้ในการจัดทำสายเลือด:

1 - ชาย; 2 - ผู้หญิง; 3 - เพศไม่ชัดเจน; 4 - เจ้าของลักษณะภายใต้การศึกษา; 5 - พาหะต่างกันของยีนด้อยที่ศึกษา 6 - การแต่งงาน; 7 - การแต่งงานของผู้ชายกับผู้หญิงสองคน 8 - การแต่งงานที่เกี่ยวข้อง; 9 - พ่อแม่ลูกและลำดับการเกิด 10 - ฝาแฝด dizygotic; 11 - ฝาแฝด monozygotic

ขอบคุณ วิธีการลำดับวงศ์ตระกูลได้กำหนดประเภทของการสืบทอดลักษณะต่างๆ มากมายในมนุษย์แล้ว ดังนั้นตามประเภทที่โดดเด่นของ autosomal, polydactyly (จำนวนนิ้วที่เพิ่มขึ้น), ความสามารถในการม้วนลิ้นลงในหลอด, brachydactyly (นิ้วสั้นเนื่องจากไม่มีสอง phalanges บนนิ้วมือ), กระ, หัวล้านต้น, หลอมรวม นิ้ว ปากแหว่ง, เพดานโหว่ , ต้อกระจก , กระดูกเปราะบาง และอื่นๆ อีกมากมาย ภาวะผิวเผือก ผมสีแดง ความไวต่อโรคโปลิโอ เบาหวาน หูหนวกแต่กำเนิด และลักษณะอื่น ๆ ได้รับการถ่ายทอดเป็น autosomal recessive

มีลักษณะหลายอย่างที่สืบทอดมาจากความสัมพันธ์ทางเพศ: มรดกที่เชื่อมโยงกับ X - ฮีโมฟีเลีย, ตาบอดสี; Y-linked - ขอบ hypertrichosis ใบหู, นิ้วเท้าเป็นพังผืด มียีนจำนวนหนึ่งอยู่ในบริเวณที่คล้ายคลึงกันของโครโมโซม X และ Y เช่น ตาบอดสีทั่วไป

วิธีการวิเคราะห์สายเลือดเป็นวิธีพื้นฐานและเป็นสากลที่สุดในการศึกษาพันธุกรรมและความแปรปรวนของบุคคล ประกอบด้วยการศึกษาบางอย่างที่ปกติหรือบ่อยขึ้น สัญญาณทางพยาธิวิทยาในรุ่นของคนที่มีความเกี่ยวข้องกัน วิธีการลำดับวงศ์ตระกูลจะขึ้นอยู่กับลำดับวงศ์ตระกูล - การศึกษาลำดับวงศ์ตระกูล สาระสำคัญของวิธีการลำดับวงศ์ตระกูลคือการรวบรวมและวิเคราะห์สายเลือด วิธีการลำดับวงศ์ตระกูลสอดคล้องกับวิธีการหลักของพันธุศาสตร์ - วิธีการไฮบริดซึ่งได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดย G. Mendel แต่ต่างจากเขา นักวิจัยไม่ได้เลือกคู่พ่อแม่สำหรับการข้ามโดยเจตนา แต่วิเคราะห์ในรายละเอียดผลลัพธ์ของกระบวนการสืบพันธุ์ตามธรรมชาติของคนเท่านั้น ครอบครัวหนึ่งหรือหลายสิบครอบครัวที่มีญาติพี่น้องหลายรุ่นได้รับการวิเคราะห์ตามลักษณะที่กำลังศึกษา การใช้งาน จำนวนมากครอบครัวบางส่วนชดเชยภาวะเจริญพันธุ์ของมนุษย์ต่ำและเพิ่มจำนวนลูกหลานที่ศึกษา

ข้อมูลที่คล้ายกัน

วิธีการทางเซลล์สืบพันธุ์

จากการศึกษาโครโมโซมของมนุษย์ในสภาวะปกติและพยาธิสภาพ โดยปกติโครโมโซมของมนุษย์จะมีโครโมโซม 46 อัน - ออโตโซม 22 คู่และโครโมโซมเพศสองอัน การใช้งาน วิธีนี้ทำให้สามารถระบุกลุ่มของโรคที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมหรือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างได้ โรคดังกล่าวเรียกว่าโครโมโซม

ลิมโฟไซต์ในเลือดเป็นวัสดุที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการวิเคราะห์คาริโอไทป์ เลือดถูกถ่ายในผู้ใหญ่จากหลอดเลือดดำในทารกแรกเกิด - จากนิ้วใบหูส่วนล่างหรือส้นเท้า ลิมโฟไซต์ได้รับการปลูกฝังในอาหารเลี้ยงเชื้อพิเศษ ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีสารที่ "บังคับ" ลิมโฟไซต์ให้แบ่งอย่างเข้มข้นด้วยไมโทซิส หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง โคลชิซินจะถูกเพิ่มในการเพาะเลี้ยงเซลล์ Colchicine หยุดไมโทซิสที่ระดับเมตาเฟส อยู่ในช่วงเมตาเฟสที่โครโมโซมจะควบแน่นมากที่สุด จากนั้นเซลล์จะถูกถ่ายโอนไปยังสไลด์แก้ว ตากให้แห้งและย้อมด้วยสีย้อมต่างๆ การระบายสีอาจเป็น a) งานประจำ (โครโมโซมเปื้อนอย่างสม่ำเสมอ), b) ความแตกต่าง (โครโมโซมได้รับการกำหนดแนวขวางโดยโครโมโซมแต่ละตัวมีรูปแบบเฉพาะ) การย้อมสีประจำช่วยให้คุณระบุการกลายพันธุ์ของจีโนม กำหนดกลุ่มที่เป็นของโครโมโซม และค้นหาว่าจำนวนโครโมโซมที่เปลี่ยนไปในกลุ่มใด การย้อมสีดิฟเฟอเรนเชียลช่วยให้คุณระบุการกลายพันธุ์ของโครโมโซม กำหนดจำนวนโครโมโซมเป็นตัวเลข ค้นหาประเภทของการกลายพันธุ์ของโครโมโซม

ในกรณีที่จำเป็นต้องทำการวิเคราะห์คาริโอไทป์ของทารกในครรภ์ เซลล์ของน้ำคร่ำ (amniotic) จะถูกนำไปเพาะเลี้ยง ซึ่งเป็นส่วนผสมของเซลล์คล้ายไฟโบรบลาสต์และเซลล์เยื่อบุผิว

โรคโครโมโซม ได้แก่ กลุ่มอาการ Klinefelter, กลุ่มอาการ Turner-Shereshevsky, กลุ่มอาการดาวน์, กลุ่มอาการ Patau, กลุ่มอาการเอ็ดเวิร์ดส์ และอื่นๆ

ผู้ป่วยโรคไคลน์เฟลเตอร์ (47, XXY) เป็นเพศชายเสมอ พวกเขามีลักษณะโดยด้อยพัฒนาของต่อมเพศ, ความเสื่อมของท่อ seminiferous, มักจะปัญญาอ่อน, การเจริญเติบโตสูง (เนื่องจากขายาวไม่สมส่วน).

