Індивідуальний підхід до пацієнта, заснований на науковій інтерпретації результатів генетичного дослідження і їхнього зіставлення з даними клінічних, лабораторних і інструментальних методів дослідження дозволяє здійснити ранню діагностику генетично детерминированних захворювань і запропонувати максимально ефективну схему профілактичних і лікувальних заходів для попередження розвитку патологічного процесу.

Таким чином, сьогодні кожна людина може одержати досить повну інформацію про унікальні особливості свого генома, у тому числі і про стан своїх генів «схильності».

Оскільки кількість генетичних тестів постійно збільшується, доцільність їхнього використання в кожному конкретному випадку й інтерпретація результатів їхнього застосування жадають від лікарів, а також від пацієнтів більш глибокого розуміння основних принципів генетики стосовно до різних патологічних станів, наприклад злоякісних новоутворень. При оцінці результатів генетичних досліджень важливо враховувати ті обмеження, що має кожний з цих тестів. Навіть при діагностиці добре відомих моногенних захворювань (розвиток яких обумовлено змінами тільки в одному гені) з рецессивним чи домінантним типом спадкування відсоток виявлення мутацій нижче 100 (за винятком синдрому Хантингтона і ламанням Х-хромосоми). Відсоток виявлення мутацій для таких моногенних захворювань, як хвороба Дюшена (ген DMD), гемофілія А (F8C), муковісцидоз (CFTR), складає 60–90, хоча є такі новітні тести, що дозволяють виявляти мутації в 98–99% випадків. Недостатня інформативність деяких тестів обумовлена складною структурою досліджуваних генів, а також появою нових мутацій. Крім того, визначені спадкові моногенетичні захворювання є генетично гетерогенними, тобто можуть розвиватися при дефекті одного з декількох можливих генів. Наприклад, гени BRCA1 і BRCA2 асоційовані з розвитком рідкої форми спадкового раку молочної залози (РМЖ), хоча не виключено, що будуть виявлені й інші гени, зв'язані з цим захворюванням. Ще одним прикладом може служити полікістоз нирок — моногенне захворювання з аутосомним домінантним типом спадкування, розвиток якого може бути обумовлено мутаціями гена PKD1 на 16 хромосомі чи гена PKD2 на 4 хромосомі.

Розвиток багатьох захворювань не завжди обумовлено простими законами спадкування. Навіть при наявності домінантного алеля, наприклад гена BRCA1, асоційованого з РМЖ, імовірність захворювання людини у віці 65 років складає 80, а не 100%. Ступінь імовірності розвитку захворювання при наявності визначеної мутації характеризується поняттям повної чи неповної пенетрантности гена. Якщо ген характеризується неповної пенетрантностью, то в людини з такою мутацією хвороба може не розвитися. Крім генів BRCA1 і BRCA2, прикладом неповної пенетрантности можуть служити різні алели гена Apo, з якими зв'язаний підвищений ризик розвитку в облич літнього віку розповсюдженої (спорадичної) форми хвороби Альцгеймера. При наявності алеля Apo2, Apo3 чи Apo4 ризик розвитку цієї форми захворювання оцінюється відповідно як низький, середній і високий. Серед захворювань, що характеризуються повної пенетрантністю, слід зазначити синдром Хантингтона і сімейний аденоматозний поліпоз, що приводить до розвитку раку товстої кишки. Для облич з відповідними мутаціями генів ризик розвитку захворювання складає 100%. Тому прогностичні тести підрозділяють на пресимптоматичні (призначені для прогнозування розвитку захворювань, що характеризуються повної пенетрантностью) і на тести, що визначають схильність до розвитку захворювання (при неповної пенетрантности).

Поки недостатньо інформативні генетичні тести у відношенні мультифакториальних (чи полігенних) захворювань, розвиток яких може бути обумовлено різними мутаціями генів, що роблять комплексний вплив, чи спільним впливом генів і факторів навколишнього середовища. До них можна віднести більшість широка розповсюджених захворювань (наприклад, цукровий діабет, артеріальну гіпертензію, злоякісні новотвори, шизофренію, спорадичну форму хвороби Альцгеймера й ін.). За винятком рідких форм цих хвороб, що відносяться до спадкових, мутація гена, асоційованого з захворюванням, не є єдиним причинним фактором, а свідчить про схильність до захворювання облич, у яких вона виявлена. Тому, якщо прогностичні тести у відношенні деяких рідких форм злоякісних новоутворень уже застосовуються в клінічній практиці, то тести для виявлення розповсюджених форм поки тільки випробуються.

