Тұқым қуалайтын ауруларды емдеудің негізгі принциптері. Генотерапия

“АСТАНА МЕДИЦИНА УНИВЕРСИТЕТІ” АҚ

БИОЛОГИЯ КАФЕДРАСЫ

 

РЕФЕРАТ

Тақырыбы: Тұқым  қуалайтын ауруларды емдеудің негізгі  принциптері. Генотерапия

Орындаған:

Тексерген:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АСТАНА 2013

Жоспар:

1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім

1. Тұқым қуалайтын ауруларға жалпы сипаттама.
2. Хромосомалық аурулар және пайда болу тетіктері.
3. Моногендік аурулар.
4. Мультифакторлық (полигендік) аурулар.
5. Тұқым қуалайтын ауруларды емдеудің негізгі принциптері.
6. Генотерапия.

3. Қорытынды.
4. Пайдаланған әдебиеттер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КІРІСПЕ

Тұқым қуалайтын  аурулар - ата-аналарынан ұрпақтарына берілетін аурулар. Тұқым қуалайтын аурулар гендік, хромосомалық және геногеномдық мутациялардың әсерінен генетикалық материалдың өзгеруіне байланысты қалыптасады.

Тұқым қуалаутын аурулар - ұрпақтан ұрпаққа берілетін және геннің мутациясымен байланысты патологиялық жағдайлар.

Генетикалық жіктеу бойынша тұқым қуалайтын аурулар:

• моногендік;
• хромосомалық;
• мультифакторлық (полигендік) болып бөлінеді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Тұқым қуалайтын ауруларға жалпы сипаттама.

Тұқым қуалаушылық - ұрпақтар арасындағы материалдық және функционалдық сабақтастықты қамтамасыз ететін тірі организмдерге тән қасиет. Тұқым қуалаушылыққа байланысты тірі организмдердің морфология, физиология және биохимия құрылымы мен жеке даму ерекшеліктері ұрпақтан ұрпаққа беріледі.

Тұқым қуалаутын  аурулар - ұрпақтан ұрпаққа берілетін  және геннің мутациясымен байланысты патологиялық жағдайлар.

Қазіргі кезде, адамның тұқым қуалайтын ауруларын 3 топқа бөледі:

1. Хромосомалық синдромдар – хромосомалар құрамының және санының өзгеруі салдарынан дамитын аурулары
2. Моногендік аурулар – бір генде пайда болған мутациялар салдарынан дамитын және Мендель заңдарына сәйкес тұқым қуалайтын адам аурулары.
3. Мультифакторлық аурулар – орта факторларының және тұқым қуалаушылықтың бірлескен әрекеттері нәтижесінде дамитын аурулар.

Осы 3 топ шеңберінде әртүрлі принциптерге негізделген көптеген ұсақ топшаларды ажыратады. Мысалы: мүшелік принцип бойынша (нерв жүйесінің, қаңқа, көз т.б. тұқым қуалайтын аурулары) тұқым қуалау типі бойынша (аутосомды–доминантты, Х–тіркескен рецессивті аурулар) патогенез тетіктерінің (механизмдерінің) ұқсастығы принципі негізінде т.б.

2.2. Хромосомалық аурулар және пайда болу тетіктері.

Хромосомалық аурулар  геномдық (хромосомалар санының өзгеруі) және хромосомалық (хромосомалар құрылысының өзгеруі) мутацияларға байланысты қалыптасады. Жиі кездесетін хромосома ауруларының қатарына трисомиялар жатады. Бұл кезде хромосома жұптарының бірінде қосымша 3-хросома пайда болады. Мысалы, Даун ауруында аутосом. 21-жұп бойынша трисомия болса, Патау синдромында 13-жұпта, Эдварс синдромында 18-жұбында болады. Гаметогенезде мейоздық бөлінудің бұзылуына байланысты әйелдерде жыныстық Х – хромосомалардың біреуі болмаса, Шерешевский-Тернер синдромы, керісінше бір хромосом артық болса – трипло-Х (ер адамдарда Клайнфельтер) синдромының қалыптасуына әкеледі. Жасы 35-тен асқан әйелдердің бала көтеруінде нәрестелердің хромосом. аурумен туу қауіптілігі жоғары болады.

