Генодиагностика и генотерапия человека

Генодиагностика — совокупность методов по выявлению изменений в структуре генома. Это относительно новое, перспективное, быстро развивающееся направление диагностики. Диагностические методы обладают высокой специфичностью и чувствительностью, а также достаточно просты и достоверны. Успехи современной медицины во многом зависят от того, насколько рано и точно можно диагностировать наиболее распространенные генетические и инфекционные заболевания, а также новообразования.

Генетическая инженерия ввела в практику ДНК-диагностику. Известно, что участок ДНК, отвечающий за данный биологический признак, имеет определенную нуклеотидную последовательность, которая может служить диагностическим маркером. В основе методов ДНК-диагностики лежит выявление специфических нуклеотидных последовательностей в биологических образцах методом гибридизации (ДНК — ДНК, ДНК — РНК) или полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Эти методы имеют несколько общих этапов:

• — денатурация ДНК-мишени; фиксация полученной одноцепочечной молекулы ДНК-мишени на мембранном фильтре;
• — инкубация мембранного фильтра с одноцепочечной молекулой ДНК-зонда, которая при определенной температуре и ионной силе спаривается с ДНК-мишенью;
• — промывание фильтра для удаления избытка не связавшихся меченых молекул ДНК-зонда;
• — определение наличия гибридных молекул ДНК-мишень/ДНК-зонд с помощью радиоавтографического метода.

Гибридизация нуклеиновых кислот основана на использовании зондов, применяемых для выявления комплементарных последовательностей (искомого участка ДНК). Для обеспечения высокой точности диагностического теста гибридизационные ДНКи РНК-зонды должны быть высокоспецифичными. Специфичность зондов проявляется на разных уровнях: на видовом (различают два или более видов), на уровне отдельных штаммов в пределах одного вида, на генетическом уровне (различают разные гены).

Использование метода полимеразной цепной реакции ПЦР для мультипликации тестируемой ДНК обеспечивает также высокую чувствительность этих зондов.

В настоящее время получены и охарактеризованы более ста различных ДНК-зондов. Зонды применяют для:

• — обнаружения генов или нуклеотидных последовательностей, специфичных для возбудителя инфекционного заболевания;
• — обнаружения в тканях единичных клеток патогенных штаммов: хламидий, вируса гепатита С, возбудителей туберкулеза и др.;
• — диагностики наследственных заболеваний путем нахождения специфических изменений в генах. Подобные зонды существуют для диагностирования более 1000 наследственных заболеваний, в том числе фенилкетонурии, серповидной анемии, дефицита а-антитрипсина, мышечной дистрофии, болезни Альцгеймера, мусковисцидоза, гемофилии и др.

Преимущества ДНК-диагностики — быстрота, надежность, высокая чувствительность и специфичность. Методы ДНК-диагностики имеют широкую перспективу развития, с их помощью в принципе можно выявлять на ранних стадиях заболевания практически любые патогенные микроорганизмы и определять многообразие наследственных заболеваний.