Основи генетики людини

Генетика людини вивчає явища спад­ковості і мінливості у популяціях лю­дей, особливості успадкування нор­мальних і патологічних ознак, залеж­ність захворювання від генетичної схильності і факторів середовища. Зав­данням медичної генетики є виявлення і профілактика спадкових хвороб.

Генетика людини — одна з найваж­ливіших проблем теоретичних основ су­часної медицини. Академік 1. П. Пав-лов, визнаючи важливе значення ге­нетики для фізіології і медицини, пи­сав: «Наші лікарі повинні як азбуку знати закони спадковості . Втілення у життя наукової істини про закони спад­ковості допоможе позбавити людство від багатьох скорбот і горя».

Одним з основоположників медичної генетики є видатний радянський нев­ропатолог С. М. Давиденков (1880— 1961), який розпочав свою плідну роботу у двадцятих роках на Україні. Він вперше застосував ідеї генетики у клі­ніці, дав аналіз ряду спадкових хво­роб, частина з яких була описана ним також вперше. Важливою заслугою С. М. Давиденкова є розроблення методів медико-генетичного консуль­тування і його практичне застосу­вання.

Особливості генетики людини. До­слідження генетики людини пов'язане з великими труднощами, причини — у неможливості експериментального схрещування, повільній зміні поколінь, малій кількості потомків у кожній сі­м'ї. Крім того, на відміну від класич­них об'єктів, що вивчаються у загаль­ній генетиці, у людини складний каріо­тип, велика кількість груп зчеплення. Проте, не зважаючи на всі ці трудно­щі, генетика людини успішно розвивається.

Неможливість експериментального схрещування компенсується тим, що дослідник, спостерігаючи широку людську популяцію, може вибирати із тисяч шлюбних пар ті, які необхідні для генетичного аналізу. Метод гібри­дизації соматичних клітин дозволяє експериментальне вивчати локалізацію генів у хромосомах, проводити аналіз груп зчеплення (див. нижче).

При вивченні генетики людини ви­користовуються такі методи: генеало­гічний, близнюковий, популяційно-ста­тистичний, дерматогліфичний, біохіміч­ний, цитогенетичний, гібридизації со­матичних клітин і метод моделювання.

У людини встановлені всі 24 теоре­тично можливі групи зчеплення генів: із них 22 локалізовані у аутосомах, у кожній із яких міститься по кілька сот генів. Більше 100 генів локалізовано у статевих хромосомах.

У ссавців, у тому числі і в людини, Х- і Y-хромосоми мають гомологічну ділянку, в якій відбувається їх синапсис і можливий кросинговер. Всі гени, які локалізовані у статевих хромосо­мах людини, можна поділити на три групи залежно від того, у яких ділян­ках статевих хромосом вони знаходять­ся.

Перша група охоплює гени, які локалізовані у тій частині X-хромосо­ми, що не має гомологічної ділянки у У-хромосомі. Вони повністю зчеплені зі статтю, передаються виключно через X-хромосому. До їх числа відносяться рецесивні гени гемофілії, дальтонізму, атрофії зорового нерва тощо. Домі­нантні гени із цієї ділянки однаково проявляються в осіб обох статей, ре­цесивні — у жінок тільки у гомозигот­ному, а у чоловіків — і гемізиготному стані.

Другу групу складає невелика кількість генів, які розташовані у не­парній ділянці Y-хромосоми. Вони мо­жуть зустрічатися тільки у осіб чолові­чої статі і передаються від батька до сина. До них відносяться: волосатість вух, іхтіоз (шкіра у вигляді луски ри­би), перетинки між пальцями на но­гах.

Третя група— гени, які розта­шовані у парному сегменті статевих хромосом, тобто гомологічному для Х- і Y-хромосом. їх називають непов­но або частково зчепленими зі статтю. Вони можуть передаватися як з Х-, так і з Y-хромосомою і переходити з однієї до іншої у результаті кросинго-вера.

Методи вивчення спадковості у лю­дини. Генеалогічний метод грунтується на простеженні якої-небудь ознаки у ряді поколінь з вказівкою родинних зв'язків між членами родоводу. Генеа­логія, у широкому розумінні слова,— родовід людини.

Генеалогічний метод був введений у науку в кінці XIX ст. Ф. Гальтоном. Суть його полягає у тому, щоб з'ясу­вати родинні зв'язки і прослідкувати наявність нормальної або патологічної ознаки серед близьких і далеких роди­чів у даній сім'ї.

Збирання даних починається з пробанда — особи, родовід якої необхідно скласти. Ним може бути хвора або здо­рова людина — носій якої-небудь озна­ки або особа, яка звернулась за пора­дою до лікаря-генетика. Брати і сестри пробанда називаються сибсами. Зви­чайно родовід складається за однією або кількома ознаками. Метод вклю­чає два етапи: збір відомостей про сі­м'ю і генеалогічний аналіз. Складання родоводу порівняно проста справа, про­те при уявній доступності і простоті цей метод потребує великої ретельнос­ті, вміння вірно ставити запитання, ви­сокої кваліфікації лікаря. Генеалогіч­ний метод є основною зв'язуючою лан­кою між теоретичною генетикою люди­ни і застосуванням її досягнень у ме­дичній практиці.

Хоч генеалогічний метод є одним із найдавніших, його можливості вико­ристовуються не у повну міру через те, що широко використовуються нові, більш досконалі методи аналізу фено­типу, виявлення гетерозиготних носіїв, обліку впливу факторів середовища тощо.

Для складання родоводу проводять короткі записи про кожного члена ро­доводу з точною вказівкою його спо­рідненості у відношенні до пробан­да. Потім роблять графічні зображен­ня родоводу; для складання схеми прийняті стандартні символи.

При складанні родоводу покоління можна позначати римськими цифрами зверху вниз (зліва від родоводу). Потомство одного покоління (сибси) роз­ташовується в одному горизонтально­му ряду у порядку народження (зліва направо). У межах одного покоління кожний член позначається арабськими цифрами, у тому числі чоловіки і жін­ки сибсів. Кожний член родоводу мо­же бути позначений відповідним шиф­ром, наприклад II—5, III—7.

Генеалогічний метод тим інформативніший, чим більше є достовірних відомостей про здоров'я родичів хво­рого. При збиранні генетичних відомос­тей і їх аналізі необхідно мати на ува­зі, що ознака може проявитися у різній мірі, іноді незначній (так звані мікро­ознаки). Мікропроявом природженого вивиху стегна може вважатися спло­щення вертлужної западини і збіль­шення рухливості («розхитаність») та­зостегнових суглобів. У родичів людей із спадково зумовленими дефектами губи і піднебіння частіше,, ніж у конт­ролі, зустрічаються високе вкорочене піднебіння, борозна на язичку, анома­лії прикусу, сплощення носа або роз­двоєння його кінчика.

Після складання родоводу почина­ється другий етап — генеалогічний ана­ліз, метою якого є встановлення гене­тичних закономірностей. Спочатку не­обхідно встановити, чи носить ознака спадковий характер. Якщо яка-небудь ознака зустрічалася у родоводі кілька разів, то можна думати про її спадко­ву природу. Проте це може бути і не так. Наприклад, якісь зовнішні факто­ри або умови професії можуть викли­кати подібні захворювання у членів сім'ї. Вплив шкідливих факторів на жінку під час вагітності може призвес­ти до народження дітей з подібними вадами.

У випадку виявлення спадкового ха­рактеру ознаки необхідно встановити тип успадкування: домінантний, реце­сивний, зчеплений зі статтю (мал. 5.3).