Любая биологическая жидкость и ткани, взятые из места, где подозревается инфекционный процесс, т.е. из места с наибольшей концентрацией вируса или микроорганизма.
Молекулярная диагностика генетических заболеваний: особенности и методы исследования
Когда мы слышим словосочетание «генетический анализ крови», мы представляем себе дорогое, сложное и трудоемкое исследование, проводимое с помощью современного оборудования, напоминающего адронный ускоритель. Однако это далеко от реальности. Сегодня генетические тесты входят в стандартный арсенал методов лабораторной диагностики. Они назначаются для оценки индивидуальной реакции пациента на лекарство, в рамках пренатальной диагностики, для выявления генетически передаваемых заболеваний, для проверки родства и даже в целях профилактики.
Расшифровка генома человека стала главным прорывом двадцатого века: мир узнал, как встроенный «код» влияет на каждого из нас. И хотя ученые все еще спорят об этом, мы уже можем оценить результаты многолетних исследований: Молекулярно-генетическая диагностика стала доступна каждому.
Как вы узнаете свой личный «код» и почему? Об этом мы расскажем вам в этой статье.
Что такое молекулярно-генетическая диагностика
Итак, молекулярно-генетическая диагностика — это относительно новый метод обследования организма, который позволяет точно и быстро обнаружить вирусы и инфекции, генные мутации, вызывающие отклонения от нормы, а также риск наследственных и других заболеваний. И это далеко не весь спектр возможностей ДНК-тестирования.
Важнейшим преимуществом молекулярно-генетической диагностики является минимальное медицинское вмешательство, поскольку исследование проводится in vitro. Этот метод даже был успешно использован для диагностики заболеваний у эмбрионов, а также у ослабленных и тяжелобольных пациентов. Наиболее распространенным материалом для анализа является кровь из вены, но ДНК/РНК также может быть выделена из других жидкостей и тканей, таких как слюна, слизистая полости рта, выделения из половых органов, амниотическая жидкость, волосы, ногти и т.д.
Молекулярная диагностика — важный шаг на пути к персонализированной медицине, поскольку она позволяет учесть все особенности конкретного пациента при обследовании и лечении.
Области медицинского применения методов молекулярной диагностики
Поэтому тесты ДНК/РНК используются во многих областях медицины. Давайте рассмотрим задачи и области, в которых активно используется молекулярная диагностика:
- Выявление существующих патологий. Например, к молекулярной диагностике прибегают в тех случаях, когда инфекционное или вирусное заболевание не может быть определено обычными методами. Она позволяет обнаружить болезнь даже на ранней стадии, когда внешних проявлений нет.
- Исследование аллергических реакций. Молекулярная диагностика успешно применяется для определения аллергии: в отличие от традиционных методов, она более точна и при этом безопасна для пациента, так как отсутствует непосредственный контакт с аллергеном.
- Индивидуальная оценка рисков развития наследственных заболеваний. Молекулярная диагностика помогает выявить у взрослых и детей опасность в будущем подвергнуться различным патологиям. Нужно отметить, что есть болезни, которые вызваны исключительно мутацией гена (моногенные) и те, которые обусловлены в том числе генетическими особенностями (мультифакторные). Информация о первых позволяет, к примеру, оценить риски передачи наследственных заболеваний от родителей к ребенку. Знание о предрасположенности к мультифакторной патологии необходимо еще и для профилактики болезней с помощью изменения образа жизни.
- Перинатальная медицина. Как уже было сказано, молекулярная диагностика способна дать информацию о состоянии здоровья и генетических предрасположенностях человека. Это относится и к эмбрионам: анализ ДНК еще не родившегося ребенка позволяет распознать синдромы Дауна, Эдвардса, Патау, Тернера, Клайнфельтера. Также молекулярная диагностика применяется в области вспомогательных репродуктивных технологий: она позволяет установить генетические причины бесплодия и невынашивания беременности.
- Фармакогенетика. Молекулярная диагностика объясняет, почему на некоторых действуют одни препараты, а на других — иные: все дело в генетических особенностях пациентов. Возможность определения эффективности веществ имеет особое значение при лечении тяжелых заболеваний, например, онкологических.
- Спортивная медицина. Настоящие чудеса исследования ДНК и РНК творят и в области оценки спортивных перспектив. Например, родители малышей могут узнать о том, какой вид занятий принесет ребенку наибольшую пользу для здоровья или позволит достичь спортивных результатов.
Методы молекулярно-генетической диагностики
Методы молекулярной цитогенетики
Цитогенетический анализ позволяет выявить наследственные заболевания, психические аномалии и врожденные пороки развития. Суть метода заключается в исследовании хромосом с помощью специальных микрокомпьютеров, прикрепленных к ДНК-чипам. Лимфоциты извлекаются из образца крови, который затем помещается в питательную среду на 48-72 часа и исследуется по истечении этого времени. Этот тест используется редко, в основном для выяснения причин бесплодия и выкидышей, а также для уточнения диагноза у детей с подозрением на врожденные заболевания. Тест очень точный, но довольно длительный и трудоемкий (результат можно получить только через 20-30 дней после рождения).