Turner-Shereshevsky syndrome (45, X0) พบได้ในผู้หญิง มันแสดงออกในการชะลอวัยแรกรุ่น, พัฒนาการของอวัยวะสืบพันธุ์, ประจำเดือน (ไม่มีประจำเดือน), ภาวะมีบุตรยาก ผู้หญิงที่มีอาการ Turner-Shereshevsky มีขนาดเล็กร่างกายไม่สมส่วน - พัฒนามากขึ้น ส่วนบนร่างกาย, ไหล่กว้าง, กระดูกเชิงกรานแคบ - รยางค์ล่างสั้นลง, คอสั้นพับ, ส่วน "มองโกลอยด์" ของดวงตาและสัญญาณอื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่ง

ดาวน์ซินโดรมเป็นหนึ่งในโรคโครโมโซมที่พบบ่อยที่สุด มันพัฒนาเป็นผลมาจาก trisomy บนโครโมโซม 21 (47; 21, 21, 21) วินิจฉัยโรคได้ง่ายเนื่องจากมีโรคต่างๆ ลักษณะเด่น: แขนขาสั้นลง กะโหลกเล็ก แบน สันจมูกกว้าง รอยแยกของ palpebral แคบที่มีแผลเฉียง มีรอยพับ เปลือกตาบน, ปัญญาอ่อน. มักพบการละเมิดโครงสร้างของอวัยวะภายใน

โรคโครโมโซมก็เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมเองเช่นกัน ดังนั้นการลบ p-arm ของ autosome No. 5 นำไปสู่การพัฒนาของ "cat's cry" syndrome ในเด็กที่เป็นโรคนี้ โครงสร้างของกล่องเสียงจะถูกรบกวน และในเด็กปฐมวัยจะมีเสียงคล้ายเสียง "เมี๊ยว" นอกจากนี้ยังมีการชะลอการพัฒนาจิตและภาวะสมองเสื่อม

โรคโครโมโซมมักเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นในเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อแม่คนใดคนหนึ่ง

วิธีทางชีวเคมี

ช่วยให้คุณตรวจจับความผิดปกติของการเผาผลาญที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของยีนและเป็นผลให้การเปลี่ยนแปลงในการทำงานของเอนไซม์ต่างๆ โรคเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมแบ่งออกเป็นโรคของการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต (เบาหวาน), เมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน, ไขมัน, แร่ธาตุ, ฯลฯ

Phenylketonuria หมายถึงโรคของการเผาผลาญกรดอะมิโน การเปลี่ยนฟีนิลอะลานีนจากกรดอะมิโนที่จำเป็นไปเป็นไทโรซีนจะถูกบล็อก ในขณะที่ฟีนิลอะลานีนจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดฟีนิลไพรูวิกซึ่งขับออกทางปัสสาวะ โรคนี้นำไปสู่การพัฒนาอย่างรวดเร็วของภาวะสมองเสื่อมในเด็ก การวินิจฉัยเบื้องต้นและอาหารสามารถหยุดการพัฒนาของโรคได้

42. การวินิจฉัยก่อนคลอดของโรคประจำตัวและโรคทางพันธุกรรมเป็นสาขาการแพทย์ที่ซับซ้อนซึ่งกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว เธอใช้และ การตรวจอัลตราซาวนด์ (อัลตราซาวนด์) และ อุปกรณ์ปฏิบัติการ (การตรวจชิ้นเนื้อ chorion, amnio- และ cordocentesis, การตรวจชิ้นเนื้อของกล้ามเนื้อและผิวหนังของทารกในครรภ์) และ วิธีการทางห้องปฏิบัติการ (cytogenetic, ชีวเคมี, อณูพันธุศาสตร์).

การวินิจฉัยก่อนคลอดมีความสำคัญอย่างยิ่งในการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมทางการแพทย์ เนื่องจากช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนจากการทำนายสุขภาพของเด็กในครอบครัวที่มีภาวะแทรกซ้อนทางพันธุกรรมได้ ปัจจุบันการวินิจฉัยก่อนคลอดจะดำเนินการในช่วงไตรมาสที่ 1 และ 2 ของการตั้งครรภ์ นั่นคือในช่วงเวลาที่หากตรวจพบพยาธิสภาพ ยังสามารถยุติการตั้งครรภ์ได้ ทุกวันนี้ เป็นไปได้ที่จะวินิจฉัยกลุ่มอาการของโครโมโซมเกือบทั้งหมดและโรคทางพันธุกรรมประมาณ 100 โรค ซึ่งสร้างข้อบกพร่องทางชีวเคมีได้อย่างน่าเชื่อถือ

การวินิจฉัยก่อนคลอด- การวินิจฉัยก่อนคลอดที่ซับซ้อนเพื่อตรวจหาพยาธิสภาพในขั้นตอนของการพัฒนามดลูก ช่วยให้คุณตรวจพบทารกในครรภ์ที่มีดาวน์ซินโดรมมากกว่า 98% (trisomy 21); trisomy 18 (รู้จักกันในชื่อ Edwards syndrome) ประมาณ 99.9%; trisomy 13 (กลุ่มอาการพาเตา) ประมาณ 99.9% มากกว่า 40% ของความผิดปกติของพัฒนาการของหัวใจ ฯลฯ หากทารกในครรภ์มีโรคผู้ปกครองด้วยความช่วยเหลือของแพทย์ที่ปรึกษาให้ชั่งน้ำหนักความเป็นไปได้อย่างรอบคอบ ยาสมัยใหม่และของตนเองในด้านการฟื้นฟูสมรรถภาพของเด็ก ผลที่ตามมา ครอบครัวตัดสินใจเกี่ยวกับชะตากรรมของเด็กคนนี้และตัดสินใจเกี่ยวกับการตั้งครรภ์ต่อไปหรือการยุติการตั้งครรภ์

