Penyakit keturunan: Diagnostik dan Pencegahan

Penyakit keturunan: Diagnostik dan Pencegahan

I. Memahami Penyakit Keturunan:

Penyakit keturunan, yang juga dikenali sebagai penyakit genetik, adalah sekumpulan patologi yang timbul akibat anomali dalam bahan genetik DNA manusia. Anomali ini dapat nyata dalam bentuk mutasi dalam gen individu, penyimpangan kromosom (perubahan dalam struktur atau bilangan kromosom) atau warisan polygenic (pengaruh beberapa gen). Adalah penting untuk memahami bahawa tidak semua mutasi genetik membawa kepada perkembangan penyakit; Ada yang tidak berbahaya atau berguna, menyumbang kepada pembangunan evolusi. Walau bagaimanapun, mutasi yang melanggar fungsi normal gen pengekodan protein yang terlibat dalam pelbagai proses metabolik, perkembangan organ dan tisu boleh menyebabkan penyakit yang serius.

A. Jenis warisan:

Memahami mekanisme warisan memainkan peranan penting dalam diagnosis dan meramalkan risiko mengembangkan penyakit keturunan dalam keluarga. Terdapat beberapa jenis warisan utama yang menentukan kebarangkalian menghantar mutasi genetik dari ibu bapa kepada keturunan:

1. Warisan dominan autosomal: Dalam kes ini, satu salinan gen mutan yang terletak pada autosom (kromosom bukan kepala) cukup sehingga seseorang mempunyai penyakit. Ibu bapa yang sakit dengan kebarangkalian 50% akan menghantar gen mutan kepada setiap anak mereka. Penyakit ini menunjukkan dirinya dalam setiap generasi, dan kanak -kanak yang sakit, sebagai peraturan, mempunyai sekurang -kurangnya satu ibu bapa yang sakit. Contohnya adalah penyakit Huntington, jenis 1 neurofibromatosis dan ahondroplasia.

2. Warisan resesif autosomal: Untuk membangunkan penyakit ini, perlu mempunyai dua salinan gen mutan yang terletak di autosom. Harshes – orang yang mempunyai satu salinan gen mutan dan satu salinan biasa – biasanya tidak menunjukkan gejala penyakit, tetapi boleh menghantar gen mutan kepada anak -anak mereka. Jika kedua -dua ibu bapa adalah pembawa, kebarangkalian kelahiran anak yang sakit adalah 25%, kebarangkalian kelahiran anak pembawa adalah 50%, dan kebarangkalian kelahiran anak yang sihat (tanpa mutasi) adalah 25%. Contohnya adalah fibrosis sista, phenylketonuria dan anemia sel sabit.

3. Warisan dominan berkaitan X: Gen mutan terletak pada kromosom X, dan untuk perkembangan penyakit ini, satu salinan gen mutan pada wanita dan satu salinan pada lelaki sudah cukup. Pada wanita, penyakit ini boleh menjadi lebih lembut, kerana mereka mempunyai kromosom X kedua yang mengimbangi kesan gen mutan. Pada lelaki yang hanya mempunyai satu kromosom X, penyakit itu, sebagai peraturan, menunjukkan dirinya lebih jelas. Jika bapanya sakit, maka semua anak perempuannya akan mewarisi gen mutan dan akan sakit. Anak -anak Bapa tidak akan mewarisi penyakit ini, seperti yang mereka terima dari bapa kromosom Y. Jika ibu sakit dan heterozigot (mempunyai satu mutan dan satu kromosom biasa), maka kebarangkalian memindahkan gen mutan kepada setiap kanak-kanak adalah 50%. Contohnya ialah riket tahan vitamin D.

