Genetika v medicíně - druhá část

Molekulárně-genetických metod se v klinické genetice využívá (a využívala) celá řada. Primárním úkolem je odhalení genové mutace, respektive identifikace patologické alely, jejíž přítomnost je spojená s diagnózou určitého geneticky podmíněného onemocnění. Jak již bylo naznačeno výše, molekulární genetiku a cytogenetiku již dnes nelze zcela striktně oddělovat, neboť některé kombinované metody využívají molekulárně-genetických principů k získání výsledků relevantních pro cytogenetickou analýzu.

Uvedeme několik nejznámějších molekulárně-genetických metod:

Dnes již snad nepostradatelná je metoda polymerázové řetězové reakce - PCR, která se používá v řadě modifikací. Pro identifikaci některých genových variant je například možné využít alelově-specifickou PCR. Kvantitativní fluorescenční PCR (QF-PCR) slouží k tzv. rychlé diagnostice v prenatálním vyšetření, která umožňuje získat rámcové informace o počtu vybraných chromosomů v karyotypu plodu a to během zlomku času, který je zapotřebí na kultivaci buněk pro standardní cytogenetické vyšetření karyotypu. Tato metoda využívá fluorescenčně značených primerů, které jsou specifické pro některé oblasti vybraných chromosomů (většinou 13, 18, 21, X a Y). Kvantitativní vyhodnocení četnosti různě dlouhých produktů PCR reakce dokáže identifikovat numerické odchylky v karyotypu (trisomie či monosomie výše uvedených chromosomů).

Při vyhledávání mutací je využitelné i klasické sekvenování. Znalost sekvence příslušného genu má velkou informační hodnotu, zejména pokud se setkáváme s novou a neznámou mutací, která v příslušném genu ještě nebyla popsána. Ovšem (nejen) z ekonomických důvodů nelze tuto metodu využívat při každém vyšetření.

Pro nepřímou identifikaci mutací potom lze využít metody spojené s  elektroforézou DNA fragmentů, ať jde již o klasické vyšetření RFLP (Restriction Fragments Length Polymorphism) - tedy vyšetření délky restrikčních fragmentů, nebo metody využívající modifikované elektroforézy k identifikaci DNA fragmentů s odlišnou sekvencí (s mutací). Sem patří například SSCP (Single Strand Conformation Polymorphism), DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) či TGGE (Temperature Gradient Gel Electrophoresis) a HA (Heteroduplex Analysis).

Použití zmíněných metod je široké a uplatňují se i v biomedicínském výzkumu. Nicméně je nutné připomenout, že různé laboratoře vyšetřují různé geny různým způsobem a navíc existují speciální postupy pro některé konkrétní geny či konkrétní mutace.

Velmi atraktivní metodou jsou potom genetické mikročipy, které se pomalu dostávají již i do klinické praxe. Jejich principem je velké množství přesně definovaných DNA sond umístěných na malé ploše - ploše čipu. Na čip je přidána značená DNA od vyšetřovaného jedince, která v případě rozpoznání shodné sekvence hybridizuje s příslušnou sondou. Tyto shody mezi sondami a pacientovou DNA jsou následně vyhodnoceny. Pokud jsou na čipu například umístěny sondy se sekvencemi vybraných mutací některých dědičných metabolických chorob, potom každá shoda znamená přítomnost mutované alely v DNA vyšetřovaného. Výhodou těchto vyšetření je rychlost a možnost vyšetření velkého množství genů naráz. Nevýhodou (jak už to tak bývá) je zatím stále relativně vysoká cena.

Nelze opomenout i další lékařské obory, které začaly metody molekulární genetiky využívat. Jde například o klinickou mikrobiologii, kde se již běžně využívá metod PCR či LCR (Ligase Chain Reaction - ligázová řetězová reakce) pro identifikaci genomu vybraných patogenních mikroorganismů (což je rychlejší než mnohdy složitá a občas i nemožná kultivace patogenu).

Základem vyšetření v ambulanci klinické genetiky je genetická konzultace. Genetik zhodnotí dostupné informace (osobní a rodinnou anamnézu, výsledky předchozích vyšetření, klinický obraz pacienta) a navrhne další postup. Ten může zahrnovat některé z výše uvedených vyšetření, která jsou schopná definitivně potvrdit, či naopak vyvrátit podezření na příslušnou chorobu. Ne u všech dědičných chorob jsou genetické testy možné, některé vzácné mutace jsou vyšetřovány jen několika laboratořemi na světě.

Problematická je rovněž konzultace u komplexních chorob (hypertenze, alergie, určitá nádorová onemocnění), u kterých přesný model dědičnosti a všechny zodpovědné geny doposud neznáme. Genetická konzultace je striktně nedirektivní. Genetik má pacienta pouze informovat o rizicích a možných postupech. Může doporučit určitá vyšetření, nesmí však pacienta do ničeho nutit. Genetické vyšetření je právo, nikoliv povinnost. Povinností genetika ovšem je zajistit, aby pacient měl dostatek srozumitelných informací pro své rozhodnutí. Klinická genetika není akutní obor, ve většině případů není nutné, aby se pacient o svém dalším postupu rozhodl ještě ten samý den v ambulanci.

Klinická genetika je v současnosti především diagnostickým oborem. Ačkoliv řadu preventivních i léčebných opatření již můžeme zařídit i dnes, stále není možné geneticky podmíněné choroby standardně léčit odstraněním jejich příčiny. Genová terapie má za sebou již řadu úspěchů, ovšem je zde stále mnoho nedořešených otázek, které prozatím brání masovému využití genové terapie v léčbě vybraných geneticky podmíněných chorob.
Budoucnost tohoto rychle se rozvíjejícího oboru je otevřená. Můžeme zajisté očekávat nové, ještě citlivější a rychlejší metody diagnostické. To umožní diagnostikovat i další, doposud nediagnostikovatelné choroby. Pokroky v biomedicínském výzkumu objasní genetickou podstatu dalších chorob, což ještě podtrhne diagnostický pokrok. Dojde-li k dořešení některých základních problémů, bude možné zahájit i genovou terapii vybraných závažných chorob, a to ve větším měřítku.

Autor: Antonín Šípek