การวินิจฉัยก่อนคลอดยังรวมถึงการระบุความเป็นพ่อในการตั้งครรภ์ระยะแรก ตลอดจนการกำหนดเพศของทารกในครรภ์

ข้อบ่งชี้ในการวินิจฉัยก่อนคลอด: การปรากฏตัวของโรคทางพันธุกรรมในครอบครัว; มารดาอายุมากกว่า 37 ปี; การขนส่งโดยมารดาของยีนสำหรับโรคถอยที่เชื่อมโยงด้วย X; มีประวัติการทำแท้งโดยธรรมชาติ วันแรกการตั้งครรภ์, การคลอดบุตร, เด็กที่มีรูปร่างผิดปกติ, พยาธิวิทยาของโครโมโซม; การปรากฏตัวของการจัดเรียงโครงสร้างของโครโมโซมในพ่อแม่คนใดคนหนึ่ง heterozygosity ของพ่อแม่ทั้งสองสำหรับอัลลีลหนึ่งคู่ในพยาธิวิทยาด้วยการสืบทอดประเภท autosomal recessive; โซนของรังสีพื้นหลังที่เพิ่มขึ้น

ปัจจุบันมีการใช้วิธีการวินิจฉัยก่อนคลอดทางอ้อมและทางตรงด้วยวิธีการทางอ้อม หญิงตั้งครรภ์จะได้รับการตรวจ (วิธีการทางสูติกรรมและนรีเวช, เซรั่มในเลือดสำหรับ alpha-fetoprotein) ด้วยวิธีการโดยตรง - ทารกในครรภ์

วิธีการโดยตรงที่เกิดขึ้นโดยไม่ทำลายเนื้อเยื่อ โดยไม่ต้องผ่าตัด รวมถึงการตรวจอัลตราซาวนด์ วิธีการโดยตรงซึ่งผ่านการละเมิดความสมบูรณ์ของเนื้อเยื่อ - chorionbiopsy, amniocentesis, cordocentesis และ fetoscopy

อัลตร้าซาวด์ echography- นี่คือการใช้อัลตราซาวนด์เพื่อให้ได้ภาพของทารกในครรภ์และเยื่อหุ้มของมัน สถานะของรก

ในสัปดาห์ที่ 5 ของการตั้งครรภ์ สามารถรับภาพของเยื่อหุ้มของตัวอ่อนได้แล้ว เมื่อสิ้นสุดสัปดาห์ที่ 6 ก็สามารถลงทะเบียนกิจกรรมการเต้นของหัวใจได้ และในสัปดาห์ที่ 7 สามารถรับภาพได้ ของทารกในครรภ์นั่นเอง

ในช่วงสองเดือนแรกของการตั้งครรภ์ อัลตราซาวนด์ยังไม่เปิดเผยความผิดปกติในการพัฒนาของทารกในครรภ์ แต่สามารถระบุความมีชีวิตได้ ในสัปดาห์ที่ 12 - 20 ของการตั้งครรภ์ การวินิจฉัยการตั้งครรภ์แฝด การแปลเป็นภาษาท้องถิ่นของรก การไม่มีศีรษะ หรือ ไขสันหลัง, ข้อบกพร่องในระบบโครงร่าง, การปิดท่อประสาท, การรวมตัวของคลองธรรมชาติ ระบบทางเดินอาหาร.

วิธีการนี้มีความปลอดภัย ดังนั้นระยะเวลาของการศึกษาจึงไม่จำกัด และสามารถใช้ซ้ำได้ ในระหว่างตั้งครรภ์ปกติจะทำอัลตราซาวนด์สองครั้งและในครรภ์ที่มีความเสี่ยงต่อภาวะแทรกซ้อนจะทำทุกๆ 2 สัปดาห์

อัลตร้าซาวด์ของทารกในครรภ์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ: การปรากฏตัวของความผิดปกติ แต่กำเนิดในพ่อแม่และญาติสนิท; โรคภายนอกของสตรีมีครรภ์ เช่น ความดันโลหิตสูง, โรคเบาหวาน, thyrotoxicosis, โรคหัวใจ, โรคอ้วน, ฯลฯ ; การปรากฏตัวของเด็กที่เสียชีวิตในครรภ์, การตายปริกำเนิดของเด็กสองคนขึ้นไป; การคุกคามของการทำแท้ง การตกเลือด; น้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นไม่เพียงพอของหญิงตั้งครรภ์ ความคลาดเคลื่อนระหว่างขนาดของมดลูกและอายุครรภ์ การตั้งครรภ์หลายครั้ง fibromyoma ของมดลูก

โดยทั่วไปอัลตราซาวนด์ช่วยให้คุณได้รับข้อมูลเกี่ยวกับขนาดของทารกในครรภ์ (ความยาวของร่างกาย, สะโพก, ไหล่, เส้นผ่านศูนย์กลางของศีรษะ), การปรากฏตัวของ dysmorphia, การทำงานของหัวใจ, ปริมาตรของของเหลวในตัวอ่อน เยื่อหุ้มเซลล์และขนาดของรก

อัลตราซาวนด์สามารถตรวจพบความผิดปกติบางอย่างในทารกในครรภ์ได้ ตัวอย่างเช่น การขาดของสมองและไขสันหลัง, น้ำไขสันหลังในโพรงกะโหลกมากเกินไป, ความผิดปกติในโครงสร้างของไต, การพัฒนาที่ผิดปกติของแขนขา, ปอด, หลายอย่าง ความพิการแต่กำเนิด, ข้อบกพร่องของหัวใจ, อาการบวมน้ำของทารกในครรภ์และรก.

