Генетические исследования: какими бывают и когда их нужно пройти даже здоровым людям

Какими бывают генетические тесты и зачем их делают

Генетические исследования делятся на медицинские и немедицинские. Во втором случае тестирование дает человеку дополнительную информацию о самом себе: о своем происхождении, предрасположенности к развитию каких-то заболеваний, об особенностях своего метаболизма.

Почему делают немедицинские тесты

Врач-генетик, руководитель направления генетики медицинского центра «Атлас» Ирина Жегулина говорит, что в основном люди проходят такие исследования из любопытства: им интересно, например, какой этнический состав у их дальних родственников по материнской и отцовской линии, где жили их предки. Иногда генетические тесты получают в подарок.

Немедицинские тесты иногда называют «развлекательной генетикой». По словам врача — лабораторного генетика, заведующей лабораторией молекулярно-генетической диагностики Медико-генетического научного центра имени академика Н. П. Бочкова и ведущего научного сотрудника лаборатории ДНК-диагностики Ольги Щагиной, такие исследования нельзя назвать ненаучными. Они базируются на большом количестве данных и оперируют достаточно сложной математикой для расчета вероятностей, поэтому могут иметь большое значение для популяции в целом.

Однако немедицинские тесты не показательны для клинической картины конкретного человека. «Это связано с тем, что вклад генетической компоненты не то что сопоставим — он часто меньше, чем вклад других воздействий: окружающей среды, стресса, климата, питания, образа жизни», — объясняет эксперт. Поэтому при немедицинских исследованиях генетическая информация не становится путем к постановке диагноза.

Щагина сравнивает развлекательную и медицинскую генетику с психологическими тестами. «Мы различаем тесты в женских журналах и серьезные тесты, которые проводит психиатр», — говорит она.

Зачем нужны медицинские генетические исследования

Медицинская генетика занимается исследованием наследственных заболеваний (единственная и достаточная причина для которых — изменение генетического материала). Щагина рассказывает, что это могут быть:

• хромосомные болезни, когда изменяется число хромосом или большие участки хромосом появляются или исчезают (например, синдром Дауна);
• моногенные болезни — к ним относятся муковисцидоз, спинальная мышечная атрофия, миодистрофия Дюшенна — Беккера, наследственные дистрофии сетчатки, болезнь Фабри, нейрофиброматоз, туберозный склероз и другие заболевания.

«Изменений в ДНК человека много, — отмечает Щагина. — У каждого человека десятки тысяч отличий от референсного генома. Это не значит, что такие отличия плохие или хорошие. 

И все это обусловлено белками, которые синтезируются по информации, заложенной в наш геном. Но есть болезни, которые связаны именно с тем, что в геноме конкретного человека что-то пошло не так. Медицинская генетика занимается именно такими заболеваниями».

Кто обращается за медико-генетическими тестами

Ирина Жегулина говорит, что в тестировании чаще всего заинтересованы:

• люди, у которых есть жалобы и которые подозревают, что у них наследственное заболевание;
• те, у кого есть близкие с симптомами, свойственными генетическому заболеванию, но эти родственники недоступны для тестирования (например, в книге «Хорея» героиня начала подозревать, что ее отец страдал болезнью Гентингтона, уже после его смерти);
• люди, планирующие рождение детей и осведомленные о заболеваниях, которые не выявляются на скринингах;
• люди без заболеваний, которые интересуются своим здоровьем и хотят заранее знать, эффективно ли для них будет лечение определенными препаратами;
• родители, которые переживают за здоровье детей и хотят проверить, нет ли у них генетических заболеваний или как подействуют на них определенные лекарства либо наркоз.

То, что обследоваться приходят в том числе люди без симптомов наследственных заболеваний, Ольга Щагина объясняет так: «Сейчас модно самокопание. Анализировать себя со всех сторон, проходить чекап. Наверное, это признак того, что мы хорошо живем. Но эта мода обоснованна». Эксперт отмечает, что при наличии проблем у родственников (внезапных смертей, ранних онкологических заболеваний) или при планировании беременности проходить исследование важно даже полностью здоровому человеку.

Жегулина рассказывает, что часто слышит от своих пациентов фразу: «Мне нельзя болеть. На мне все завязано: бизнес, семья». По словам врача-генетика, такие люди обычно тщательно следят за своим здоровьем.

Противопоказаний для генетических тестов нет. Щагина говорит, что их можно делать и взрослым, и детям с любого возраста.

Как понять, что человеку нужно генетическое исследование

На тестирование человека должен направить врач-генетик. Специалист опирается на клиническую картину пациента и его генеалогический анамнез — болезни родственников.

Если у пациента есть конкретные симптомы и жалобы

По словам Ольги Щагиной, наследственные заболевания часто встречаются у людей, у которых нет родословной с болезнями близких. «Поэтому у врача каждой специальности есть свои “красные флаги”, по которым он может заподозрить, что у пациента может быть какое-то из наследственных заболеваний», — объясняет эксперт. 

