Genetika v medicíně - první část

Velký rozvoj genetiky a molekulární biologie přinesl řadu nových metod a postupů. Mnoho z nich již našlo své uplatnění v praxi. Klinická genetika je zcela specifický lékařský obor, kde se propojují poznatky klasické medicíny s novými molekulárně-genetickými, cytogenetickými a dalšími biotechnologickými metodami. Vyšetření „na genetice" již dnes není žádným luxusem, jde o standardní vyšetření v diferenciálně diagnostickém procesu.

Mnoho oborů si prošlo trnitou cestou, než byly obecně přijaty jako plnohodnotné medicínské obory. Vždyť i samotná chirurgie byla dříve doménou ranhojičů, zcela oddělená od „velké medicíny". Stejně tak i lékařská mikrobiologie neměla od začátku na růžích ustláno; představa, že některé nemoci způsobují mikroskopické elementy, se zdála zpočátku směšná. A nesmíme zapomenout na dlouhou cestu psychiatrie od „posednutí ďáblem" k serióznímu medicínskému oboru.

Ani klinická (či lékařská) genetika neměla úplně jednoduchou cestu. Již na počátku 20. století dochází k prvním pokusům o aplikaci tehdejších poznatků do medicínské a sociální praxe. Toto období, které kulminuje 2. světovou válkou je nechvalně známé jako období eugenické, kdy došlo (nejen!) v nacistickém Německu k aplikaci různých zákonných norem, upravující možnosti rozmnožování obyvatelstva, za účelem vylepšení genofondu populace. Další ranou pro genetiku, alespoň v zemích ve sféře vlivu SSSR, byl T. D. Lysenko a jeho nevědecký pohled na genetiku samotnou, který byl po mnoho let „oficiální vědou". V padesátých letech minulého století se již pomalu začíná psát historie klinické genetiky jako plnohodnotného a seriózního lékařského oboru. V této souvislosti je třeba zmínit odkaz letos zesnulého profesora Victora A. McKusicka (1921-2008), často považovaného za „otce klinické genetiky". Osobně se podílel jak na založení oddělení klinické genetiky v rámci John Hopkins Medicine (USA, 1957), tak i na dalším rozvoji oboru i celé genetiky (patřil například k iniciátorům projektu mapování lidského genomu - HUGO). V České republice (respektive v tehdejším Československu) jsou počátky klinické genetiky spojené hlavně se jménem profesora Bohumila Sekly (1901-1987); nicméně nástup oboru byl (také kvůli již zmíněnému vlivu lysenkismu) oproti západním zemím o něco opožděn.

V současné době je klinická genetika plně uznávaným samostatným lékařským oborem s vlastní postgraduální specializační přípravou. Jedná se o obor s extrémně širokým záběrem, pacientům může být jen několik dní, ale třeba i přes devadesát let (nebo jde o „pacienty" ještě nenarozené). Jaké tedy jsou diagnózy a důvody, které dovedou pacienta až ke genetické konzultaci?

Základní skupinu pacientů tvoří jedinci s dědičnou chorobou, respektive s podezřením na dědičnou chorobu. Toto podezření často vysloví lékař jiné specializace a následně odešle pacienta na oddělení klinické genetiky k vyšetření. Jelikož snad každý orgán v těle může být určitou dědičnou chorobou postižen, narazí na potřebu genetického vyšetření dříve či později (téměř) každý lékař specialista, ať již ortoped, kardiolog či třeba pediatr. Vyšetření často nekončí u jednoho jedince, ale postupem času se vyšetří více rodinných příslušníků, neboť mohou mít stejné dědičné předpoklady, i když prozatím ne plně vyvinuté klinické projevy příslušné choroby. Další velkou skupinou jsou těhotné ženy, u kterých existuje podezření na vrozené vývojové vady plodu, nebo které mají riziko vrozených vývojových vad u plodu z určitých důvodů zvýšené (jde například o extrémně mladé či naopak starší těhotné). S těhotenstvím souvisí skupina pacientů přicházejících na prekoncepční genetickou konzultaci, tedy konzultaci před plánovaným těhotenstvím. Problémem zde může být například dědičná choroba či vrozená vývojová vada u jednoho z (budoucích) rodičů, nebo výskyt této diagnózy u jiného příbuzného.