Echography ของรกช่วยให้คุณสามารถระบุตำแหน่งของมัน, การปรากฏตัวของการแยกส่วน, ซีสต์, สัญญาณของริ้วรอย, การทำให้ผอมบางหรือหนาของรก

Doppler อัลตราซาวนด์ Doppler สีสะท้อนการไหลเวียนของทารกในครรภ์

ภาพ NMRของทารกในครรภ์ช่วยให้สามารถตรวจจับความผิดปกติทางโครงสร้างที่ตรวจไม่พบโดยอัลตราซาวนด์ เช่น ความผิดปกติเล็กๆ น้อยๆ ของสมอง, หัวตีบ, ความผิดปกติในโครงสร้างของไต เป็นต้น

มักใช้วิธีการวิจัยสามวิธี:ระดับของ alpha-fetoprotein (โปรตีนจากตัวอ่อนพิเศษ) เนื้อหาของ chorionic gonadotropin (ฮอร์โมนที่ผลิตโดยรกระหว่างตั้งครรภ์) และ estriol ฟรี (ฮอร์โมนเพศหญิง) ในเลือดของผู้หญิงในไตรมาสที่ 2 ของการตั้งครรภ์ การเบี่ยงเบนของตัวบ่งชี้เหล่านี้จากบรรทัดฐานทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ที่มีความเสี่ยงสูงสำหรับทารกในครรภ์

เนื้อหาของ alpha-fetoprotein ในของเหลวทางชีวภาพเพิ่มขึ้นด้วยความผิดปกติหลายอย่างของทารกในครรภ์ ไส้เลื่อนกระดูกสันหลัง, น้ำไขสันหลังในกะโหลกศีรษะมากเกินไป, ไม่มีสมองหรือไขสันหลัง, ความผิดปกติของระบบทางเดินอาหาร, ข้อบกพร่องในด้านหน้า ผนังหน้าท้อง, ความผิดปกติของไต, fetoplacental insufficiency (การทำงานของรกไม่เพียงพอ), การชะลอการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์, การตั้งครรภ์หลายครั้ง, ภาวะครรภ์เป็นพิษ, ความขัดแย้ง Rh, ไวรัสตับอักเสบที่.

ความเข้มข้นของ alpha-fetoprotein ในเลือดของหญิงตั้งครรภ์จะลดลงในกรณีที่มีโรคโครโมโซมในทารกในครรภ์ เช่น โรค Down หรือหากหญิงตั้งครรภ์เป็นเบาหวานชนิดที่ 1

ปัจจุบันการศึกษา alpha-fetoprotein ได้ดำเนินการในช่วงไตรมาสที่ 1 ของการตั้งครรภ์พร้อมๆ กัน โดยมีการกำหนดโปรตีน A เฉพาะสำหรับสตรีมีครรภ์ ซึ่งทำให้สามารถวินิจฉัยโรค Down และความผิดปกติของโครโมโซมอื่นๆ ในทารกในครรภ์ได้เมื่ออายุ 11-13 ปี สัปดาห์

Chorionic gonadotropin (CG) ถูกกำหนดแล้วในวันที่ 8 - 9 หลังจากการปฏิสนธิ เมื่อตรวจเลือดของผู้หญิงในไตรมาสที่ 2 ของการตั้งครรภ์ ระดับเอชซีจีที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ถึงความล่าช้าในการพัฒนาทารกในครรภ์ ความเสี่ยงสูงที่จะเสียชีวิต รกลอกตัว และรกชนิดอื่นๆ ไม่เพียงพอ (การหยุดชะงักของรก) ).

การศึกษาโปรตีนการตั้งครรภ์ I (โปรตีน Schwangerschaft I)ในเลือดของผู้หญิงแล้วในไตรมาสที่ 1 ของการตั้งครรภ์เป็นตัวบ่งชี้ถึงโรคโครโมโซมของทารกในครรภ์

การตรวจชิ้นเนื้อ Chorionic- นี่คือการนำเนื้อเยื่อคอเรียน (เยื่อหุ้มตัวอ่อน) จะดำเนินการระหว่างสัปดาห์ที่ 8 ถึง 10 ผ้าที่ใช้สำหรับการศึกษาไซโตเจเนติกส์และชีวเคมี การวิเคราะห์ดีเอ็นเอ ด้วยวิธีนี้ สามารถตรวจพบการกลายพันธุ์ทุกประเภท (ยีน โครโมโซม และจีโนม)

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการตรวจชิ้นเนื้อคือสามารถใช้ในระยะแรกของการพัฒนาของทารกในครรภ์ นั่นคือหากมีการเปิดเผยความเบี่ยงเบนในการพัฒนาของทารกในครรภ์และผู้ปกครองตัดสินใจที่จะยุติการตั้งครรภ์การทำแท้งใน 10-12 สัปดาห์นั้นอันตรายน้อยกว่า 18–20 สัปดาห์เมื่อทราบผลของการเจาะน้ำคร่ำ

การเจาะน้ำคร่ำ- รับน้ำคร่ำ (ของเหลวรอบ ๆ ตัวอ่อนในครรภ์) และเซลล์ของทารกในครรภ์เพื่อทำการวิเคราะห์ สามารถรับวัสดุได้ในสัปดาห์ที่ 16 ของการตั้งครรภ์

ข้อบ่งชี้หลักสำหรับการเจาะน้ำคร่ำเป็นเรื่องทั่วไป: อายุของหญิงตั้งครรภ์มากกว่า 35 ปี; ระดับ alpha-fetoprotein ที่ผิดปกติ, gonadotropin chorionic ของมนุษย์และ estriol ฟรีในเลือดของหญิงตั้งครรภ์; การปรากฏตัวของปัจจัยเสี่ยงร้ายแรงหลายประการสำหรับการตั้งครรภ์ ภาวะแทรกซ้อน

บุคคล: การตายคลอด, การตายปริกำเนิด; การคลอดบุตรคนก่อนกับ โรคโครโมโซมหรือมีลักษณะผิดปกติ โมเสคที่สมดุลของโครโมโซมในพ่อแม่ X syndrome เปราะบางในญาติที่ใกล้ชิด การกำหนดเพศของทารกในครรภ์ที่มีความเสี่ยงต่อโรคที่เชื่อมโยงกับ X ทางพันธุกรรม (ฮีโมฟีเลีย, ภูมิคุ้มกันบกพร่อง ฯลฯ ); โรคเมตาบอลิจากกรรมพันธุ์ การสัมผัสกับ สารก่อมะเร็งในร่างกายของหญิงตั้งครรภ์ใน ช่วงเวลาวิกฤติพัฒนาการของทารกในครรภ์ การชะลอการเจริญเติบโตของมดลูกและ dysmorphia ของทารกในครรภ์ตามอัลตราซาวนด์ ความเสี่ยงของการติดเชื้อในมดลูก (หัดเยอรมัน, cytomegaly, toxoplasmosis)

