Моногенные заболевания: что нужно знать перед планированием семьи
О моногенных заболеваниях
Моногенные заболевания - это наследственные недуги, которые вызываются генетическими дефектами одного гена. Проблема их выявления и лечения - одна из наиболее актуальных не только в Казахстане, но и во всем мире.
Сегодня науке известно порядка 7 тысяч редких заболеваний, которые поражают около 10% населения Земли. Подавляющее большинство из них относится к моногенным наследственным болезням.
Это такие недуги, как фенилкетонурия, муковисцидоз, галактоземия, адреногенитальный синдром, гемофилия, проксимальная спинальная мышечная атрофия, мышечная дистрофия Дюшенна, гепатолентикулярная дегенерация и другие.
В наших клетках каждый ген имеет две идентичные копии: первая наследуется от матери, а вторая - от отца. Дефектный ген, который вызывает заболевание, может быть унаследован от родителей разными путями. Не вдаваясь в сложные расчеты скажем, что в среднем вероятность передачи болезни своим детям может варьироваться от 25 до 50%.
Фундаментальными исследованиями редких заболеваний занимаются ведущие научно-исследовательские учреждения по всему миру, одним из которых является Институт неврологии Лондонского университета, где такие болезни изучает казахстанский ученый-врач Рауан Кайыржанов.
Проекты нашего соотечественника финансируются британскими благотворительными фондами и государственными программами научных исследований Великобритании.
Исследовательский проект и результаты
«Свою исследовательскую работу я начал в 2015 году, когда учился по программе «Болашак» на магистратуре Института неврологии Лондонского университета. Затем продолжил в Национальном центре нейрохирургии города Астаны. Там я собирал образцы ДНК пациентов с редкими неврологическими заболеваниями и отправлял их в Лондон на бесплатные генетические исследования», - рассказывает Рауан Кайыржанов.
«Мой проект направлен на изучение генетики редких неврологических заболеваний у детей, а также болезни Паркинсона, деменции (в 10% случаев передается по наследству), хореи Гентингтона и наследственных мозжечковых атаксий в Центральной Азии и Закавказье», - отметил он.
В рамках соискания степени доктора наук наш соотечественник также работает над другим сложным проектом «Генетическое разнообразие заболеваний», направленным на изучение моногенных болезней в различных популяциях.
«При изучении редких заболеваний надо учитывать, что у всех разная генетическая основа - в зависимости от национальной принадлежности и этноса», - говорит казахстанский врач, начинавший свою медицинскую карьеру военным психиатром.
Рауан Кайыржанов совместно с профессором Генри Хоулденом, который является его научным руководителем, несколько раз посещали государства Центральной Азии, где, помимо самой исследовательской работы, читали лекции, проводили семинары и осматривали пациентов.
«С 2017 года по конец 2022 года мы сделали бесплатные генетические тесты (в основном экзомное секвенирование) 5 тысячам семей с редкими заболеваниями из Центральной Азии и Закавказья, в результате чего нашли новые гены, которые вызывают редкие заболевания», - поделился наш соотечественник.
«Пока мы успели проанализировать генетические данные 500 семей, из них 300 получили молекулярно-генетический диагноз, что помогло им понять причины их редких заболеваний, пути передачи их мутаций и методы лечения» - уточнил он.
«Ранее в странах Центральной Азии и Кавказа не проводились такие крупномасштабные исследования. Новые гены, которые в рамках нашего проекта впервые были найдены у пациентов из Центральной Азии и Закавказья, помогли установить диагноз многим пациентам из других стран мира, которые оставались без молекулярного диагноза, несмотря на проведенные генетические тесты», - сказал казахстанский ученый.
Геномное исследование новорожденных в Великобритании
С 2023 года в Великобритании стартовала программа изучения геномов 100 тысяч новорожденных, чтобы улучшить диагностику и лечение редких генетических заболеваний. На эти цели британское правительство выделило 105 млн фунтов стерлингов.
Каждый новорожденный британец сегодня тестируется на 9 самых распространенных генетических заболеваний. В рамках нового исследования будут выявляться сотни редких болезней у детей.