3. Генетичний паспорт

В даний час у багатьох діагностичних центрах широко застосовуються молекулярні методи з метою діагностики генних хвороб, виявлення гетерозиготного носійства патологічних мутацій у родинах високого ризику, для досимптоматичної діагностики хвороб з пізньою маніфестацією і з метою ідентифікації особистості (геномної дактилоскопії). Поступово набирає силу генетичне тестування в рамках предиктивної медицини. Очевидно, що в результаті цих досліджень відбувається нагромадження генетичних даних як про геном окремих індивідуумів, так і про цілі родини, тобто поступово формуються індивідуальні і сімейні бази ДНК- даних. Така база ДНК-даних і є «генетичним паспортом». Інформація, що міститься в цьому воістину унікальному документі, повинна допомогти уникнути життєвих колізій, зв'язаних з ігноруванням індивідуальних особливостей свого генома, тобто своєї спадковості. Вона дозволяє повніше реалізувати свої уроджені генетичні здібності і являє безсумнівну цінність для нащадків.

Повсюдне впровадження в сучасну медицину методів молекулярної діагностики вже зробило реальною ідею створення генетичного паспорта. Він вже існує de facto, і число генетичних тестів, що складають його основу, швидко збільшується.

Важливо відзначити, що генетична карта в повному варіанті повинна включати результати дослідження не тільки генів схильності, але і бессимптомного носійства мутацій генів найбільш частих спадкових хвороб (гемофілії, муковісцидоза, фенілкетонурії й ін.). Крім того, такий паспорт повинний містити інформацію про каріотип пацієнта, а також його унікальний генетичний номер. В даний час діагностичні можливості існуючих молекулярних лабораторій і центрів України дозволяють забезпечити досить повний набір таких генетичних тестів.

У найближчому майбутньому такий генетичний паспорт може бути рекомендований до застосування в клінічній практиці, а генетичне тестування стане настільки ж рутинним, як і інші лабораторні аналізи (визначення групи крові і резус-фактора, тести на інфекційні хвороби й ін.).

Відповідно до рекомендацій ВООЗ, генетичне тестування повинне проводитися з обліком добровільної, свідомої згоди тестуємого. Формально це означає, що важлива генетична інформація може бути отримана порівняно пізно, коли її корисність для обстежуваного і його близьких родичів уже значною мірою втрачена. Однак, приймаючи в увагу значення цих даних для здоров'я дитини, гармонічного формування його особистості, раціонального харчування, ефективного утворення, спортивних занять, оптимальної профорієнтації й ін., складання такого генетичного паспорта в ранньому віці представляється цілком виправданим уже сьогодні.

Не можна виключити, що в міру рішення етичних і соціальних проблем, зв'язаних з дослідженнями генома людину, генетичне тестування буде проводитися значно частіше й у більш ранньому віці, чим рекомендується в даний час.

Складання генетичного паспорта будь-якого обсягу для дієздатних громадян повинне вітатися. Даний медичний документ зробив би істотну допомогу при проведенні експертизи стану здоров'я підлітків, а також оцінки потенційного ризику розвитку ряду захворювань у юнаків закличного віку.

Надзвичайно актуальним представляється генетичне тестування для майбутніх чоловіків, спортсменів-професіоналів, людей екстремальних професій і обличь, просто зацікавлених в інформації про власний геном. Серйозно обговорюється велика практична значимість генетичної карти вагітної.

Реальна користь від генетичного паспорта може бути отримана тільки в тому випадку, якщо генетичне тестування буде завершуватися повноцінною консультацією висококваліфікованого фахівця з медичної генетики, з відповідними рекомендаціями для лікуючого лікаря і для пацієнта. Ці рекомендації повинні стосуватися не тільки конкретної патології, але і носити значно більш розгорнутий характер, містити інформацію, необхідну для максимально ефективного повноцінного і здорового творчого життя обстежуваного. У випадку установлення фактів спадкової схильності до того чи іншого захворювання особливо важливої представляється розробка комплексу конкретних діагностичних маніпуляцій і лікувально-профілактичних рекомендацій, спрямованих на запобігання розвитку прогнозованих захворювань в обстежуваного.