ภาวะแทรกซ้อนด้วยวิธีการวิจัยนี้ไม่เกิน 1%

น้ำคร่ำใช้สำหรับการศึกษาทางชีวเคมีที่ตรวจพบการกลายพันธุ์ของยีน และเซลล์จะใช้สำหรับการวิเคราะห์ดีเอ็นเอ (ตรวจหาการกลายพันธุ์ของยีน) การวิเคราะห์ทางเซลล์และการตรวจหา X- และ Y-chromatin (วินิจฉัยการกลายพันธุ์ของยีนและโครโมโซม)

การศึกษาทางชีวเคมีของน้ำคร่ำสามารถให้ข้อมูลที่มีค่าได้ ตัวอย่างเช่น การวินิจฉัยโรค adrenogenital (การสังเคราะห์ฮอร์โมนบกพร่องโดยเยื่อหุ้มสมองต่อมหมวกไตและการทำงานของมลรัฐ - ต่อมใต้สมอง - รังไข่) ในตัวอ่อนเป็นไปได้เร็วที่สุดในสัปดาห์ที่ 8

การศึกษาสเปกตรัมของกรดอะมิโนในน้ำคร่ำช่วยให้คุณระบุโรคเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมในทารกในครรภ์ได้ ตัวอย่างเช่น arginine-succinic aciduria, citrullinuria เป็นต้น

การศึกษาน้ำคร่ำใช้เพื่อตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซม กำหนดกิจกรรมของเอนไซม์

Cordocentesis- ดูดเลือดจากสายสะดือ วัสดุนี้ใช้สำหรับการศึกษาเกี่ยวกับเซลล์พันธุศาสตร์ พันธุกรรมระดับโมเลกุล และชีวเคมี จัดขึ้นตั้งแต่สัปดาห์ที่ 18 ถึงสัปดาห์ที่ 22

ข้อดีของ Cordocentesis เมื่อเปรียบเทียบกับการเจาะน้ำคร่ำคือเลือดของทารกในครรภ์จะถูกถ่ายซึ่งมี สำคัญสำหรับการวินิจฉัยการติดเชื้อในมดลูก เช่น HIV, หัดเยอรมัน, cytomegaly, parvovirus B19

อย่างไรก็ตาม ข้อบ่งชี้สำหรับโรคไขข้ออักเสบนั้นมีข้อ จำกัด เนื่องจาก มีความเสี่ยงสูงภาวะแทรกซ้อนเช่นการเสียชีวิตของทารกในครรภ์ (มากถึง 6%) การแท้งบุตร (9%)

Fetoscopy- การตรวจทารกในครรภ์ด้วยกล้องเอนโดสโคปไฟเบอร์ออปติกที่สอดเข้าไปในเยื่อหุ้มตัวอ่อนผ่านผนังด้านหน้าของมดลูก วิธีนี้ช่วยให้คุณตรวจทารกในครรภ์ สายสะดือ รก และทำการตรวจชิ้นเนื้อ

Fetoscopy มีข้อ จำกัด ในการใช้งานเนื่องจากมีความเสี่ยงสูงที่จะแท้งบุตรและเป็นเรื่องยากในทางเทคนิค

เทคโนโลยีสมัยใหม่อนุญาตให้ การตรวจชิ้นเนื้อผิวหนัง กล้ามเนื้อ ตับของทารกในครรภ์ วัสดุที่ใช้วินิจฉัยอาการรุนแรง โรคทางพันธุกรรมตัวอย่างเช่น genodermatosis, กล้ามเนื้อเสื่อม, glycogenosis เป็นต้น

ความเสี่ยงของการทำแท้งโดยใช้วิธีการวินิจฉัยก่อนคลอดที่ละเมิดความสมบูรณ์ของเนื้อเยื่อคือ 1 - 2%

Vesicocentesis- เจาะผนัง กระเพาะปัสสาวะทารกในครรภ์จะได้รับปัสสาวะ วัสดุที่ใช้สำหรับการวิจัยกรณี โรคร้ายแรงและความผิดปกติของระบบทางเดินปัสสาวะ

การวินิจฉัยก่อนปลูกถ่ายโรคทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้จากการปฏิสนธินอกร่างกายและการใช้ DNA ของตัวอ่อนหลายชุด

มีเทคโนโลยีในการตรวจหาโรคต่างๆ เช่น Tay-Sachs, hemophilia, Duchenne myodystrophy, X-chromosome ที่เปราะบาง เป็นต้น อย่างไรก็ตาม มันสามารถใช้ได้กับศูนย์ที่มีขนาดใหญ่มากเพียงไม่กี่แห่งและมีราคาแพง

มีการพัฒนาวิธีการเพื่อแยกเซลล์ของทารกในครรภ์ที่ไหลเวียนอยู่ในเลือดของหญิงตั้งครรภ์เพื่อทำการวิเคราะห์ทางเซลล์พันธุศาสตร์ โมเลกุลพันธุกรรม และภูมิคุ้มกัน

การพัฒนาและเผยแพร่วิธีการวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมก่อนคลอดจะช่วยลดอุบัติการณ์ของ พยาธิวิทยาทางพันธุกรรมทารกแรกเกิด