Врач направляет пациента к генетику. Этот специалист оценивает вероятность того или иного наследственного заболевания или его носительства и выдвигает клиническую гипотезу (предполагаемый диагноз). От гипотезы зависит, какой формат и объем исследования нужен пациенту.

Точное число генов у человека на сегодняшний день до конца не установлено. По современным оценкам, их порядка 25 тысяч. Однако связь с болезнями установлена лишь для поломок в четверти из них. При том или ином генетическом тестировании могут изучать:

• конкретные частые патогенные варианты генов, ответственные за определенные болезни;
• один ген — обычно тот, который мог вызвать определенное моногенное заболевание;
• панель генов — их любые комбинации и любое количество;
• все кодирующие белок гены — это называется исследование полного экзома;
• вообще весь геном человека — это самое объемное полногеномное исследование.

Более объемное исследование назначают, если у пациента подозревают один из группы диагнозов со схожей клинической картиной. «При некоторых заболеваниях целесообразно исследовать не отдельный ген, а сразу множество: панель, экзом или геном. Например, для отставания психоречевого моторного развития может быть масса наследственных причин», — объясняет Щагина. 

Формат исследования тоже может быть разным. Основными генетическими методами эксперты называют:

• секвенирование нового поколения — чтение последовательности генов пациента и их сравнение с референсным геномом;
• секвенирование по Сэнгеру — применяется в основном для подтверждающих тестов;
• ПЦР-реакцию — исследование конкретного участка (применяется, например, для выявления гемохроматоза);
• MLPA — методика для исследования сложных мутаций и мутаций-повторов (в частности, используется для выявления спинальной мышечной атрофии);
• исследования хромосом: цитогенетический анализ кариотипа, хромосомный микроматричный анализ.

По словам Ольги Щагиной, при назначении исследования врач опирается не только на гипотезу, но и на то, какие методы доступны пациенту по цене и в конкретном регионе. Кроме того, учитываются сроки анализа. Например, для женщины на большом сроке беременности выбираются анализы, которые можно сделать как можно быстрее. Врач-генетик оценивает все эти факторы и предлагает семье на выбор различные схемы исследования.

Если у пациента нет жалоб на здоровье

В этом случае врач-генетик задает вопросы о его семье и собирает генеалогический анамнез — родословную со всеми заболеваниями близких.

По словам Ирины Жегулиной, среди «красных флагов» в генеалогическом анамнезе:

• онкологические заболевания с ранним стартом (в 30–40 лет);
• несколько видов онкологических заболеваний у одного человека или несколько эпизодов заболевания в разном возрасте;
• внезапные эпизоды потери сознания;
• случаи внезапной необъяснимой смерти, причин которой не выявлено;
• рождение детей с задержкой развития, нарушениями слуха и речи.

Ольга Щагина отмечает, что генетические исследования здоровых людей могут быть любого объема — это зависит от их запроса и доступных методов. «Если у вас в семье у многих повышенное давление, у вас есть предрасположенность к повышенному давлению — для этого не надо делать генетические тесты. А вот если у вас в семье было несколько случаев внезапной смерти — это повод поискать генетическую причину», — приводит пример она.

Если пара планирует ребенка

Будущие родители могут сдать тест на носительство генов определенных заболеваний. Чтобы спланировать такое исследование, важно обратиться к врачу-генетику, подчеркивает Щагина. «Частота носительства разных заболеваний различается по странам, регионам и областям, — объясняет эксперт. — На консультации врач учитывает национальность родителей и территорию, где они проживают».

Щагина добавляет, что среди самых частых наследственных заболеваний есть такие, которые обусловлены различными типами мутаций. Поэтому для их анализа нужно несколько генетических методов. Например, при фенилкетонурии происходят маленькие мутации, которые приводят к замене аминокислоты. Для выявления этого заболевания эффективны методы поиска частых мутаций и исследования конкретных генов, поэтому в данном случае подойдут исследования экзома. А при спинальной мышечной атрофии выпадает участок гена, и такие методы будут непоказательными. Врач предложит паре оптимальные варианты исследования.

Как проходит генетическое исследование

После направления врача-генетика человеку необходимо сдать биологические материалы для тестирования. По словам Ольги Щагиной, лучший образец ДНК получается из цельной крови — ее используют для многих методов. Но в целом для генетических тестов подойдет любой образец биологического материала, который содержит клетки с ядрами (например, слюна или соскоб с внутренней стороны щеки). Для некоторых видов исследований рекомендуют определенный биоматериал. 