Хромосомалық аурулар  – клиникалық сипаттары жағынан түрліше болып келетін адамдар патологиясының үлкен бір тобын айтамыз. Олардың бәрінің себептері бір – ол әртүрлі хромосомалық мутациялар. Хромосомалық аурулардың басқа тұқым қуалайтын аурулардан ерекшелігі Г.Мендель заңдарынан өзгеше жолмен тұқым қуалауы.

Хромосомалық аурулар  ата–аналарының гаметаларында пайда болған мутациялар, не ұрықтың дамуының алғашқы кезеңдерінде пайда болған мутациялар салдарынан қалыптасуы мүмкін. Гаметаларда пайда болған мутациялар  бұл аурудың толық нұсқасының, ал ұрық жасушаларында пайда болған мутациялар аралас формасының даумына алып келеді. Аралас формалы ағзалардың кейбір жасушаларында қалыпты кариотип кездесуі мүмкін.

Адамдар гаметаларында кездесетін хромосомалық аномалиялардың жалпы  саны 750-ге жуық, ал оның 700-і хромосомалар құрылымының бұзылуларының (аберрация) үлесіне тиеді.

Көптеген хромосомалық аурулардың пайда болуының басты  себебі – тарихи қалыптасқан жүйе – кариотиптің өзгеруі, яғни хромосома  сандарының не хромосомалардың құрылымының  бұзылуы болып табылады. Хромосомалар санының өзгеруінен және олардың құрылымының бұзылуынан пайда болады. Бұл аурулар мутацияның түріне байланысты синдромдарға бөлінеді. Хромосомалық аурулардың негізгі себептері жыныстық жасушаларының мейоздық бөліну кезіндегі хромосомалардың гаметаларға теңдей ажырамауы, соның нәтижесінде жыныстық хромосомалар санында ауытқулардың болуы. Мысалы, Клайнфельтер синдромымен ауыратын адамдардың кариотипі: (44 + ХХY = 47); әрдайым ер адамдар ауырады. Олар жыныс бездерінің жете дамымауымен, ақылының кемістігімен, аяғының ұзын болуымен және бойының ұзын, басының кішкентай болуымен сипатталады. Бұл синдромның жаңа туған сәбилер арасындағы кездесу жиілігі 0,15% шамасында.

Шерешевский-Тернер синдромы бар адамдардың кариотипі: (44 + Х)= = 45 бұл аурумен ауырған әйелдердің бойы аласа болып, жыныстық жетілуі баяулап, бедеу болады. Бірақ бұл синдроммен ауырған адамдардың ақыл-ойы дұрыс дамиды. Трисомия-Х синдромы кариотипі (44 + XXX = 47) әйелдерде кездеседі. Оларда жыныс бездері жете дамымайды, дене және ақыл-ой дамуында кемістіктер болады. Даун синдромында кариотипінде 21 жұп хромосомалар үшеу, жалпы саны 47 (47ХҮ немесе 47ХХ) болады.

2.3. Моногендік аурулар.

Моногендік аурулар генетикалық ақпарат жазылған құрылымдық гендердің мутацияға ұшырауынан туындайды. Бұл аурулардың ұрпақтарға берілуі Г.Мендельдің тұқым қуалау заңдылықтарына сәйкес жүретіндіктен мендельденуші тұқым қуалайтын ауру деп аталады. Моногенді түрі аутосом.-доминантты (арахнодактилия, брахидактилия, полидактилия, т.б. дерттер), аутосом.-рецессивті (екі, кейде үш немере ағайынды некелескен адамдар арасында жиі кездеседі; агаммаглобулинемия, алкаптонурия, т.б. дерттер) және жыныстық Х- және У-хромосомалармен тіркескен (генге байланысты еркек ауырады, ал ауруды әйел адам тасымалдайды; гемофилия, т.б. дерттер) тұқым қуалайтын аурулар болып бөлінеді.

Моногендік аурулар –  тиесілі ақуыз молекуласының қызметінің бұзылуына не толық жойылуына алып келетін ген мутациясы салдарынан дамитын тұқым қуалайтын аурулардың үлкен бір тобы болып табылады. Моногендік аурулар аутосомды-доминантты, аутосомды-рецессивті және жыныспен тіркес тұқым қуалайды.