Преимуществом и одновременно недостатком метода является его специфичность: цитогенетика может выявить лишь небольшое количество аномалий (например, аутизм), но делает это практически безошибочно.
Молекулярная диагностика методом ПЦР
Изобретенная в 1983 году, полимеразная цепная реакция остается самым популярным и основным методом молекулярной диагностики. Его отличает высочайшая точность и чувствительность, а также быстрота тестирования. Молекулярная ДНК/РНК ПЦР позволяет выявить такие заболевания, как ВИЧ, вирусный гепатит, инфекции, передающиеся половым путем, туберкулез, болезнь Лайма, энцефалит и многие другие.
Для анализа отбирается фрагмент ДНК, который многократно амплифицируется в лаборатории с помощью определенных веществ. Для диагностики подходит широкий спектр биологических материалов: кровь, слюна, моча, выделения половых органов, плевральная и спинномозговая жидкость, плацентарная ткань и т.д.
Метод флуоресцентной гибридизации (FISH)
В этом молекулярном методе объектом исследования являются уникальные нуклеотидные ассоциации хромосомы или части хромосомы. Для этого используются короткие последовательности ДНК (зонды), меченные флуоресцентными маркерами, для выявления фрагментов с атипичными генами. Биологический материал, подлежащий анализу, может быть любого вида: Кровь, костный мозг, плацента, фетальная ткань, биопсия и т.д. Важно, чтобы образец был доставлен в лабораторию сразу после сбора.
Метод в основном используется в онкологии (например, для мониторинга остаточных злокачественных клеток после химиотерапии), пренатальной диагностике (для определения риска генетических аномалий плода) и гематологии. FISH очень чувствителен и точен в обнаружении поврежденных фрагментов ДНК (погрешность составляет около 0,5 %), и в то же время он достаточно быстр: результат не должен занимать более 72 часов. Однако у него есть и недостатки: FISH еще более специфичен, чем цитогенетический анализ микрочипов, и может быть использован только для подтверждения или опровержения возможного диагноза.
Микрочипирование
Этот метод похож на предыдущий — здесь также используются флуоресцентно меченные последовательности ДНК. Однако эти зонды сначала выделяются из образцов, взятых у пациента, а затем сравниваются с образцами микрочипов. Микрочип ДНК представляет собой материал-носитель (стекло, пластик, гель), на который может быть нанесено до нескольких тысяч микрочипов длиной от 25 до 1000 нуклеотидов. После очистки биоматериала образцы (зонды) соединяются с микроанализом на чипе и отслеживается реакция маркеров. Результаты доступны через 4-6 дней после сбора материала.
Молекулярный анализ крови на рак в Юсуповской Больнице
На онкологов нашей клиники возложена задача целенаправленного лечения рака и мониторинга состояния онкологических больных на основе сложных данных о тканях или раковых клетках. С этой целью мы проводим комплексное исследование биомаркеров рака для выбора целевой терапии.
Наши анализы — это полный спектр современных молекулярных тестов. Сочетание этих тестов позволяет изучить все клинически значимые биомаркеры, поставить точный диагноз и подобрать наиболее эффективное лечение после анализа более двух тысяч генов ДНК и РНК опухоли.
Зачем делать молекулярную диагностику крови на онкологию?
Назначение эффективного лечения часто требует знания не только точного диагноза, но и индивидуальных молекулярных характеристик опухоли — такой подход лежит в основе персонализированной медицины. Молекулярное тестирование опухолей помогает персонализировать подбор лекарств и оценить эффективность более 50 препаратов еще до начала лечения. Это помогает сэкономить время — ценный ресурс в борьбе с раком.
Кому рекомендуется пройти генетическое исследование крови на рак в Москве?
- стандарты лечения подразумевают исследование большого спектра мутаций для определения препарата выбора: НМРЛ, Колоректальный рак, меланома, гастроинтестинальные стромальные опухоли, рак молочной железы, рак щитовидной железы;
- клинические рекомендации недостаточно информативны для опухоли данного типа или клиническая картина заболевания не позволяет сделать уверенный выбор схемы лечения;
- редкие нозологии, для которых не определены рекомендации лечения или стандарты лечения не информативны для данной клинической картины;
- отсутствие или малое количество биологического материала не позволяют провести необходимые молекулярно-генетические исследования;
- метастатическое или агрессивное заболевание, не отвечающее на стандартные схемы лечения;
- исчерпаны возможности стандартной терапии;
- опухоли с неустановленным первичным очагом.