ใช้วิธีการทางชีวเคมีใน การวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการโรคทางพันธุกรรมตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ตัวชี้วัดทางชีวเคมีสะท้อนแก่นแท้ของโรคได้ดีกว่า อาการทางคลินิกไม่เพียงแต่ในการวินิจฉัย แต่ยังรวมถึงด้านพันธุกรรมด้วย วิธีทางชีวเคมีมีวัตถุประสงค์เพื่อระบุฟีโนไทป์ทางชีวเคมีของสิ่งมีชีวิต ฟีโนไทป์ได้รับการประเมินในระดับต่างๆ ตั้งแต่ผลิตภัณฑ์ยีนปฐมภูมิ (สายโซ่โพลีเปปไทด์) ไปจนถึงสารเมแทบอไลต์ขั้นสุดท้ายในปัสสาวะและเหงื่อ ความสำคัญของวิธีการเหล่านี้เพิ่มขึ้นตามคำอธิบายของโรคทางพันธุกรรมและการปรับปรุงวิธีการ (อิเล็กโทรโฟรีซิส โครมาโตกราฟี สเปกโทรสโกปี ฯลฯ) แผนการตรวจเบื้องต้นขึ้นอยู่กับภาพทางคลินิกของโรค ข้อมูลลำดับวงศ์ตระกูล และกลยุทธ์ทางชีวเคมี ซึ่งทำให้สามารถกำหนดหลักสูตรต่อไปของการตรวจโดยพิจารณาจากการยกเว้นโรคบางประเภทเป็นระยะๆ (วิธีการกรอง) วิธีการทางชีวเคมีนั้นมีหลายขั้นตอนซึ่งต้องใช้อุปกรณ์ของคลาสต่าง ๆ วัตถุประสงค์ของการวินิจฉัยทางชีวเคมีอาจเป็นปัสสาวะ เหงื่อ. พลาสม่าและซีรั่มเลือด, องค์ประกอบที่มีรูปร่างเลือด, การเพาะเลี้ยงเซลล์ (ไฟโบรบลาสต์, ลิมโฟไซต์) เมื่อใช้วิธีการกรอง จะแยกความแตกต่างออกเป็นสองระดับ: ระดับปฐมภูมิและระดับการทำให้กระจ่าง เป้าหมายหลักของการวินิจฉัยเบื้องต้นคือการระบุบุคคลที่มีสุขภาพดีและเลือกบุคคลสำหรับการวินิจฉัยต่อไป โปรแกรมดังกล่าวใช้ปัสสาวะและเลือดจำนวนเล็กน้อยเป็นวัตถุ โปรแกรมการวินิจฉัยทางชีวเคมีเบื้องต้นอาจมีขนาดใหญ่และคัดเลือกได้

โปรแกรมการคัดเลือกรวมถึงการตรวจสอบความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมทางชีวเคมี (ปัสสาวะ เลือด) ในผู้ป่วยที่สงสัยว่าเป็นโรคทางพันธุกรรม โปรแกรมดังกล่าวใช้การทดสอบเชิงคุณภาพอย่างง่าย (เช่น การทดสอบเฟอริกคลอไรด์เพื่อตรวจหาฟีนิลคีโตนูเรีย) หรือวิธีการที่แม่นยำยิ่งขึ้นซึ่งสามารถตรวจจับความผิดปกติกลุ่มใหญ่ได้ การใช้โครมาโตกราฟีแบบชั้นบางสามารถวินิจฉัยความผิดปกติทางพันธุกรรมของการเผาผลาญกรดอะมิโนโอลิโกแซ็กคาไรด์ได้ ไกลโคซามิโนไกลแคน (mucopolis-charides) แก๊สโครมาโตกราฟีใช้ในการตรวจหาโรคเมตาบอลิที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม กรดอินทรีย์ด้วยความช่วยเหลือของเฮโมโกลบินอิเล็กโตรโฟรีซิสทำให้วินิจฉัยกลุ่มของฮีโมโกลบินิโนพาธีทั้งหมด เพื่อให้การวิเคราะห์ทางชีวเคมีลึกซึ้งยิ่งขึ้น บางครั้งก็จำเป็นไม่เพียงเท่านั้น ปริมาณเมแทบอไลต์ แต่ยังรวมถึงการกำหนดกิจกรรมของเอนไซม์ (โดยใช้เนื้อเยื่อดั้งเดิมหรือเซลล์ที่เพาะเลี้ยง) เช่น การใช้เทคนิคฟลูออโรเมตริก การวินิจฉัยทางชีวเคมีหลายขั้นตอนดำเนินการโดยอุปกรณ์อัตโนมัติ โดยเฉพาะเครื่องวิเคราะห์อะมิโน โปรแกรมคัดกรองโรคเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมด้วย หลักสูตรเฉียบพลันและผลร้ายแรงในระยะแรกจะได้รับการพัฒนาในสายพันธุการแพทย์ ศูนย์วิทยาศาสตร์ราม. ประกอบด้วยสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกรวมถึงการทดสอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณด้วยปัสสาวะและเลือดเพื่อหาโปรตีน กรดคีโต ซีสทีน โฮโมซิสติน creatinine เป็นต้น ระยะที่สอง

โดยอาศัยวิธีการโครมาโตกราฟีแบบชั้นบางของปัสสาวะและเลือดเพื่อตรวจหากรดอะมิโน กรดฟีนอลิก โมโนและไดแซ็กคาไรด์ เป็นต้น ข้อบ่งชี้สำหรับวิธีทางชีวเคมี:

มีอาการชัก, โคม่า, อาเจียน, ความดันเลือดต่ำ, โรคดีซ่านในทารกแรกเกิด

กลิ่นเฉพาะของปัสสาวะและเหงื่อในเด็ก

ความเป็นกรด, การละเมิดสถานะกรดเบส

หยุดการเจริญเติบโต

ในเด็กในทุกกรณีความสงสัยเกี่ยวกับโรคเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม (การชะลอตัวของการพัฒนาจิตใจและร่างกาย, การสูญเสียหน้าที่ที่ได้รับ, ภาพทางคลินิกที่เฉพาะเจาะจงสำหรับโรคทางพันธุกรรมใด ๆ)

การวินิจฉัยในผู้ใหญ่ที่เป็นโรคทางพันธุกรรมและภาวะเฮเทอโรไซกัส (ความไม่เพียงพอของกลูโคส -6-ฟอสเฟตดีไฮโดรจีเนส

โปรแกรมคัดกรองจำนวนมาก

โปรแกรมนี้ใช้แนวคิดของการวินิจฉัยพรีคลินิกและความเป็นไปได้ในการนอร์โมกโคปีฟีโนไทป์ สำหรับโรคต่างๆ ไม่เพียงเท่านั้น พื้นฐานทางทฤษฎีการวินิจฉัย (ก่อนการพัฒนา ภาพทางคลินิก) แต่ยังรวมถึงวิธีการ การรักษาเชิงป้องกัน. โปรแกรมเหล่านี้เรียกว่า คัดกรอง (กรอง).แนวคิดในการคัดกรองเกิดในสหรัฐอเมริกาเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 ลักษณะทั่วไปการตรวจคัดกรองคือ:

1) มวลและธรรมชาติที่ไม่ได้เลือกของการสำรวจ:

2) การวางแนวป้องกัน

3) การวินิจฉัยสองขั้นตอน

คัดกรอง -เป็นการระบุโรคที่ไม่รู้จักด้วยความช่วยเหลือของการตรวจ (การทดสอบ) อย่างรวดเร็ว แนวทางนี้ช่วยรับรองการเลือกบุคคลที่มีแนวโน้มเป็นโรคจากบุคคลเหล่านั้น ที่ไม่มีโรคในทางคลินิก กลุ่มคนที่มีความเป็นไปได้สูงที่จะเป็นโรคนี้ควรได้รับการตรวจสอบอีกครั้งโดยใช้วิธีการวินิจฉัยที่กระจ่างชัด ซึ่งอนุญาตให้แยกการวินิจฉัยที่น่าสงสัยออกหรือเพื่อยืนยันในบุคคลใดบุคคลหนึ่ง

โรคทางพันธุกรรมที่ตรงตามเกณฑ์ต่อไปนี้จะต้องได้รับการตรวจคัดกรองเป็นจำนวนมาก

1. หากไม่มีการป้องกันอย่างทันท่วงที โรคจะลดอัตราการมีชีวิตและนำไปสู่ความทุพพลภาพได้อย่างมาก ผู้ป่วยต้องการการดูแลเป็นพิเศษ

2. มีวิธีการทางชีวเคมีหรืออณูพันธุศาสตร์เพื่อการวินิจฉัยโรคที่แม่นยำในระยะพรีคลินิก

3. สำหรับโรคที่ตรวจพบคุณต้องมี วิธีที่มีประสิทธิภาพการรักษา.

4. ความถี่ของโรคที่ตรวจพบควรอยู่ภายใน 1:10000 ขึ้นไป

วิธีการวินิจฉัยการกรองด้วยตะแกรงจำนวนมากควรเป็นไปตามต่อไปนี้เกณฑ์.

1. ความสามารถในการทำกำไร วิธีการควรเป็นเทคนิคที่ง่ายและราคาถูกสำหรับการวิจัยจำนวนมาก

2. ค่าการวินิจฉัย

3. ความน่าเชื่อถือหรือการทำซ้ำ ผลการสำรวจควรทำซ้ำอย่างเท่าเทียมกันในผลงานของนักวิจัยที่แตกต่างกัน

4. ความพร้อมใช้งานของวัสดุชีวภาพ ควรปรับวิธีการนี้ให้เข้ากับการวิเคราะห์วัสดุชีวภาพที่ได้มาอย่างง่ายดายในปริมาณน้อย เก็บรักษาไว้อย่างดี และเป็นที่ยอมรับสำหรับการจัดส่งไปยังห้องปฏิบัติการแบบรวมศูนย์

วัตถุประสงค์หลักของโปรแกรมการตรวจคัดกรองมวลชนทารกแรกเกิดสำหรับโรคทางพันธุกรรม - การตรวจหาโรคในระยะพรีคลินิกและการรักษา

โปรแกรมประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

1. การนำวัสดุชีวภาพจากทารกแรกเกิดทั้งหมดและส่งไปยังห้องปฏิบัติการ

2. การตรวจวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการ

3. ชี้แจงการวินิจฉัยทุกกรณีด้วยผลบวก

4. การรักษาผู้ป่วยและการตรวจร่างกายด้วยการควบคุมการรักษา

5. การให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมทางการแพทย์ของครอบครัว

ในรัสเซีย การตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดสำหรับโรคทางพันธุกรรม 2 โรค ได้แก่ ฟีนิลคีโตนูเรีย (PKU) และภาวะไทรอยด์ทำงานต่ำแต่กำเนิด (CH)

วัสดุชีวภาพสำหรับการตรวจวินิจฉัย PKU คือจุดที่แห้งบนกระดาษโครมาโตกราฟี (หรือกระดาษกรอง) เส้นเลือดฝอยทารกแรกเกิด ความเข้มข้นของฟีนิลอะลานีนมักถูกกำหนดโดยวิธีเชิงปริมาณฟลูออโรเมตริก

ด้วย VH ในตัวอย่างเลือดของทารกแรกเกิด ความเข้มข้นของ thyroxine (T4) จะถูกกำหนดและ ฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์(TSH) โดยใช้การถ่ายภาพด้วยคลื่นวิทยุหรือวิธีอิมมูโนเอนไซม์

ในต่างประเทศ ในบรรดาโรคที่คัดกรอง:

โรคปอดเรื้อรัง.

ฮิสทิดินีเมีย

กาแลคโตซีเมีย

โรคลิวซิโนซิส

ไทโรซินเมีย

การขาดสารแอนติทริปซินอัลฟ่า-1

Arginine-succinic aciduria เป็นต้น

การวินิจฉัยก่อนคลอด

การวินิจฉัยก่อนคลอด (ก่อนคลอด) (PD) -นี่คือการวินิจฉัยสถานะของตัวอ่อนและทารกในครรภ์โดยพิจารณาจากองค์ประกอบของการเลือกมดลูกเทียมของตัวอ่อนและทารกในครรภ์ที่มีข้อบกพร่องทางพันธุกรรมโดยการวินิจฉัยยีนหรือการกลายพันธุ์ของโครโมโซมในตัวพวกเขาหรือ ความผิดปกติแต่กำเนิดการพัฒนา. ช่วยในการทำนายสุขภาพของเด็กในครอบครัวที่มีพันธุกรรมที่เลวร้ายและใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อยุติการตั้งครรภ์กับทารกในครรภ์ที่ผิดปกติ ความได้เปรียบของการดำเนินการ PD ถูกกำหนดหาก:

มีความเป็นไปได้ที่จะมีบุตรที่มียีนรุนแรงหรือโรคโครโมโซมรุนแรง ซึ่งเป็นโรค BAD complex:

ความเสี่ยงของการมีบุตรที่ป่วยนั้นสูงกว่าความเสี่ยงของภาวะแทรกซ้อนของ PD:

คุณหมอมีการตรวจและ อุปกรณ์ที่จำเป็น. วิธีการ PD มีความหลากหลายและการใช้งานขึ้นอยู่กับอายุครรภ์ วิธีการ PD มีสามกลุ่ม:

