Лекционный матераил

Молекулярная медицина к настоящему времени достигла определенных успехов, определивших основные ее перспективы. Они связываются с разработками:

- стратегии изучения молекулярно-генетической природы наследственных и условно-наследственных (мультифакториальных) заболеваний;

- молекулярных методов диагностики конкретных болезней;

- подходов к идентификации личности – геномной дактилоскопии;

- экспериментальных и клинических основ генной терапии;

- молекулярных основ предиктиктивной (предсказательной) медицины;

- исследований по фармакогенетике – анализу причин различной чувствительности к лекарственным препаратам и по фармакогеномике – использованию данных геномики для индивидуальной терапии и созданию новых лекарств.

Центральную проблему молекулярной медицины составляет выявление генов и идентификация мутаций, ответственных за проявление конкретной патологии.

Выделение генов и идентификация мутаций, ответственных за моногенные заболевания, объединенных на основании принципа поражения конкретного гена, осуществляется поэтапно и включает:

1) генетическое (хромосомное) картирование гена;

2) молекулярное (физическое) картирование гена;

3) клонирование и секвенирование выявленного гена;

4) идентификацию мутаций, приводящих к заболеванию.

Генетическое картирование гена основано на анализе сцепления между генами. При этом определяется хромосомная принадлежность и взаимное расположение генов относительно друг друга. Локализация сцепления генов устанавливается изучением частоты рекомбинации или обмена участками между гомологичными хромосомами (кроссинговера) в мейозе.

Физическое картирование гена – выявление внутри обнаруженных при генетическом картировании участков хромосом транскрибируемых фрагментов, включающих последовательности нуклеотидов искомого гена. Для этого важно определить расположение на хромосомах индексных маркеров – полиморфных, т.е. варьирующих в популяции, но специфичных для каждого индивидуума, участков ДНК. К ним относятся полиморфные сайты рестрикции, однонуклеотидные замены (SNP) и гипервариабильные мини- и микросателлитные фрагменты ДНК.

Клонирование и секвенирование генов начинается с получения фрагментов ДНК с помощью рестриктаз, относящихся к группе бактериальных эндонуклеаз. В генетике человека используют несколько десятков различных рестриктаз. Каждый из них разрывает двуцепочечную ДНК в пределах строго определенных последовательностей нуклеотидов, состоящих из 4-6 пар оснований. Это сверхмалое количество генетического материала размножается (амплифицируется) использованием ПЦР в миллионы раз за несколько часов. Амплификаты используются далее для установления характера мутаций.

С появлением генно-инженерных методов стало ясно, что они несут в себе потенциальную опасность. В чем заключается эта опасность, какие проблемы юридического и этического характера рождает генная инженерия, как формируются и чем регламентируются основные этические принципы медицинской генетики – вот основные вопросы, которые нам сегодня предстоит обсудить в ходе семинарского занятия.