4. Warisan resesif berkaitan X: Gen mutan terletak pada kromosom X, dan untuk perkembangan penyakit itu perlu mempunyai dua salinan gen mutan pada wanita dan satu salinan pada lelaki. Wanita dengan satu salinan gen mutan adalah pembawa dan biasanya tidak menunjukkan gejala penyakit, tetapi boleh menghantar gen mutan kepada anak -anak mereka. Lelaki dengan satu salinan gen mutan akan sakit. Jika ibu adalah pembawa, maka kebarangkalian kelahiran anak yang sakit adalah 50%, kebarangkalian kelahiran anak perempuan tangga adalah 50%, dan kebarangkalian anak yang sihat adalah 50%. Jika bapanya sakit, maka semua anak perempuannya akan menjadi pembawa, dan anak -anak akan mewarisi dari bapa kromosom Y dan akan menjadi sihat. Contohnya adalah hemofilia dan distrofi Duchenne.

5. Warisan yang berkaitan dengan y: Gen mutan terletak pada kromosom Y. Penyakit ini hanya disebarkan dari bapa kepada anak lelaki. Semua anak lelaki bapa yang sakit akan sakit. Contoh penyakit berkaitan Y jarang berlaku.

6. Warisan mitokondria: Mitokondria, organel di dalam sel, mempunyai DNA mereka sendiri. Penyakit mitokondria hanya dihantar dari ibu ke anak, kerana sperma tidak memperkenalkan sejumlah besar mitokondria kepada zigot. Semua kanak -kanak ibu yang sakit akan sakit, tanpa mengira jantina. Contohnya ialah sindrom Leia.

7. Warisan Multifactorial: Penyakit -penyakit ini timbul akibat interaksi beberapa gen dan faktor persekitaran. Risiko membangunkan penyakit ini bergantung kepada gabungan kecenderungan genetik dan kesan faktor persekitaran tertentu. Adalah sukar untuk meramalkan dengan tepat risiko mengembangkan penyakit ini, tetapi kita dapat menilai kebarangkalian relatif berdasarkan sejarah keluarga dan faktor risiko. Contohnya adalah diabetes jenis 2, penyakit kardiovaskular dan beberapa jenis kanser.

B. Punca mutasi:

Mutasi boleh berlaku secara spontan dalam proses replikasi DNA atau di bawah pengaruh pelbagai faktor persekitaran. Penyebab utama mutasi:

1. Mutasi spontan: Kesilapan dalam proses replikasi DNA, apabila polimerase DNA salah menyalin urutan DNA. Kekerapan mutasi spontan agak rendah, tetapi ia tidak dapat dielakkan berlaku.

2. Mutagen: Faktor alam sekitar yang menyebabkan kerosakan DNA dan meningkatkan kekerapan mutasi. Mutagens boleh fizikal (contohnya, radiasi pengion, radiasi ultraviolet), kimia (contohnya, beberapa ubat, bahan kimia perindustrian, racun perosak) atau biologi (contohnya, virus).

3. Umur ibu bapa: Risiko mutasi meningkat dengan usia ibu bapa, terutamanya dengan usia ibu untuk penyimpangan kromosom (contohnya, sindrom Down) dan dengan usia bapa untuk mutasi de novo dalam gen yang berasingan.

Ii. Diagnosis penyakit keturunan:

Diagnosis awal dan tepat penyakit keturunan adalah penting untuk permulaan rawatan yang tepat pada masanya, pencegahan komplikasi dan perancangan keluarga. Diagnosis termasuk pendekatan bersepadu yang menggabungkan penilaian klinikal, sejarah keluarga dan kaedah makmal moden.

A. Penilaian Klinikal dan Sejarah Keluarga:

1. Sejarah Sejarah: Koleksi anamnesis menyeluruh, termasuk maklumat mengenai penyakit dalam keluarga, kewarganegaraan, etnik, kes -kes kemandulan, keguguran, kelahiran mati dan kematian anak awal.

2. Pemeriksaan Fizikal: Penilaian perkembangan fizikal, pengenalpastian ciri -ciri ciri dan gejala yang berkaitan dengan penyakit keturunan tertentu (contohnya, ciri -ciri muka dismorfik, anomali kerangka, manifestasi kulit).

