МЕДИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА
Медицинская генетика (греч. genetikos относящийся к происхождению) — раздел генетики человека, посвященный изучению роли наследственных факторов в патологии человека. Медицинская генетика имеет то же направление исследований и использует те же методы, что и генетика человека (см.).
Основной раздел Медицинской генетики составляет клиническая генетика, к-рая изучает этиологию и патогенез наследственных болезней (см.) и болезней, характеризующихся наследственным предрасположением, а также разрабатывает методы их диагностики, лечения и профилактики. Клиническая генетика включает в себя нейрогенетику, дерматогенетику, изучающую наследственные заболевания кожи — генодерматозы (см.), офтальмогенетику и т. д. Раздел клинической генетики, посвященный изучению наследственно обусловленных реакций на лекарственные средства, называется фармакогенетикой (см.).
Медицинская генетика связана со всеми разделами современной клин, медицины, а также с биохимией, физиологией, морфологией, общей патологией, иммунологией и другими областями медицины и здравоохранения.
Первые представления о передаче наследственных патологических признаков были отражены в литературе конца 18 — начала 19 в. В середине 19 в. в России над проблемами наследственных болезней и наследственной природы человека работал В. М. Флоринский. Большой вклад в становление М. г. внес англ. биолог Гальтон (F. Galton), который в своих работах, опубликованных в конце 19 в., фактически обосновал применение генеалогического метода (см.), близнецового метода (см.) и статистического метода для изучения наследственности человека. Сбор сведений о семье начинался от пробанда — лица, первым попавшего в поле зрения исследователя (см. Пробанд).
В начале 20 в. в генетике (см.) началось формирование ряда направлений, базирующихся на изучении патол, наследственности на основе законов Менделя (см. Менделя законы). Именно к этому времени относится зарождение М. г. как самостоятельного раздела генетики.
В развитии М. г. можно выделить три периода. В первом периоде (начало 20 в.) происходило накопление и анализ фактических данных по наследованию патол, признаков. Наиболее значительным событием этого периода является работа англ. врача Гаррода (A. E. Garrod), в к-рой он в 1908 г. предложил генетическую гипотезу происхождения наследственных болезней обмена, обнаружив взаимосвязь между генами и ферментами. Эта идея в последующем была реализована в виде известного положения «один ген — один фермент». Изучая алкаптонурию (см.), Гаррод первый интерпретировал расщепление признака в семье с точки зрения законов Менделя и обнаружил рецессивный характер наследования этой болезни. Гаррод предполагал существование молекулярной основы восприимчивости к болезням. Кроме того, он описал ряд редких наследственных болезней у детей.
Второй период развития М. г. (20—30-е гг. 20 в.) характеризовался интенсивным изучением патогенеза наследственных заболеваний, болезней, характеризующихся наследственным предрасположением, а также мутационного процесса (см. Мутация). В это время в нашей стране функционировали крупнейшие в мире генетические школы, были открыты кафедры генетики и генетические лаборатории в нескольких институтах. Развитие М. г. в СССР на этом этапе связано с именем клинициста и генетика С. Н. Давиденкова, к-рого следует считать основоположником клин, генетики в нашей стране. Его работы, посвященные генетической гетерогенности наследственных болезней и причинам их клин, полиморфизма, явились фундаментальными для всей клин, генетики.
В начале 30-х гг. 20 в. в Москве был организован Медико-биологический институт, позднее переименованный в Медико-генетический институт (директор — проф. С. Г. Левит), ставший одним из мировых центров медико-генетических исследований. В этом институте интенсивно изучались болезни, характеризующиеся наследственным предрасположением, велись исследования по цитогенетике (см.), разрабатывался близнецовый метод. Основной задачей, поставленной перед коллективом института, было изучение взаимодействия наследственности (см.) и окружающей среды в развитии болезней.
Третий — наиболее интенсивный — период развития Медицинской генетики во всем мире и в нашей стране начался в конце 50-х гг. 20 в. В 1956 г. было установлено точное число и морфология хромосом у человека, а в 1959 г. впервые открыты хромосомные болезни человека (см. Хромосомные болезни). Это существенно стимулировало развитие М. г. В 60-х гг. 20 в. благодаря успехам биохимической и молекулярной генетики началось широкое изучение наследственного биохим, полиморфизма человека и болезней обмена веществ (см. Биохимическая генетика, Молекулярная генетика).
