Transcript Genetika
Lékařská genetika Prim. MUDr. Vladimír Gregor Oddělení lékařské genetiky Fakultní Thomayerova nemocnice, Praha Katedra lékařské genetiky Institut postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví, Praha Johann Gregor Mendel 1822 – 1884 kněz, opat kláštera augustiniánů v Brně Mendelovy zákony 1865 Genetika • Nauka o dědičnosti a proměnlivosti živých organismů • Dědičnost – přenos druhových vlastností z generace na generaci • Proměnlivost (variabilita) – vlastnosti příslušníků téhož druhu se liší od ostatních individuálními odchylkami Úkoly lékařské genetiky • 1. Stanovení diagnózy – a) u postižených b) diagnostika presymptomatická c) diagnostika prenatální • 2. Stanovení prognózy – a) u dosud zdravých b) u nenarozených • 3. Možnosti prevence – a) primární b) sekundární • 4. Terapie – a) léčba příznaků choroby b) genová terapie Klasifikace genetických chorob: • 1. chromozomální aberace (numerické, strukturní) • 2. monogenní (AD, AR, XR, XD) • 3. mitochondriální • 4. polygenní - multifaktoriální Cytogenetika • Chromozom – stužkovitý útvar tvořený kyselinou deoxyribonukleovou - DNA • Karyotyp – soubor chromozomů jádra somatické buňky, u člověka 46 chromozomů = 2n – diploidní počet v pohlavní buňce 23 chromozomů = n – haploidní počet Karyotyp Muž 46,XY Žena 46,XX Chromozomální aberace (abnormity) A. Vrozené – 1. Numerické – odchylky počtu a) polyploidie – změna celé sady (3n, 4n) b) aneuploidie – např. trizomie – 2n+1 2. Strukturální – odchylky tvaru a) jednoho chromozomu b) více chromozomů – translokace B. Získané – zlomy, chromatidové výměny, dicentrické s prsténcové chromozomy Chromozomální syndromy Numerické – • Downův syndrom • Edwardsův syndrom • Patauův syndrom • Turnerův syndrom • Klinefelterův syndrom • Syndrom tří X • Syndrom dvou Y Strukturní – • Cri du chat – syndrom kočičího křiku Downův syndrom • Trizomie chromozomu 21 – 47,XX(XY),+21 • Fenotyp – mongoloidní facies mentální retardace krátké prsty „opičí rýha“ na dlani malá postava vrozená srdeční vada ve 40 % Edwardsův syndrom • Trizomie chromozomu 18 – 47,XX(XY),+18 • Fenotyp – protažená okcipitální část lebky nízko posazené boltce abnormální překřížení prstů těžká mentální retardace často vrozená srdeční vada pupeční kýla malformace dalších orgánů Patauův syndrom • Trizomie chromozomu 13 – 47,XX(XY),+13 • Fenotyp – mikrocefalie dysmorfické rysy obličeje malformace uší těžká mentální retardace často vrozená srdeční vada rozštěp rtu a patra malformace dalších orgánů (CNS, ledvin, pohlavních orgánů) Turnerův syndrom • Monozomie chromozomu X – 45,X • Fenotyp – malý vzrůst sterilita – degenerace ovarií chybění sek. pohlavních znaků často vrozená srdeční vada pterygium colli malformace ledvin norm. inteligence 45,X – Turnerův sy Syndrom XXX – superfemale • Trizomie chromozomu X – 47,XXX • Fenotyp – většinou vyšší postava někdy poruchy učení někdy pozdější menarché někdy poruchy fertility Často náhodný nález Klinefelterův syndrom • Trizomie pohl. chromozomů – 47,XXY • Fenotyp – vyšší vzrůst sterilita – atrofie testes sek. pohlavní znaky někdy ženského typu někdy v pubertě gynekomastie 47,XXY- Klinefelterův sy Syndrom XYY - supermale • Trizomie pohl. chromozomů – 47,XYY • Fenotyp – vyšší vzrůst poruchy chování, učení fertilita většinou normální, někdy ale poruchy fertility Strukturální aberace • 1. jednoho chromozomu - delece – ztráta části chromozomu - duplikace – přítomnost kopií části chromozomu - inverze – přetočení části chromozomu o 180 st. • 2. více chromozomů - reciproké - Robertsonské Reciproká translokace 46,XY,t(2;18) Reciproká translokace der(2) Normální der(18) Nositel balancová translokace Chr.2 Parciální trisomie + parciální monosomie Parciální trisomie + parciální monosimie Chr.18 3:1 Robertsonská translokace 45,XX,t(13;14) Robertsonská translokace Chr.14 Chr.13 Chr.13 Normální Nositel balancová translokace Trisomie chr.13 Monosomie chr.13 Chr.14 Monosomie chr.14 Trisomie chr.14 Genetické poradenství Cíl: prevence dědičných chorob - presymptomatická diagnostika - prekoncepční péče - genetické screeningové programy - prenatální diagnostika Genetické poradenství = proces komunikace s rodinou, zaměřený na problémy výskytu nebo rizika výskytu genetické choroby v rodině Úkoly: stanovení diagnózy, prognózy pro postiženého, rizik pro další členy rodiny, event.možnosti léčby, prevence Indikace: • Známá nebo susp.dědičná choroba u pacienta nebo v jeho rodině • Vrozené vývojové vady • Mentální retardace • Vyšší věk matky, atypie biochemického nebo ultrazvukového skreeningu u těhotné • Familiární výskyt nebo časný nástup nádorového onemocnění • Opakované spontánní aborty • Expozice teratogenu • Příbuzenské sňatky Primární a sekundární prevence genetických chorob Primární (prekoncepční) - zamezení vzniku choroby • omezení reprodukce • prekoncepční péče - gynekologická - suplementace vitaminy - úprava medikace - ochrana před mutageny a teratogeny Sekundární - prenatální diagnostika – diagnostika již vzniklé choroby (vady) Je zaměřená na: Odhalování chromozomálních aberací Diagnostiku postižení na úrovni genu Odhalování vad diagnostikovatelných ultrazvukem Prenatální diagnostika biochemický screening ultrazvuk cytogenetika a molekulární genetika fetální terapie Metody prenatální diagnostiky Metody pro plod neinvazivní Metody pro plod invazivní Jiné: Detekce fetálních buněk v mateřské krvi Preimplantační genetická diagnostika Metody prenatální diagnostiky Metody pro plod neinvazivní: • genetická konzultace • ultrazvukové vyšetření • biochemické vyšetření z krve matky Metody prenatální diagnostiky Metody pro plod invazivní: • Amniocentéza • Biopsie choria - CVS • Kordocentéza – odběr krve z pupečníku Screening a neinvazivní metody v I. trimestru těhotenství • biochemické vyšetření z krve matky: PPAP-A ( pregnancy associated plasma protein A) volná podjednotka hCG • ultrazvukové vyšetření přítomnost plodového vejce a jeho morfologie datace těhotenství, nuchální prosvětlení (NT), nosní kost NT- nuchální translucence 10.-14. týden • 70% plodů s +21 • 75% plodů s +13, +18 • 60% plodů se srdeční vadou Nuchální translucence Screening a neinvazivní metody ve II. trimestru těhotenství biochemické vyšetření z krve matky: Double test: AFP, hCG Triple test: AFP, hCG, uE3 AFP – alfafetoprotein hCG - lidský choriogonadotropin uE3 - volný estriol Double test: AFP, hCG Triple test: AFP, hCG, uE3 AFP - VVV nekryté kůží, 45,X0 AFP uE3 hCG riziko + 21 AFP uE3 hCG riziko + 18 výpočet rizika: biochemické hodnoty, gestační stáří, věk matky, hmotnost matky riziko 1 : 250 - invazivní vyšetření Ultrazvukové vyšetření Ultrazvukové vyšetření detekce strukturálních defektů: ( anencefalus, hydrocefalus, spina bifida,omfalokéla, gastroschíza, defekty srdečního septa ) defekt jako součást syndromu nepřímé UZ markery: množství plodové vody hydrops plodu (+21, X) atrézie duodena ( +21) zkrácení femuru ( +21) 3D- ultrazvuk Metody pro plod invazivní 1) odběr plodové vody- amniocentéza (AMC) amniové bb. - kůže, ústní dutina, moč. měchýř 15. -18. týden standardně (riziko SA > 0,5%) Indikace k amniocentéze • • • • riziko screeningu 1:250 a vyšší patologický nález na UZ věk matky nad 35 (40) let balancovaná chromozomální aberace rodiče • psychologická indikace AMNIOCENTÉZA Výhody AMC: vysoká spolehlivost • vyšetření embryonálních buněk • nízké riziko kontaminace • vysoká úspěšnost kultivace Nevýhody AMC: doba dodání výsledku 14 dní Vyšetření metodou metodou FISH (Fluorescence in situ hybridization) X, Y, 13, 18, 21 2) vyšetření buněk choriových klků – CVS chorionic villus sampling Výhody: odběr 11. - 14. týden Nevýhody: vyšetření extraembryonální tkáně riziko diskrepance nálezu! někdy nutnost ověření AMC, fetální krev CVS a amniocentéza 3) vyšetření fetální krve - kordocentéza odběr z pupečníku riziko SA 2-5% rychlý výsledek ( do 1 týdne ) Indikace: pozdní záchyt defektu na UZ ověření nejasného výsledku AMC ověření patologického nález CVS Prenatální diagnostika v ČR, 1994 - 2006 počet 1200 ukončené neukončené neznámo 1000 800 600 400 200 0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 rok Prenatální diagnostika v ČR, 1994 - 2006 na 10 000 živě narozených 120 ukončené 100 neukončené neznámo 80 60 40 20 0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 rok 2006 2006 2006 2006 ukončené neukončené neznámo celkem 22 0 0 22 encefalokéla 11 1 0 11 hydrocefalus 23 3 0 25 spina bifida 37 0 0 37 jiné vady CNS 3 3 0 6 srdeční vady 52+37 35+6 0 87+43 rozštěp rtu/patra 4+10 21+1 0 25+11 ageneze (hypoplázie) ledvin 15 6 0 21 cystické ledviny 13 24 0 36 hydronefróza 7 37 0 44 jiné vady močového traktu 9 0 0 9 Vrozené vady 1 anencefalie 2006 Vrozené vady 2 redukční deformity končetin 2006 ukončené neukončené 2006 2006 neznámo celkem 5 8 0 13 jiné vady končetin 2 15 0 17 osteochondrodysplázie 20 4 0 24 brániční kýla 7 5 0 12 omfalokéla 17+12 3+1 0 20+13 gastroschíza 15 3 0 18 hydrops fetalis 9 0 0 9 hygroma colli 5 0 0 5 mnohočetné vrozené vady 9 2 0 11 chromosomální aberace 322 124 0 487 ostatní vrozené vady 46 41 0 93 Celkem 667 353 0 1020 Prenatální diagnostika v roce 2006 VV neurové soustavy 9% ostatní VV 19% VV oběhové soustavy 8% rozstěp rtu/patra 2% VV močové soustavy 10% brániční hernie+rozštěp stěny břišní 4% chromosomální aberace 43% Ukončené+neukončené VV svalové a kosterní soustavy 5% 2006 2006 2006 2006 ukončené neukončené neznámo celkem 164 7 0 171 Edwardsův syndrom 52 4 0 56 Patauův syndrom 19 0 0 19 jiné trisomie a derivované chromosomy 18 7 0 25 marker chromosomy 2 9 triploidie a polyploidie 21 1 0 22 delece (částečné monosomie) 8 4 0 12 balancované translokace 4 72 0 76 inverze chromosomů 0 9 0 9 Turnerův syndrom 27 7 0 34 syndrom XXX 3 6 0 9 Klinefelterův syndrom 11 10 0 21 syndrom XYY 1 3 0 4 jiné gonosomální aberace 1 8 0 9 322 124 41 487 Aberace Downův syndrom Celkem 11 Prenatální diagnostika chromozomálních aberací v roce 2006 Klinefelterův Syndrom XYY syndrom 1% 4% Syndrom XXX 2% Jino gonozom.aberace 2% Turnerův syndrom 7% Inverze 2% Downův syndrom 36% Balanc.translokace 16% Delece (část.monosomie) 2% Polyploidie 5% Marker chromozomy 2% Ukončené + neukončené Jiné trisomie a část.trisomie 5% Edwardsův syndrom 12% Patauův syndrom 4%