3. Pemeriksaan neurologi: Penilaian status neurologi, mengenal pasti tanda -tanda kelewatan perkembangan, sawan, gangguan koordinasi, kelemahan otot.

B. Kaedah Diagnostik Makmal:

1. Kaedah Cytogenetic: Kajian set kromosom manusia (karyotype) untuk mengesan penyimpangan kromosom, seperti trisomi (contohnya, sindrom Down), monosomia (contohnya, sindrom Turner), translocation, penghapusan dan penyongsangan.

   • Cariotipirani: Kaedah klasik berdasarkan kromosom pewarnaan dan visualisasi mereka di bawah mikroskop.
   • Ikan (pendarfluor di situ hibridisasi): Penggunaan probe pendarfluor khusus untuk kawasan kromosom tertentu untuk mengenal pasti microelements, microdlucks dan translocations.
   • Analisis mikrus kromosom (CMA): Kaedah yang sangat persepsi yang membolehkan anda mengenal pasti pemadaman kecil dan duplikasi (perubahan kuantitatif dalam DNA) sepanjang genom.

2. Kaedah genetik molekul: Kajian urutan DNA untuk mengenal pasti mutasi dalam gen individu.

   • Penjujukan senger: “Standard Emas” untuk menentukan urutan DNA gen atau rantau tertentu.
   • Penjujukan Generasi Baru (NGS): Kaedah yang tinggi -prestasi yang membolehkan secara serentak menyebarkan banyak gen (panel gen) atau keseluruhan genom (penjujukan penuh -eupsal, penjujukan penuh -Gas). NGS membolehkan anda mengenal pasti mutasi yang terkenal dan baru.
   • MLPA (penguatan probe yang bergantung kepada ligation multiplex): Kaedah untuk mengenal pasti penghapusan dan duplikasi keseluruhan gen atau exon.
   • PCR (tindak balas rantai polimerase): Kaedah untuk penguatan (pendaraban) seksyen DNA tertentu untuk analisis berikutnya.

3. Kaedah Biokimia: Penilaian tahap metabolit tertentu dalam darah, air kencing atau cecair biologi lain untuk mengesan gangguan metabolik.

   • Spektrometri Massa Tandem: Kaedah yang sangat sensitif untuk mengenal pasti sejumlah besar metabolit pada masa yang sama. Digunakan untuk menyaring bayi baru lahir untuk penyakit metabolik keturunan.
   • Spektrometri massa kromatografi gas: Kaedah untuk mengenal pasti dan penentuan kuantitatif asid organik dalam air kencing.
   • Diagnostik enzim: Penentuan aktiviti enzim tertentu dalam sel atau tisu.

C. Diagnostik Pranatal:

Diagnosis pranatal membolehkan anda mengenal pasti penyakit keturunan dalam janin semasa kehamilan. Ini memberi peluang kepada ibu bapa untuk membuat keputusan untuk meneruskan kehamilan, bersedia untuk kelahiran anak dengan keperluan khas, atau memulakan rawatan segera selepas lahir.

1. Kaedah Bukan -Invasive:

   • Peperiksaan Ultrasound (Ultrasound): Visualisasi janin dengan gelombang ultrasound. Membolehkan anda mengenal pasti anomali anatomi, seperti kecacatan jantung, kecacatan dalam tiub saraf dan anomali struktur lain.
   • Pemeriksaan biokimia: Penentuan tahap protein dan hormon tertentu dalam darah ibu. Membolehkan anda menilai risiko penyimpangan kromosom, seperti sindrom Down, sindrom Edwards dan sindrom Patau. Ujian yang paling biasa termasuk ujian ganda (11-13 minggu kehamilan) dan ujian triple (15-20 minggu kehamilan).
   • Ujian Pranatal Bukan -Ivasive (NIPT): Analisis DNA janin yang beredar dalam darah ibu. Membolehkan anda mengenal pasti penyimpangan kromosom dengan ketepatan yang tinggi, serta menentukan lantai janin. NIPT dijalankan dari minggu ke -10 kehamilan.