Развитие М. г. неразрывно связано с прогрессом во многих областях теоретической и клин, медицины. Наряду с использованием классических методов (генеалогического, близнецового, цитогенетического, популяционно-статистического) она обогатилась новыми, очень ценными методами, такими как клонирование и гибридизация соматических клеток (см. Генетика соматических клеток), математическое и биол, моделирование, анализ линейной дифференциации хромосом (см.), молекулярно-генетический анализ (см. Генетический анализ).
Медицинская генетика вносит большой вклад в развитие медицины, объясняя причины клин, полиморфизма болезней, разрабатывая новые методы диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней. Во многих разделах современной медицины генетические исследования занимают все большее место. Медицина не может быть в полной мере профилактической без генетики, поскольку здоровье человека всегда определяется взаимодействием наследственных факторов и факторов окружающей среды. Объектом наблюдения врача становится не только больной, но и его семья. На основе достижений генетики разрабатываются новые принципы диспансерного обслуживания больных и профилактики заболеваний. Широкое внедрение методов ранней диагностики наследственных болезней, включая внутриутробную (пренатальную) диагностику, эффективных методов лечения и профилактики наследственных болезней будет постоянно способствовать снижению общей заболеваемости, летальности, инвалидизации. Все это свидетельствует о глубокой связи фундаментальных достижений генетики с практикой здравоохранения.
Современная М. г. изучает широкий круг вопросов — от молекулярных явлений до популяционных процессов (см. Популяционная генетика). Во всех этих областях достигнуты успехи, способствующие улучшению диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней.
Клин. методы диагностики наследственных болезней не потеряли своей значимости, но открытия в области биохим, генетики и цитогенетики обеспечили возможность описания новых наследственных аномалий и более точную «инвентаризацию» ранее известных болезней. Теперь установлено, что описанные ранее наследственные болезни представляют, как правило, группу клинически сходных, но генетически разных заболеваний (явление генетической гетерогенности). Число вновь выявленных форм наследственных болезней увеличивается с каждым годом. Их известно уже ок. 2000, из них ок. 1000 — это болезни, обусловленные наследственными дефектами обмена, вт. ч. ок. 240 — с биохимически расшифрованным дефектом первичного продукта мутантного гена.
Биохим, и молекулярно-генетическое понимание сущности наследственных болезней привело к разработке ранних и точных методов их диагностики. Для многих нозологических форм стала возможной ранняя диагностика сразу после рождения ребенка и даже внутриутробно либо на уровне первичного белкового продукта гена, либо на уровне других ступеней нарушенного обмена. Разработаны экспресс-методы (см.) диагностики наследственных болезней, которые допускают проведение массового обследования новорожденных или специальных контингентов детей.
Эти методы, приспособленные для нужд практического здравоохранения в нашей стране, широко внедряются на любом уровне медицинского обслуживания (от районного звена до специализированных клиник). Они предназначаются для предположительного выявления наследственных нарушений обмена с помощью простых биохим, исследований мочи и крови. Постановка же окончательного диагноза требует, как правило, применения более сложных методов определения активности ферментов в культуре клеток или других тонких анализов. Наряду с перечисленными методами семейный анализ, подкрепленный современными лабораторными и инструментальными исследованиями, приобретает еще большее значение, чем раньше.
Для дифференциальной диагностики хромосомных болезней и ряда других заболеваний очень многое дают цитогенетические методы. Новые методы окраски позволяют обнаружить различия между отдельными участками разных хромосом, благодаря чему стала возможной диагностика даже незначительных хромосомных перестроек (см. Кариотип).
М. г. наряду с решением вопросов диагностики наследственных болезней занимается выяснением наследственного предрасположения к болезням. Определяются конкретные биол, маркеры тех свойств организма, которые создают предрасположение к болезням. Определенные успехи в этом направлении достигнуты при изучении атеросклероза, шизофрении, злокачественных новообразований, аллергических заболеваний, эмфиземы легких.