1. การตรวจคัดกรอง

2. ไม่รุกราน

3. รุกราน

ถึงเครื่องร่อน วิธีการทางห้องปฏิบัติการหมายถึงการกำหนดระดับซีรั่มในเลือดของสารที่ตั้งครรภ์ ซึ่งเรียกว่าเครื่องหมายซีรัมของมารดา: alpha-fetoprotein (AFP), chorionic gonadotropin (hCG), unbound estriol (NE), โปรตีนพลาสม่าที่เกี่ยวข้องกับการตั้งครรภ์-A (PAPP-A)

เอเอฟพี-มันเป็นโปรตีนที่ผลิตโดยตับของทารกในครรภ์ในครรภ์ เนื้อหาเปลี่ยนแปลงในระหว่างตั้งครรภ์ AFP ได้รับการตรวจสอบเพื่อตรวจหาข้อบกพร่องในท่อประสาท (anencephaly, sma blaisa) โรคไต polycystic, omphalocele โรคไตอักเสบ แต่กำเนิด, กลุ่มอาการดาวน์ ฯลฯ โดยจะกำหนดในไตรมาสแรก (10-14 สัปดาห์) และในไตรมาสที่สอง (16-20 สัปดาห์) ตรวจพบการเพิ่มขึ้นของ AFP ที่สูงกว่า 5-7 MOM ด้วยความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง การลดลงของระดับ AFP เป็นลักษณะของดาวน์ซินโดรม

ในไตรมาสแรกจะมีการกำหนดความเข้มข้นของ hCG ฟรีและ PAPP-A ด้วย

ในไตรมาสที่สองจะตรวจสอบระดับความเข้มข้นในเลือดของหญิงตั้งครรภ์ของ NE และเอชซีจีทั้งหมดและฟรี

วิธีทางชีวเคมี - ช่วยให้คุณระบุความผิดปกติของการเผาผลาญที่เกิดจากกรรมพันธุ์
การนำวิธีนี้ไปปฏิบัติเกี่ยวข้องกับการค้นพบของแพทย์ชาวอังกฤษ A. Garrod เมื่อต้นศตวรรษที่ 20 เกี่ยวกับลักษณะทางชีวเคมีของโรคเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม ซึ่ง Garrod เองเรียกว่าข้อผิดพลาดที่มีมาแต่กำเนิดของการเผาผลาญอาหาร เมื่อศึกษาอัลคัปโตนูเรียแล้วพบว่าโรคนี้ถ่ายทอดเป็น ลักษณะด้อยและถูกกำหนดโดยการไม่มีเอนไซม์จำเพาะ
การพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับกลไกการออกฤทธิ์ของยีนโดยการควบคุมแต่ละขั้นตอนของการเผาผลาญของสารประกอบต่างๆ ในเซลล์ควรพิจารณาการทำงานของ D. Beadle และ E. Tatum ผู้ซึ่งนำเสนอ “ยีนตัวเดียว” - สมมติฐานหนึ่งเอนไซม์” ต่อมาถูกดัดแปลงเป็นสมมติฐาน “สายโซ่โพลีเปปไทด์หนึ่งยีน-หนึ่ง”
โรคทางพันธุกรรมที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนที่เปลี่ยนโครงสร้างหรืออัตราการสังเคราะห์โปรตีนมักจะมาพร้อมกับการละเมิดคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และการเผาผลาญอื่นๆ ความผิดปกติของการเผาผลาญทางพันธุกรรมสามารถวินิจฉัยได้โดยการกำหนดโครงสร้างของโปรตีนที่เปลี่ยนแปลงหรือปริมาณของโปรตีน การระบุเอนไซม์ที่บกพร่อง หรือการตรวจจับตัวกลางการเผาผลาญในของเหลวในร่างกายนอกเซลล์ (เลือด ปัสสาวะ เหงื่อ ฯลฯ) ตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์ลำดับกรดอะมิโนของสายโปรตีนเฮโมโกลบินที่กลายพันธุ์ทำให้สามารถระบุข้อบกพร่องทางพันธุกรรมหลายอย่างที่เป็นสาเหตุของโรค - ฮีโมโกลบินได้ ดังนั้น ในโรคโลหิตจางชนิดเคียวในมนุษย์ ฮีโมโกลบินที่ผิดปกติเนื่องจากการกลายพันธุ์จึงแตกต่างจากปกติโดยการแทนที่กรดอะมิโนเพียงตัวเดียว (กรดกลูตามิกกับวาลีน)
ปัจจุบันมีการอธิบายโรคเกี่ยวกับการเผาผลาญมากกว่า 600 โรค ตัวอย่างเช่น phenylketonuria หมายถึงโรคของการเผาผลาญกรดอะมิโน
ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนฟีนิลอะลานีนที่จำเป็นของกรดอะมิโนเป็นไทโรซีนจะถูกบล็อก และฟีนิลอะลานีนจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดฟีนิลไพรูวิกซึ่งขับออกทางปัสสาวะ โรคนี้นำไปสู่การพัฒนาอย่างรวดเร็วของภาวะสมองเสื่อมในเด็ก การวินิจฉัยและการรับประทานอาหารในระยะเริ่มต้นสามารถหยุดการพัฒนาของโรคได้
ในการปฏิบัติทางการแพทย์ นอกจากการระบุพาหะโฮโมไซกัสของยีนกลายพันธุ์แล้ว ยังมีวิธีการตรวจหาพาหะเฮเทอโรไซกัสของบางชนิด ยีนด้อยซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมทางการแพทย์ ดังนั้น ในเฮเทอโรไซโกตปกติทางฟีโนไทป์สำหรับฟีนิลคีโตนูเรีย (โรคถอยอัตโนมัติ ในโฮโมไซโกตสำหรับยีนกลายพันธุ์ เมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนฟีนิลอะลานีนถูกรบกวน ซึ่งนำไปสู่ ปัญญาอ่อน) หลังจากรับประทานฟีนิลอะลานีนจะตรวจพบเนื้อหาที่เพิ่มขึ้นในเลือด ในโรคฮีโมฟีเลีย การขนส่งยีนกลายพันธุ์แบบเฮเทอโรไซกัสสามารถสร้างขึ้นได้โดยการกำหนดกิจกรรมของเอนไซม์ที่เปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์