2. Kaedah Invasif:

   • Amniocentez: Pagar cecair amniotik untuk analisis sel -sel janin. Ia dijalankan dari minggu ke -15 kehamilan. Membolehkan penentuan, ujian genetik molekul dan ujian biokimia.
   • Biopsi Chorion: Sampel kain chorion (shell serat) untuk analisis. Ia dijalankan dari minggu ke -11 kehamilan. Membolehkan pengujian genetik dan molekul.
   • Cordocentesis: Pensampelan darah dari kord umbilical janin untuk analisis. Ia dijalankan selepas minggu ke -18 kehamilan. Ia digunakan untuk mendiagnosis penyakit hematologi, jangkitan dan penyimpangan kromosom, serta rawatan janin (contohnya, transfusi darah untuk konflik RH).

D. Preimplantation Genetic Diagnostics (PGD):

PGD ​​dijalankan semasa persenyawaan in vitro (IVF) untuk mengesan kecacatan genetik dalam embrio sebelum implantasi mereka ke dalam rahim.

1. Prosedur: Selepas eko dan menanam embrio, satu atau lebih sel (biopsi) diambil dari setiap embrio. Kemudian, analisis genetik sel dijalankan untuk mengesan penyimpangan kromosom atau mutasi dalam gen tertentu. Embrons tanpa kecacatan genetik ditanam ke dalam rahim.

2. Petunjuk: PGD ​​disyorkan untuk pasangan dengan berisiko tinggi penghantaran penyakit keturunan, seperti pengangkutan penyakit resesif autosomal atau X, kehadiran translocations kromosom di salah satu ibu bapa atau risiko tinggi penyimpangan kromosom di janin (contohnya, pada wanita yang lebih tua).

E. pemeriksaan bayi baru lahir:

Pemeriksaan bayi baru lahir adalah pemeriksaan massa bayi yang baru lahir untuk penyakit keturunan tertentu yang boleh dirawat pada peringkat awal.

1. Prosedur: Beberapa tetes darah diambil dari tumit bayi yang baru lahir dan digunakan untuk kertas penapis khas. Darah dianalisis untuk metabolit tertentu yang menunjukkan kehadiran penyakit metabolik keturunan.

2. Penyakit termasuk dalam pemeriksaan: Penyakit termasuk dalam pemeriksaan berbeza -beza bergantung kepada negara dan rantau ini, tetapi biasanya termasuk phenylketonuria, hipotiroidisme kongenital, fibrosis sista, sindrom adrenogenital dan penyakit metabolik keturunan yang lain.

Iii. Pencegahan penyakit keturunan:

Pencegahan penyakit keturunan termasuk langkah -langkah yang bertujuan untuk mengurangkan risiko kanak -kanak dengan kecacatan genetik, serta untuk menghalang perkembangan komplikasi pada orang yang sudah menderita penyakit keturunan.

A. Kaunseling Perubatan-Genetik:

Kaunseling perubatan dan genetik adalah proses menyediakan maklumat dan sokongan kepada orang atau keluarga yang mempunyai risiko membangun atau menghantar penyakit keturunan.

1. Matlamat:

   • Penilaian risiko membangun atau menghantar penyakit keturunan.
   • Perbincangan mengenai pilihan diagnostik dan pencegahan yang ada.
   • Memberi maklumat mengenai penyakit, prognosis dan rawatan.
   • Sokongan untuk membuat keputusan yang tepat mengenai perancangan keluarga.

2. Petunjuk:

   • Kehadiran penyakit keturunan dalam keluarga.
   • Pengangkutan penyakit resesif autosomal atau X-dikaitkan.
   • Ketidaksuburan atau keguguran biasa kehamilan.
   • Perkahwinan yang berkait rapat.
   • Kesan faktor teratogenik semasa kehamilan.