Образец биологического материала отправляется в лабораторию. Из него выделяется ДНК. Она очищается от посторонних веществ, которые могут в ходе реакций повлиять на результат. Далее с этим веществом специалисты работают в зависимости от выбранного метода с помощью разных реактивов: смотрят отдельный участок ДНК, несколько участков или весь геном.

Ольга Щагина отмечает, что большие исследования проводят с помощью компьютерных программ обработки данных. Они ищут различия между данными биологического материала и большой генетической базой данных. В одном тесте может быть несколько десятков тысяч таких различий, отмечает эксперт. 

К анализу подключается лабораторный генетик. Он фильтрует все эти различия, отбрасывая те, которые вряд ли говорят о каком-то заболевании. Постепенно остаются только те варианты, которые могут объяснять выбранную клиническую гипотезу или быть патогенными.

Ирина Жегулина обращает внимание, что к лабораторному генетику подключается также специалист-биоинформатик. Вместе они используют методы не только биологии, но и прикладной математики, а также базы данных огромного числа людей, где прописана частотность тех или иных генетических вариантов у разных народов. При тестировании конкретного человека используются критерии, которые позволяют выявить даже ранее не известную замену гена. Специалисты относят все выявленные варианты к патогенным, непатогенным и неопределенным и вносят все это в заключение.

Ольга Щагина отмечает, что при тестировании здорового человека в заключение вносятся только хорошо описанные генетические варианты. В целом в документе указывают до десяти вариантов, чаще всего от одного до трех.

Как врач интерпретирует результаты исследования

Результат тестирования — это не диагноз. В лаборатории генетик располагает только информацией из биоматериала и направляющим диагнозом. Поэтому только его заключения недостаточно — необходимо снова прийти на консультацию к врачу-генетику. По словам Ольги Щагиной, хорошо, если это будет тот же специалист, с которым пациент общался до тестирования.

«В этом случае пациенты находятся в затруднительном положении. Они получили страшное заключение и не понимают, что теперь делать. Или, наоборот, сделали самый дорогой анализ и получили заключение, в котором практически ничего не написано», — говорит эксперт. 

Врач-генетик смотрит на заключение из лаборатории и определяет, как результаты соотносятся с клинической картиной конкретного человека. Если не до конца ясно, с чем связаны изменения в ДНК — это вариант нормы или патология, то необходимо проводить дополнительные исследования (в том числе тестирование членов семьи пациента). «Иногда пациенты вынуждены проходить длинный ресурсозатратный путь к диагнозу», — говорит Щагина.

Как пройти тестирование бесплатно

Генетические исследования дорогие. Ольга Щагина объясняет это высокой себестоимостью реактивов, оборудования, а также времени высококвалифицированных специалистов.

«Генетический анализ нельзя сделать на коленке, — говорит эксперт. — Реактивы на экзомные и полногеномные исследования на одного человека стоят около 50–100 тысяч рублей. Анализ одного экзома занимает не меньше рабочего дня специалиста». Врач-генетик учитывает стоимость тестирования в частных клиниках и предоставляет пациенту несколько вариантов на выбор.

Большинство генетических тестов не входят в обязательное медицинское страхование. Однако Минздрав РФ выделяет специальные средства на исследования федеральным генетическим научным центрам. Например, пациентам, прошедшим консультацию врача-генетика в Медико-генетическом научном центре имени академика Н. П. Бочкова, предоставляют возможность выполнить бесплатно широкий спектр исследований, говорит Щагина. При этом она подчеркивает, что тесты не могут сделать без назначения генетика центра — просто по просьбе пациента. 

Другой вариант бесплатного генетического тестирования — участие в диагностических программах. Как правило, они существуют для:

• конкретных заболеваний: спинальной мышечной атрофии, миодистрофии Дюшенна;
• для группы заболеваний: например, поражений печени.

Для участия в программах необходимо изучить их условия. В некоторых случаях понадобится подтверждение того, что у пациента есть подозрение на заболевание, участвующее в программе (например, результаты анализов крови). Для некоторых программ не нужно ничего, кроме подозрения врача на конкретную патологию.

Кроме того, существует программа расширенного неонатального скрининга для новорожденных. Если на первом этапе у ребенка выявили патологию, ему при необходимости проводят бесплатную молекулярно-генетическую диагностику за счет государства.

Выбирать лабораторию самостоятельно эксперты не советуют. Ирина Жегулина отмечает, что информация на сайтах частных центров часто поверхностная и по ней сложно судить о качестве их услуг. «Даже в одной лаборатории с хорошими специалистами могут быть хорошие генетические исследования и откровенно плохие, — объясняет эксперт. — В центрах есть отделы маркетинга, которые продвигают некоторые тесты, даже если они излишние или потеряли актуальность».

Ольга Щагина советует в первую очередь найти врача-генетика, с которым комфортно взаимодействовать, — по отзывам или репутации клиники, где работает специалист. При выборе лаборатории и тестов необходимо следовать советам врача.