Подчеркнем, что геномное исследование будет проводиться только у тех новорожденных, которые находятся в зоне риска. Однако в случае успеха проект может быть расширен на всех новорожденных Великобритании при соблюдении этических норм и надежного хранения персональных данных.
Польза такой диагностики неоспорима, поскольку ребенок с момента рождения начинает получать правильное лечение, которое может помочь избежать необратимых для здоровья последствий.
«Получение точной информации о мутации гена у носителей генетических заболеваний также позволит им в будущем иметь здоровое потомство, поскольку при помощи преимплантационного генетического теста в ходе экстракорпорального оплодотворения можно убрать возможность передачи моногенного заболевания», - добавляет Рауан Кайыржанов.
«К тому же, изучение механизмов редких заболеваний поможет нам понять механизм более частых заболеваний, таких как болезни Паркинсона и Альцгеймера, сахарный диабет, а также глубже понять функции головного мозга», - уверен он.
«Исследования показывают, что эффективность многих дорогостоящих генетических лекарств бывает низкой, если их назначают тогда, когда заболевание уже развилось или прогрессирует», - пояснил казахстанский ученый-врач.
Как обстоят дела в Казахстане
В отличие от Великобритании в Казахстане новорожденные тестируются только на 2 самых распространенных заболевания - фенилкетонурию и врожденный гипотиреоз.
В то же время геномные исследования в нашей стране проводятся только в научных целях и на единицах обследуемых. Большинству казахстанцев предлагается полноэкзомное секвенирование, которое отличается по своему охвату.
Дело в том, что полноэкзомное секвенирование анализирует только белок-кодирующие участки, на долю которых приходится около 2% от всего генома человека. Геномное исследование охватывает как кодирующие, так и некодирующие области, то есть около 98-99% генома.
К слову, оба вида исследований имеют свои сильные и слабые стороны. Главным преимуществом полноэкзомного секвенирования является его меньшая стоимость и информативность в части диагностирования мутаций, вызывающих заболевания, тогда как геномное исследование является более всеобъемлющим.
Сегодня полноэкзомное секвенирование в Казахстане проводится только на платной основе на базе Больницы Медицинского центра Управления делами Президента РК. Немалая стоимость тестов - порядка 1 млн тенге - значительно сужает круг желающих.
К счастью, в скором времени для новорожденных полноэкзомное секвенирование станет бесплатным в Казахстане, но при наличии показаний у ребенка.
О возможностях для нашей страны
В свою очередь Рауан Кайыржанов призывает не отставать от ведущих стран и внедрить геномные исследования в Казахстане в диагностических целях. Наш соотечественник также говорит о необходимости создания Национального центра по геномным исследованиям.
«Экзомное секвенирование может выявить от 15 до 40% мутаций у пациентов с редкими заболеваниями. Диагностический уровень геномного секвенирования будет выше, так как оно может найти гены у 34% пациентов, которые оставались без причинного гена после проведения экзомного секвенирования», - объясняет он.
«Большой процент редких моногенных заболеваний составляют болезни нервной системы. Многие редкие моногенные неврологические заболевания вызываются структурными мутациями, занимающими большую часть генома, а не точечными изменениями в геноме. Экзомное секвенирование не может выявлять большие мутации», - добавил казахстанский ученый.
«Та часть генома, которая не кодирует белки, что составляет 98% генома, имеет гены, которые регулируют функции белок-кодирующих генов. Геномное секвенирование в комбинации с другими методами секвенирования следующего поколения помогает выявить мутации в этих генах-регуляторах. Большое количество генетически еще неразрешенных моногенных заболеваний могут вызываться именно ими. Выявление и воздействие на них может иметь терапевтическое значение», - пояснил спикер.
«Бесплатные геномные исследования новорожденных выгодны не только с точки зрения улучшения исследования генофонда, но и представляются намного экономичнее, так как раннее выявление и раннее лечение генетических заболеваний является наиболее эффективным», - уверен он.
Хотя в последние годы наблюдается положительная динамика по ранней диагностике наследственных заболеваний в Казахстане, тем не менее внедрение передовых практик генетических исследований позволит сделать жизнь десятков тысяч казахстанцев лучше, уверен докторант Института неврологии Лондонского университета Рауан Кайыржанов.