B. Perancangan Keluarga:

1. Mengelakkan perkahwinan yang berkait rapat: Perkahwinan yang berkaitan dengan rapat meningkatkan risiko kanak-kanak dengan penyakit resesif autosom.

2. Perancangan kehamilan pada usia yang optimum: Risiko penyimpangan kromosom meningkat dengan usia ibu.

3. Penerimaan Asid Folik sebelum dan semasa kehamilan: Asid folik mengurangkan risiko kecacatan dalam tiub saraf dalam janin.

4. Penolakan tabiat buruk (merokok, alkohol, dadah) sebelum dan semasa kehamilan: Tabiat yang buruk dapat meningkatkan risiko mutasi dan anomali kongenital.

5. Penyakit ibu (contohnya, diabetes, phenylketonuria): Penyakit yang tidak terkawal ibu boleh memberi kesan negatif terhadap perkembangan janin.

C. Pencegahan Pranatal:

1. Pembiakan Kehamilan: Jika kecacatan genetik yang teruk dalam janin dikesan, tidak serasi dengan kehidupan atau menyebabkan kecacatan, isu penamatan kehamilan boleh dipertimbangkan.

2. Rawatan intrauterin: Dalam sesetengah kes, adalah mungkin untuk menjalankan rawatan intrauterin janin (contohnya, transfusi darah untuk konflik RH, pengenalan enzim dalam beberapa penyakit metabolik).

D. Pencegahan postnatal:

1. Diagnosis dan rawatan awal: Diagnosis awal dan permulaan rawatan yang tepat pada masanya dapat meningkatkan prognosis untuk banyak penyakit keturunan.

2. Pemakanan khusus: Bagi sesetengah penyakit metabolik keturunan (contohnya, phenylketonuria), diet khas diperlukan untuk mencegah pengumpulan metabolit toksik.

3. Terapi enzimatik: Bagi sesetengah penyakit pengumpulan lysosa (contohnya, penyakit Gaucher, penyakit kain), terapi enzimatik tersedia untuk mengimbangi kekurangan enzim.

4. Terapi Gen: Pada masa ini, terapi genetik adalah arah yang menjanjikan dalam rawatan penyakit keturunan. Ia terdiri daripada pengenalan salinan normal gen ke dalam pesakit pesakit, yang tidak hadir atau beroperasi dengan tidak betul.

Iv. Aspek etika dan sosial:

Diagnosis dan pencegahan penyakit keturunan menimbulkan beberapa isu etika dan sosial:

• Hak untuk maklumat: Pesakit mempunyai hak untuk menerima maklumat lengkap dan boleh dipercayai mengenai status genetik mereka dan risiko menghantar penyakit keturunan.

• Kerahsiaan maklumat genetik: Maklumat genetik adalah peribadi dan mesti dilindungi dari akses yang tidak dibenarkan.

• Diskriminasi genetik: Tidak boleh diterima untuk mendiskriminasi orang berdasarkan status genetik mereka dalam bidang pekerjaan, insurans dan kawasan lain.

• Aspek etika diagnosis pranatal dan PGD: Soalan yang berkaitan dengan pilihan embrio, penamatan kehamilan dan hak hidup.

• Ketersediaan ujian dan rawatan genetik: Adalah perlu untuk memastikan ketersediaan ujian dan rawatan genetik untuk semua, tanpa mengira status sosio-ekonomi mereka.

V. Kesimpulan:

Penyakit keturunan adalah kumpulan penyakit yang kompleks dan pelbagai yang memerlukan pendekatan yang komprehensif untuk diagnosis dan pencegahan. Perkembangan teknologi genetik moden membuka peluang baru untuk mengenal pasti dan mencegah penyakit keturunan, tetapi juga menimbulkan isu etika dan sosial yang penting. Adalah penting untuk meneruskan penyelidikan di kawasan ini untuk membangunkan kaedah diagnosis, rawatan dan pencegahan penyakit keturunan yang lebih berkesan, serta memastikan penggunaan teknologi genetik yang dimaklumkan dan bertanggungjawab.