Для многих болезней цепь биохимических процессов известна от первичного действия мутантного гена до проявления клин, картины заболевания. Знание патогенеза наследственных болезней дает возможность врачу вмешиваться в их развитие на разных этапах. Существуют следующие виды патогенетического лечения наследственных болезней: ограничение поступления с пищей вещества, обмен к-рого в результате недостаточности фермента, участвующего в превращении этого вещества, завершается образованием токсических продуктов или накоплением не превращающихся далее метаболитов, становящихся также токсичными для организма; добавление определенных продуктов к рациону с целью возмещения несинтезируемых в организме соединений; удаление токсических продуктов обмена из организма. Применяется также оперативное лечение. В отношении наследственных болезней этиологическое лечение пока невозможно, хотя благодаря успехам генной инженерии (см.) постановка такого вопроса правомерна.
Несмотря на успехи в лечении ряда наследственных болезней, существенная роль в борьбе с ними принадлежит профилактике, к-рая осуществляется в двух направлениях: предупреждение возникновения новых мутаций и предупреждение распространения мутаций, унаследованных от предыдущих поколений. Профилактика болезней, возникающих в результате спонтанных мутаций в зародышевых клетках здоровых родителей, пока затруднена. Генетиками разработаны методы, позволяющие оценивать повышение интенсивности мутационного процесса у человека, а также создана строгая и точная система оценки мутагенности факторов окружающей среды. Факторы, наиболее опасные с точки зрения их мутагенности, должны быть изъяты из среды обитания человека. Наибольшее значение для профилактики патол, мутаций, унаследованных от предыдущих поколений, имеют медико-генетические консультации (см.). Все более широкое применение находит пренатальная диагностика, позволяющая в случае необходимости прервать беременность. Рекомендации к проведению пренатальной диагностики дают в медико-генетических консультациях. В профилактике болезней, характеризующихся наследственным предрасположением, главную роль играет устранение вредных факторов, способствующих развитию заболевания.
Исследования по Медицинской генетике проводятся не менее чем в 80 научно-исследовательских учреждениях и высших учебных заведениях страны. В 1969 г. в Москве создан Институт медицинской генетики АМН СССР, который является головным учреждением по проблеме М. г. в СССР. Все научно-исследовательские работы по М. г. координируются Научным советом по генетике при Президиуме АМН СССР. В приказе Министра здравоохранения СССР № 1120 от 31 октября 1979 г. «О состоянии и мерах по дальнейшему улучшению профилактики, диагностики и лечения наследственных болезней» констатируются успехи советской М. г. и говорится о создании в целях дальнейшего совершенствования помощи больным с наследственной патологией центров по медико-генетическому консультированию, по наследственной патологии у детей и по пренатальной наследственной патологии. Во многих зарубежных странах имеются лаборатории, отделы, институты, разрабатывающие проблемы М. г.
Общая генетика изучается студентами-медиками в курсе общей биологии. Лекционный курс по М. г. читается на IV курсе, как правило, на кафедре нервных болезней. Повышение квалификации врачей по М. г. проводится на кафедре биологии с основами генетики ЦОЛИУВ М3 СССР. Более 20 кафедр мед. институтов и отделений научно-исследовательских институтов проводят научные исследования по М. г.
Научные материалы по Медицинской генетике в СССР печатаются в основных клинических журналах, а также в журналах «Генетика» и «Цитология и генетика». За рубежом издаются следующие журналы по М. г.: Amer. J. hum. Genet., Amer. J. med. Genet., J. med. Genet. (Великобритания), Clin. Genet. (Дания), Hum. Genet. (ФРГ), Ann. de Genet. (Франция), J. Genet, hum. (Швейцария), Hum. Hered. (Швейцария), Jap. J. human Genet. (Япония).
Библиография: Антенатальная диагностика генетических болезней, под ред. A. E. X. Эмери, пер. с англ., М., 1977; Бочков Н. П. Генетика человека, М., 1978, библиогр.; Давиденков С. Н. Эволюционно-генетические проблемы в невропатологии, Л., 1947; Давиденкова Е. Ф. и Либерман И. С. Клиническая генетика, Л., 1975, библиогр.; Захаров А. Ф. Хромосомы человека, М., 1977, библиогр.; Маккьюсик В. А. Наследственные признаки человека, пер. с англ., М., 1976; Фролов И. Т. Прогресс науки и будущее человека, М., 1975; Харрис Г. Основы биохимической генетики человека, пер. с англ., М., 1973; Эфроимсон В. П. Введение в медицинскую генетику, М., 1968; The biochemical genetics of man, ed. by D. J. H. Brock a. O. Mayo, L., 1978.
H. П. Бочков.