Genetyka kliniczna

Genetyka kliniczna - wstęp
Anna Latos-Bieleńska
Katedra i Zakład Genetyki Medycznej UM w Poznaniu
Podstawy genetyki klinicznej - cele nauczania
Zapoznanie się z:
1. Udziałem czynników genetycznych w patologii człowieka
2. Diagnostyką chorób genetycznych
3. Znaczeniem konsultacji genetycznych i badań genetycznych w najczęstszych sytuacjach
klinicznych
4. Zasadami poradnictwa genetycznego
Po zajęciach student powinien posiadać następujące umiejętności:
1. Zebranie wywiadu rodzinnego, wykreślenie i analiza rodowodu
2. Podjęcie decyzji o rodzaju badań genetycznych; zabezpieczenie materiału biologicznego do
badań
3. Udzielenie porady genetycznej zgodnie z obowiązującymi standardami
4. Współpraca z poradnią genetyczną
5. Samokształcenie w dziedzinie genetyki medycznej
Rosnące zainteresowanie chorobami genetycznymi - przyczyny
1. W krajach średnio i wysoko rozwiniętych zmniejszenie innych problemów medycznych (np.
wcześniactwa)
W Polsce umieralność niemowląt poniżej 8/1000
50% stany chorobowe powstające w okresie okołoporodowym
30% wady wrodzone i choroby genetyczne
USA umieralność niemowląt poniżej 7/1000
Wady wrodzone i choroby genetyczne – najważniejszą przyczyną umieralności
niemowląt
Wcześniactwo i niska ur. masa ciała
Zespół nagłej śmierci niemowląt
26-42% zgonów niemowląt następuje z powodu chorób genetycznych
Choroby o genetycznej lub częściowo genetycznej etiologii są przyczyną nawet do 70%
hospitalizacji na oddziałach dziecięcych i 10-25% hospitalizacji osób dorosłych
2. W wyniku postępu w medycynie (rozwój neonatologii, chirurgii dziecięcej, pediatrii,
rehabilitacji) dłuższa przeżywalność dzieci z wieloma ciężkimi chorobami uwarunkowanymi
genetycznie
Większy odsetek w populacji osób z chorobami genetycznymi
Ze względu na specyfikę chorób genetycznych (przewlekły charakter, często towarzysząca
niepełnosprawność fizyczna i/lub intelektualna) wysokie koszty diagnostyki, terapii i rehabilitacji
Choroby genetyczne są problemem społecznym
3. Najważniejsza przyczyna: większa świadomość udziału czynników genetycznych w patologii
człowieka i możliwość badania materiału genetycznego
1
„Gdy historycy będą kiedyś oceniać przełom drugiego i trzeciego tysiąclecia, zapewne stwierdzą,
że najważniejszym osiągnięciem naukowym naszych czasów było całkowite poznanie genetycznej
instrukcji budowy i funkcjonowania człowieka”.
(Francis Collins)
Skutki poznania genomu człowieka
•
•
•
•
•
•
•
•
•
nowe, inne myślenie o organizmie człowieka w warunkach fizjologii i patologii
Współczesnego lekarza obowiązuje myślenie genetyczne!
zidentyfikowanie genów dla poszczególnych chorób genetycznych;
znaczna poprawa diagnostyki genetycznej i poradnictwa genetycznego
zmiana klasyfikacji chorób, wyodrębnienie podgrup w ramach dotychczas jednorodnej
jednostki chorobowej, wyjaśnienie zróżnicowania objawów klinicznych i zróżnicowanej
odpowiedzi na terapię
identyfikacja nowych chorób genetycznych (wiele chorób, tzw. idiopatycznych?)
indywidualny dobór leku w zależności od defektu molekularnego; dzięki badaniom z
zakresu farmakogenomiki indywidualny dobór leku i dawki leku w zależności od
genetycznie uwarunkowanego metabolizmu leku (medycyna indywidualna)
szerokie stosowanie testów genetycznych, które ulegną ogromnemu uproszczeniu i
zautomatyzowaniu
identyfikacja genetycznych predyspozycji do częstych chorób wieku dorosłego
(medycyna przewidująca)
Całkowicie nowe metody terapii oparte na nowych punktach uchwytu; terapia genowa,
zwierzęta transgeniczne, komórki macierzyste
Rodzaje chorób uwarunkowanych genetycznie
1. Choroby spowodowane aberracjami chromosomowymi
0,6% noworodków rodzi się z aberracją chromosomową o znaczeniu klinicznym
(charakterystyczny fenotyp w przypadku aberracji niezrównoważonych)
2. Choroby spowodowane mutacjami pojedynczych genów
Dotyczą 2,4% populacji (największa różnorodność kliniczna – kilka tysięcy różnych chorób!)
Szczególna forma – choroby spowodowane mutacjami w genomie mitochondrialnym
3. Choroby uwarunkowane wieloczynnikowo
Do 20 roku życia ujawniają się u ok. 5% populacji (większość izolowanych wad wrodzonych, wiele
częstych chorób wieku dorosłego)
Nadciśnienie tętnicze
10% populacji
Miażdżyca
wysoki %
Łuszczyca
1-2% populacji
Skaza atopowa
25%
Schizofrenia
1%
Choroba maniakalno-depresyjna
1-2%
Gościec przewlekły postępujący
1%
Choroba Alzheimera
5-10%
Cukrzyca typu 2
3-7% (osób dorosłych)
Nowotwory
25%
Nawet do 65% populacji ogólnej zachoruje w trakcie całego życia na chorobę o genetycznej lub
częściowo genetycznej etiologii
2
Znajomość genetyki staje się dla lekarza pierwszego kontaktu i lekarza specjalisty
koniecznością!
Zagadnienia genetyki z poszczególnych specjalnościach lekarskich
Położnictwo i ginekologia
•Zaburzenia determinacji płci
•Genetyczne przyczyny niepłodności małżeńskiej
•Metody wspomaganego rozrodu
•Diagnostyka preimplantacyjna
•Diagnostyka prenatalna chorób genetycznych
•Genetyczne przyczyny poronień samoistnych
•Choroby genetyczne kobiety mające znaczenie dla przebiegu ciąży
•Nowotwory złośliwe w ginekologii
Neonatologia
•Genetycznie uwarunkowane wrodzone wady rozwojowe
Ponad 2% noworodków rodzi się z przynajmniej jedną poważną wadą rozwojową
•Choroby metaboliczne ujawniające się w okresie noworodkowym
Pediatria
•Wady wrodzone
•Choroby metaboliczne
•Upośledzenie umysłowe
•Genetycznie uwarunkowane choroby neurologiczne
•Genetycznie uwarunkowane choroby serca, nerek, układu pokarmowego i in.
Ok. 80-90% chorób o podłożu wyłącznie genetycznym (aberracje chromosomowe i choroby
jednogenowe) manifestuje się klinicznie w wieku rozwojowym
Interna
•Problemy internistyczne w wielu chorobach o wyłącznie genetycznej etiologii (np. z.
Marfana, z. Ehlersa-Danlosa)
•W wielu chorobach wieku dorosłego czynniki genetyczne odgrywają istotną rolę
Onkologia
•Mechanizm nowotworzenia – zawsze zmiany w genomie komórki (genetyka komórek
somatycznych)
•Ok. 10% nowotworów złośliwych to nowotwory dziedziczne
Neurologia
•Wady wrodzone układu nerwowego
•Wiele chorób neurologicznych ma etiologię genetyczną
Neurogenetyka
Psychiatria
•Upośledzenie umysłowe
•W etiologii wielu chorób
psychicznych czynniki genetyczne odgrywają istotną rolę
(schizofrenia, psychoza dwubiegunowa i in.)
Dermatologia
•Dysplazje ektodermalne (zmiany dotyczą skóry, włosów, paznokci)
3
•Fakomatozy
•Rybie łuski
•Łuszczyca
•Zmiany skórne w przebiegu wielu wieloukładowych chorób genetycznych
•Wrodzone wady rozwojowe skóry
Okulistyka
• Wiele wad rozwojowych i chorób narządu wzroku ma podłoże genetyczne
• Wady narządu wzroku są często częścią zespołów genetycznych
Chirurgia
•Wrodzone wady rozwojowe (wiele z nich ma etiologię genetyczną)
•Nowotwory genetycznie uwarunkowane
•W wielu chorobach o podłożu genetycznym istnieje konieczność interwencji chirurgicznej
(np. wrzodziejące zapalenie jelita grubego, tętniaki aorty)
Ortopedia
•Dysplazje kostne
•Wady rozwojowe układu kostnego
•W przebiegu niektórych chorób genetycznych występuje konieczność operacji
ortopedycznych
Stomatologia
•Zaburzenia rozwojowe zębów jako wada izolowana oraz jako część wieloukładowych
zespołów genetycznych
•Genetyczna skłonność do próchnicy i chorób przyzębia
Wiek manifestacji klinicznej chorób uwarunkowanych genetycznie
Przyczyną chorób uwarunkowanych genetycznie jest patologiczna zmiana w materiale
genetycznym. Poza wyjątkowymi sytuacjami, zmiana materiału genetycznego była w komórce
rozrodczej (jednego lub obojga rodziców), a zatem była już w chwili zapłodnienia i występuje w
każdej komórce ciała osoby chorej, zatem skutki kliniczne mogą wystąpić bardzo wcześnie.
Wiele ciężkich chorób uwarunkowanych genetycznie (większość aberracji chromosomowych
niezrównoważonych) manifestuje się prenatalnie i prowadzi do obumarcia zarodka/płodu.
Choroby genetyczne mogą manifestować się klinicznie w każdym wieku: prenatalnie, w chwili
urodzenia, po miesiącach, latach, a nawet dziesiątkach lat życia w pełnym zdrowiu
Choroba występująca rodzinnie a choroba uwarunkowana genetycznie
Przy podejrzeniu choroby genetycznej należy zebrać wywiad rodzinny, ale należy pamiętać, że w
praktyce możemy mieć do czynienia z pierwszym przypadkiem choroby genetycznej w danej
rodzinie.
4