Істотну допомогу в правильній інтерпретації отриманих результатів може зробити комп'ютерна програма SESAM (System Expert Specialisee aux Analyses Medicale), розроблена в 1998-1999 р. у Франції. Ця комп'ютерна програма вже зараз використовується в повсякденній медичній практиці. Програма SESAM заснована на інтерпретації результатів генетичного тестування, а також результатів біохімічних, серологических, імунологічних аналізів (усього понад 80 тестів) за допомогою спеціальної комп'ютерної програми і включає власне експертну систему, програму навчання і тренінгу для практичних лікарів, розділ медичного консультування і довідник для населення.

Подібна програма поки відсутня в Україні, і її розробка є важливою задачею вітчизняної медичної генетики. Поява даної програми в системі Інтернет уже сьогодні могло б стати серйозним стимулом для лікарів до швидкого впровадження принципів і методів предиктивної медицини в клінічну практику й у нашій країні.

Необхідність такої програми продиктована всім ходом становлення і розвитку предиктивної медицини. Дійсно, інформація про особливості алельного паттерна генів з різних генних мереж дозволить лікарю-генетику одержати досить об'єктивну інформацію про схильність людини до того чи іншого захворювання, більш обґрунтовано судити про його медичний прогноз, більш аргументовано проводити медико-генетичне консультування з питань фахової освіти, вибору професії, занять спортом і ін.

У ряді випадків, особливо при досимптоматическом тестуванні, отримані результати можуть викликати конкретні рекомендації з профілактики того чи іншого захворювання. В міру уточнення і збільшення числа генних мереж різних мультифакторних захворювань усе більш об'єктивна інформація може бути отримана за допомогою генетичного тестування й у відношенні таких частих і важких для лікування захворювань як діабет, остеопороз, ендометріоз, астма, атеросклероз і багато хто інші. Показово, що з ініціативи Всесвітньої Організації Охорони здоров'я уже видані серії методичних рекомендацій з доклінічного виявлення облич високого ризику тромбофілії, гіперхолестеринемії, гемохроматоза, дефіциту альфа1-антитрипсина.

Ідентифікація всіх генів людини, відкриття за допомогою біоінформатики нових генних мереж, незмірно збільшить можливості генетичного тестування спадкової схильності і медико-генетичного консультування.

4. Методи генетичного тестування

Для клінічних цілей використовують різні методи генетичного тестування. «Генетичне тестування — аналіз людської ДНК, РНК, хромосом, білків, чи ферментів метаболітів для визначення зв'язаних зі спадковими захворюваннями генотипів, мутацій, чи фенотипів каріотипів у клінічних цілях» (Final Report of the Task Force on Genetic Testing, Робоча група по генетичному тестуванню, США, 1997). Генетичне тестування застосовують для виявлення носіїв рецесивних алелей генів, що обумовлюють спадкові захворювання, для прогнозування ризику розвитку захворювань, для пренатальної діагностики чи визначення прогнозу захворювання, для пренатального скрининга, для преімплантаційної генетичної діагностики, а також скрининга носіїв і немовлят.

Особливо перспективні методи генного, чи ДНК-тестування, за допомогою яких досліджують безпосередньо молекулу ДНК. Вони відносяться до нанотехнології і засновані на застосуванні новітніх комп'ютерних, інформаційних і біотехнологій з використанням автоматизованих систем і лабораторної робототехніки. Для генних тестів використовують ДНК-зонди (мічені відрізки однонитевої молекули ДНК із відомими послідовностями чи основ ділянками генів з відомими мутаціями), що за допомогою різних методів розташовують на спеціальних матрицях (генних чипах чи ДНК-чипах) розміром з ніготь чи предметне скло мікроскопа. Потім наносять досліджуваний генетичний матеріал, після приєднання комплементарних ділянок до ДНК-зондів дані аналізують, наприклад на наявність чи відсутність мутацій досліджуваних генів. Різні модифікації цих методів використовують не тільки в клініці, але і для наукових досліджень (пошуку генів, визначення послідовностей ДНК, експресії генів, сканування і скрининга мутацій і ін.), що у свою чергу сприяє розробці нових діагностичних тестів.