Қазіргі деректер бойынша тұқым қуалайтын моногендік аурулар тұрғындардың 2,4%-кездеседі, ал олардың орташа популяциялық жиілігі жаңа туған нәрестелердің 10: 1000 тең. Олардың арасында аутосомды-доминантты аурулар-7:1000, немесе 60%, аутосомды-рецессивті аурулар-2,5:1000 немесе 30% құрайды. Адама популяцияларында рецессивтік мутациялар саны көп, яғни әрбір адам 3-4 летальдық мутациялар эквивалентінің тасымалдаушысы болып табылады.

2.4. Мультифакторлық (полигендік) аурулар.

Соңғы жылдары  адамдардың аурушылдық және дүние салу (өлу) құрамына айтарлықтай көп үлес қосатын, кең таралған аурулардың (атеросклероз, эссенциалдық гипертензия, қант ауруы (диабет), демікпе-бронх (ауа тамыр) астмасы, қатерлі ісік ауруының кейбір түрлері, дамудың туа біткен ақаулықтары т.б.) генетикалық зерттеуге көп көңіл аударыла бастады.

Осы аурулардың дамуында генетикалық факторлармен бірге орта факторлары да бірлесе  әсер етеді. Мұндай ауруларды мультифакторлы немесе тұқым қуалауға бейім аурулар деп атайды

Мультифакторлық аурулар бірнеше геннің мутацияға  ұшырауы мен өзара әрекеттесу нәтижесінде, ауруға бейімделуі артқан кезде және қоршаған орта факторларының  әсеріне байланысты туындайды.

Мұндай ауруларға

подагра;

қант диабеті;

гипертония;

асқазан және ішектің  ойық жарасы;

атеросклероз;

жүректің ишемия ауруы, т.б. жатады.

Тұқым қуалайтын  аурулардың бұл түрінің пайда  болу себебі әлі толықтай анықталған жоқ. Тұқым қуалайтын ауруларды  клиникалық жіктеу патологиялық өзгерістерге ұшыраған органдар мен жүйелер бойынша жүргізіледі. Мысалы, жүйке және эндокриндік жүйенің, қан айналым жүйесінің, бауырдың, бүйректің, терінің, т.б. органдардың тұқым қуалайтын аурулары деп жіктеледі. Республикада тұқым қуалайтын ауруларды анықтау, емдеу жұмыстарымен неврология, терапия, хирургия клиникалар мен ауруханалар айналысады.

Қазіргі кезде  адам патологияларының осы тобы медициналық-генетикалық кеңес беруде және денсаулық сақтау практикасында маңызды рөлге ие болуда, себебі тұрғындардың 10%-ы түрліше мультифакторлы аурулармен ауырады, ал адамның жалпы тұқым қуалайтын патологиясында олардың үлесіне 50% тиесілі болады. Адам геномындағы 3000-нан астам гендердің 89%-ы полигенді, мультифакторлы аурулардың дамуын бақылайды.

Тұқым қуалауға бейімділік – аурудың дамуына не оның клиникалық байқауын модификациялауға үлес қосатын бірнеше гендердің аллельдерінің спецификациялық комбинациялануы нәтижесінде қалыптасады. Аурудың дамуын бақылау – гендердің аддитивтік әрекет етуі (әр бір ген аурудың дамуына шамалы ғана үлес қосады, ал бәрі бірлесіп біртұтас белгіні (ауруды) дамытады) не көптеген гендердің ішінен біреуінің негізгі, маңызды рөл атқарып, қалғандары модификациялаушы әсер етуі күйінде болуы мүмкін, мысалы BRCA1 және BRCA2 гендерінің сүт безі ісігінің дамуындағы рөлі.

Аллельді емес гендердің өзара әрекеттесуі  кезіндегі белгілердің тұқым  қуалауы.

Аллельді емес гендердің өзара әрекеттесуінің 4 типі бар.

• Комплементарлық,
• Эпистаздық,
• Полимериялық
• Гендердің көп жақты әсері.