Důvodem může být také vystavení jednoho z rodičů vlivu chemických látek (ať již léčiv, či například průmyslových surovin) nebo třeba radioaktivnímu záření, což může ovlivnit jak samotnou schopnost počít dítě, tak i zdraví tohoto potomka. Zcela specifickou skupinu pak tvoří příbuzenské sňatky. V současné době významnou skupinou jsou neplodné (sterilní nebo infertilní) páry, u kterých může genetické vyšetření odhalit genetický důvod jejich stavu; případně jsou vyšetřováni dárci a dárkyně pohlavních buněk či embryí (které jsou následně využity v procesu In Vitro Fertilizace). Na závěr je třeba zmínit velkou skupinu onkologických pacientů. Řada nádorových onemocnění má známé genetické predispozice, které je možné vyšetřit a odhalit tak náchylnost k určitému typu nádorového onemocnění ještě před jeho vznikem (týká se to například některých forem rakovinu prsu). Řada nádorů má také své typické genetické (nejčastěji cytogenetické markery), které je možné využít jak ve stanovení diagnózy, tak i k odhadu prognózy nádorového onemocnění.

Mluvíme-li o indikacích k vyšetření, je třeba zmínit i vlastní metody, které se v oboru klinické genetiky uplatňují. Pomineme-li základní způsob vyšetření, kterým je podrobný rozbor rodinné anamnézy (známý jako rodokmenové vyšetření), máme zde dvě hlavní skupiny a to cytogenetické a molekulárně-genetické metody.

Cytogenetické metody se uplatňují při vyšetřování karyotypu. Numerické i strukturální odchylky v karyotypu mohou mít závažné klinické projevy (jmenujme alespoň známý Downův syndrom, způsobený trisomií 21. chromosomu). Základní metodou je vyšetření nabarvených metafázických chromosomů ve světelném mikroskopu. Stále je nejčastěji používáno tzv. G pruhování. Existují speciální metody zpracování vzorku (HRT - High Resolution Technique), které umožňují pozorování chromosomů ve znatelně lepším rozlišení, čehož se využívá například při podezření na některé strukturní abnormality malého rozsahu.

Nicméně je jasné, že ani sebelepší oko zkušeného cytogenetika nedokáže odhalit strukturní změny opravdu malých rozměrů. Z těchto důvodů byly zavedeny některé novější metody, řazené někdy k metodám molekulárně-cytogenetickým. Využitím specifických sond značených fluorescenčním barvivem a principu ISH - In Situ Hybridizace vznikla metody Fluorescenční In Situ Hybridizace - neboli FISH. Tato - dnes již standardní - metoda našla široké uplatnění, typicky například pro detekci některých mikrodelečních syndromů. Sondy mohou být specifické pro různé lokusy, existují ale i celochromosomové sondy, které umožní identifikaci částí příslušného chromosomu, pokud došlo k jeho strukturním přestavbám. Tyto sondy jsou k dispozici ve zvláštní barvě pro každý lidský chromosom, můžeme tedy sledovat i komplexní přestavby celého karyotypu a přesně identifikovat původ strukturálních abnormalit (toto vyšetření má své opodstatnění zejména v nádorové cytogenetice).

Relativní novinkou je využití principu CGH - komparativní genomové hybridizace v klinické cytogenetice. Tato metoda je založena na principu porovnání standardní („normální") DNA s DNA od vyšetřovaného jedince. Každá DNA je značena odlišným fluorescenčním barvivem. Tyto vzorky se nechají hybridizovat s normálními (standardními) chromosomy, případně nověji se využívá i speciálních mikročipů s přesně nadefinovanými sondami (princip CGH - Microarray). Zastoupení jednotlivých barev je následně v každé sledované oblasti karyotypu (či mikročipu) vyhodnoceno, převaha vyšetřované barvy značí zmnožení příslušné oblasti u vyšetřovaného (amplifikaci), naopak převaha standardní barvy značí ztrátu této oblasti ve vyšetřovaném vzorku (delece). Tato metoda je schopná detekovat i miniaturní strukturální odchylky, které ovšem mohou mít závažný klinický dopad.........

Autor: Antonín Šípek

Těšte se na druhou část článku:)