Генні тести вже ефективно використовують у клінічній практиці. Однак вартість ДНК-тестування, проведеного в клінічних лабораторіях, поки досить висока й у залежності від розмірів досліджуваних генів, кількості тестуємих мутацій і інших факторів може коливатися від сотень до десятків тисяч доларів США. Наприклад, деякі клініки в США при проведенні екстракорпорального запліднення пропонують майбутнім батькам, що відносяться до групи високого ризику розвитку спадкових захворювань (синдромів Тея — Сакса, Хантингтона й ін.), провести тестування запліднених ооцитів на наявність відповідних мутацій генів, після чого для внутріматкової імплантації відбирають тільки ті ембріони, у яких відсутні гени, асоційовані з захворюванням. Вартість такого тестування складає 20–25 тис. доларів.

У 1996 р. був відкритий ген, асоційований з гемохроматозом, спадковим захворюванням, клінічні симптоми якого виявляються в облич середнього віку, коли нагромадження залізовмісних білків у різних органах і тканинах може привести до необоротних і не піддающихся лікуванню порушенням в організмі. Зараз уже розроблений і незабаром з'явиться на ринку ДНК-тест, що дозволяє виявляти це захворювання на ранній стадії, коли його лікування може бути ефективним. Однак застосування генних тестів часто сполучене з деякими поки не дозволеними проблемами. Наприклад, прогностичне тестування людей, що відносяться до групи ризику розвитку синдрому Хантингтона, важкої прогресуючий дегенеративної хореи, що розвивається в облич середнього віку, при позитивному результаті свідчить про невідворотність розвитку хвороби в майбутньому. Але методи ефективної профілактики захворювання не розроблені, тому пацієнти живуть під постійним психологічним тиском, знаючи, що їхній очікує в майбутньому. Крім того, при розголошенні інформації об даних тестування існує ризик дискримінації з боку страхових медичних компаній чи за місцем роботи.

Розроблені також тести для визначення мутацій гена, асоційованого з розвитком муковісцідоза (близько 200 доларів США). Однак цей ген має великі розміри і постійно з'являються повідомлення про виявлення нових мутацій (зараз число виявлених мутацій досягло 1000). При цьому недостатньо точно встановлена залежність між наявністю специфічної мутації гена і вагою плину захворювання. У тої же час за допомогою наявних у продажі ДНК-тестів можна визначити тільки найбільше що часто зустрічаються мутації (близько 70). Тому негативний результат тестування не може цілком виключити наявність захворювання. Генетичний тест припускає дослідження зразка кліток ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) на наявність атипичних генів, а також аналіз кількості, розташування й особливостей хромосом. Тестування може бути виконане на зразках крові, сперми, сечі, слини, кала, тканин тіла, кістки, чи волосся. Усі успадковують половину своєї генетичної інформації від матері й іншу половину від батька. Гени, одні чи в комбінації, визначають, які особливості (генетичні риси) людин успадковує від своїх батьків, наприклад, група крові, колір волосся, колір очей і інші деталі, включаючи ризики розвитку венеричних захворювань. Визначені зміни в генах чи хромосомах можуть викликати медичні проблеми. Генетичний тест проводиться для:

· Виявлення сімейної історії визначеної хвороби. Інформація, отримана в результаті даного тесту, допоможе парі в ухваленні рішення щодо вагітності.

· Виявлення порушень у зародка, таких як синдром Дауна (передродове тестування). Інформація, отримана в результаті даного тесту, допоможе парі в ухваленні рішення щодо вагітності.

· Перевірки наявності різних порушень обміну речовин, наприклад фенілкетонурії. Інформація, отримана в результаті даного тесту, допоможе підібрати необхідне лікування для гарантії оптимальних результатів.

· Перевірки наявності генетичних змін, що збільшують ризик розвитку рака молочної чи залози хвороби Хантингтона.

· Перевірки наявності генетичних змін, що можуть підсилити ризик розвитку ВІЛ чи ракових утворень.