Комплементарлық әсер

Комплементарлы жағдайда доминантты гендер бір генотипте болса (AaBb; ААВВ), олар бірін-бірі толықтыра отырып, жаңа белгінің дамуын қамтамасыз етеді. Ал гендер әр генотипте (ААbb және ааВВ) жеке болатын болса, жаңа белгінің түзілуі жүрмейді. Сонымен гендердің комплементарлық әсері деп өздері генотипте бірге болған кезде жаңа белгінің дамуын қамтамасыз ететін доминантты гендердің әсерін айтады. Бұл құбылыс өсімдіктер мен жануарларда жиі кездеседі. Гендердің комплементарлы әсері кезінде Ғ2 ұрпақ белгілерінің ажырауы мынадай сан қатынасында 9 : 7; 9 : 3 : : 4; 9 : 3 : 3 : 1 немесе 9:6:1 болады.

Белгілердің 9:7 қатынасында  ажырауы

Бұл құбылысты алғаш рет  У.Бэтсон мен Пеннет 1906 жылы хош иісті  бұршақ өсімдігінің гүлінің түсі бойынша тұқым қуалауын зерттегенде  ашты. Гүлінің түсі ақ екі гетерозиготалы бұршақ өсімдігін бір-бірімен будандастырғанда, бірінші ұрпақтағы будан өсімдіктердің барлығының гүлінің түсі қызылға айналған. Ал қызыл гүлді будан өсімдіктерін өздігінен тозаңдандырғанда, екінші ұрпақта (Ғ2) 9/16 өсімдік гүлінің түсі қызыл және 7/16 өсімдік гүлінің түсі ақ болған. Сонда белгілердің ажырауы 9 : 7 қатынасында жүрген.

Белгілердің ажырау ерекшелігі — қызыл белгі екі комплементарлы доминантты гендердің (А-В) әсерінен түзіледі.

Эпистаздық әсер

Аллельді емес гендердің  өзара әрекеттесуі нәтижесінде бір геннің әсерінен екінші ген тұншығады. Мысалы, А>В және В>А; а>В немесе b>А, т.б. Осындай құбылыс эпистаз деп аталады. Тұншықтырушы гендерді супрессор немесе басытқы (ингибитор) деп атайды. Оны S немесе I әрпімен белгілейді.

Эпистаз екі типке белінеді: доминантты және рецессивті. Мысалы, жуаның бояусыз жуашықты екі түрін будандастыру нәтижесінде алынған буданның жуашығы да бояусыз болады. Бірінші ұрпақтың буданын бір-бірімен тозандандырғанда, екінші ұрпақта боялмаған жуашығы бар өсімдік, боялған жуашығы бар өсімдік алынады. Доминантты эпистаз кезінде белгілердің фенотип бойынша ажырауы 12:3:1 қатынасына тең. Мысалы, жылқының терісінің түсі екі түрлі болып келеді: сұр түсті доминантты С гені бақылайды, ал қара түсі доминантты ген В анықтайды. Будандастырғанда ата-аналық жылқылардың генотипі ССbb (сұр) х ссВВ (қара), ал бірінші ұрпақ буданының генотипі F, СсВb болады. Доминантты С — гені қара түсті анықтайтын В генінің көрінуін басып тастайтындықтан, бірінші ұрпақ фенотип жағынан сұр болады. Сұр түсті бірінші ұрпақ буданын бір-бірімен будандастыру (СсВb х СсВb) жүргізгенде, екінші ұрпақта белгілердің фенотип бойынша ажырауы 12 сұр : 3 қара : 1 жирен түсті құлындар алынады. Кейбір белгілердің тұқым қуалауы рецессивті гендердің рецессивті эпистаздың әсерінен жүруі мүмкін. Ондай жағдайда екінші ұрпақта белгілердің ажырауы 9 : 7 немесе 9:3:4 сан қатынасына дәл келеді.

Организмдердің генотипінде  гендер өзара тығыз байланыста және езара әрекеттестікте болады. Гендердің  комплементарлық әсері кезінде, ұрпақта бұрын байқалмаған жаңа белгілер мен қасиеттер көрінеді. Белгілердің екінші ұрпақта ажырау сипаты да өзгереді.

Аллельді емес гендердің  өзара әрекеттесуі нәтижесінде  бір ген екінші геннің көріну әсерін басады. Оны эпистаз деп атайды. Ол гендер доминантты немесе рецессивті (A > a; a > А) болуы мүмкін.