Γενετικά νοσήματα: Νεότερες μοριακές τεχνικές στην υπηρεσία της πρόληψης

Η παράλληλη ανάπτυξη των τεχνικών της μοριακής βιολογίας και της βιοπληροφορικής, σε συνδυασμό με την εντατική έρευνα για τη μελέτη της δομής και της λειτουργίας του ανθρώπινου γονιδιώματος την τελευταία δεκαετία, άλλαξε ριζικά τον τρόπο πρόληψης των γενετικών νοσημάτων.

Μεθοδολογίες, όπως είναι ο συγκριτικός γενωμικός υβριδισμός σε μικροσυστοιχίες (μοριακός καρυότυπος) και η τεχνολογία της μαζικά παράλληλης αλληλούχισης (αλληλούχιση επόμενης γενιάς), αποτελούν τις κυριότερες νέες τεχνικές, που έχουν φέρει επανάσταση στην καθημερινή κλινική πρακτική.

Με το μοριακό καρυότυπο αναλύονται αλλαγές στο αριθμό αντιγράφων του DNA και επιτυγχάνεται πολύ μεγαλύτερη διακριτική ικανότητα, σε σχέση με τον κλασικό καρυότυπο. Η αλληλούχιση επόμενης γενιάς δίνει κυρίως τη δυνατότητα ανίχνευσης μεταλλάξεων στο DNA πολλών ή και μεγάλων γονιδίων, ταυτόχρονα. Η πολυπλοκότητα των ευρημάτων αυτών των μεθόδων ανέδειξε εκ νέου την ανάγκη και τη σημασία της κλινικής γενετικής και της γενετικής συμβουλευτικής στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων του γενετικού ελέγχου και τη συσχέτιση τους με την κλινική εικόνα των ασθενών.

Παρόλες τις αισιόδοξες προοπτικές, που διαφάνηκαν από την εφαρμογή της σύγχρονης γενετικής στη διάγνωση και τη θεραπεία των γενετικών νοσημάτων, η πρόληψη ως φιλοσοφία και στόχος παραμένει ακόμη και σήμερα ο θεμέλιος λίθος για την αποτελεσματική αντιμετώπιση των γενετικών ασθενειών, παρά το γεγονός ότι σε πολλές περιπτώσεις εξακολουθεί να είναι πολύπλοκη και δαπανηρή. Η διαδικασία της πρόληψης βασίζεται στην τριάδα γενετική συμβουλευτική, ανίχνευση φορέων και προγεννητική διάγνωση.

Η απλούστευση και βελτίωση της μεθοδολογίας αλληλούχισης του DNA δημιούργησε τις προϋποθέσεις για τη χρησιμοποίηση της στον εντοπισμό φορέων για τα συχνά, μονογονιδιακά γενετικά νοσήματα, για τα οποία δεν υπάρχουν άλλες μέθοδοι ανιχνευτικού ελέγχου. Ο ταυτόχρονος έλεγχος εκατοντάδων γονιδίων είναι πλέον εφικτός και προσφέρεται σε ζευγάρια, που θέλουν να ελαχιστοποιήσουν τις πιθανότητες να αποκτήσουν παιδιά με νοσήματα όπως είναι η κυστική ίνωση, η μυική δυστροφία, η κώφωση κ.ά.

Ο προγεννητικός έλεγχος, μετά από λήψη χοριακών λαχνών ή αμνιακού υγρού, με εφαρμογή του μοριακού καρυοτύπου δίνει τη δυνατότητα για λεπτομερή χρωμοσωμικό έλεγχο του εμβρύου, τόσο για ανευπλοειδίες, που επηρεάζουν ολόκληρα χρωμοσώματα, όπως για παράδειγμα τα σύνδρομα Down, Patau, Edwards κ.ά., όσο και για γνωστά μικροελλειπτικά σύνδρομα, π.χ. σύνδρομο DiGeorge, Williams κ.ά., καθώς και για ελλείμματα ή διπλασιασμούς γενετικού υλικού καθόλο το μήκος του γονιδιώματος, που μπορεί να συνδέονται με γενετικά νοσήματα. Τα ελλείμματα και οι διπλασιασμοί αυτοί δεν μπορούν να ανιχνευθούν με το συμβατικό καρυότυπο και ευθύνονται για πλήθος γενετικών νοσημάτων, που κυρίως εμφανίζονται με συγγενείς ανωμαλίες ή/και αναπτυξιακή και νοητική υστέρηση.

Επιπρόσθετα, με την ίδια μέθοδο είναι πλέον εφικτός ο προεμφυτευτικός γενετικός έλεγχος του εμβρύου, μία πρώιμη μορφή προγεννητικού ελέγχου, κατά την οποία τα έμβρυα ελέγχονται γενετικά, εφόσον υπάρχουν συγκεκριμένες ενδείξεις, ώστε να μεταφερθούν στη μήτρα της γυναίκας μόνο αυτά που είναι χρωμοσωμικά φυσιολογικά, στοχεύοντας στην αύξηση της επιτυχίας της εξωσωματικής γονιμοποίησης.

Αν και ο επεμβατικός χρωμοσωμικός έλεγχος αποτελεί μέχρι σήμερα τη μέθοδο αναφοράς για την προγεννητική διάγνωση πλήθους χρωμοσωμικών, αλλά και γονιδιακών ασθενειών, η πρόοδος της μαζικά παράλληλης αλληλούχισης έχει φέρει στην καθημερινή κλινική πρακτική το μη επεμβατικό χρωμοσωμικό έλεγχο του εμβρύου (NIPT). Ο έλεγχος αυτός πραγματοποιείται με μία απλή αιμοληψία από τη μητέρα και εξετάζει το ελεύθερο εμβρυϊκό DNA, που υπάρχει στο περιφερικό αίμα της εγκύου. Ενώ αρχικά χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο μόνο των συχνότερων χρωμοσωμικών ανευπλοειδιών του εμβρύου, σήμερα είναι δυνατός ο έλεγχος όλων των χρωμοσωμάτων του εμβρύου, αλλά και γνωστών μικροελλειπτικών συνδρόμων. Με τη μέθοδο αυτή ελέγχεται το 95% περίπου των χρωμοσωμικών ανωμαλιών, που ανιχνεύονται προγεννητικά, επιτυγχάνοντας ένα επίπεδο ανίχνευσης πολύ κοντά σε αυτό του κλασικού καρυοτύπου (96,9%).

Η νεότερη εξέλιξη στην πρόληψη των γενετικών νοσημάτων στις μέρες μας αφορά στη μη επεμβατική διάγνωση μονογονιδιακών νοσημάτων, τα οποία μπορεί να είναι είτε κληρονομούμενα, όπως η μεσογειακή αναιμία, η κυστική ίνωση και η αυτοσωμική υπολειπόμενη κώφωση, είτε να εμφανίζονται de novo στο έμβρυο, όπως η αχονδροπλασία, η υποχονδροπλασία, τα σύνδρομα Noonan, Ehlers-Danlos, Sotos κ.ά. Πολλές από τις νόσους που εμφανίζονται de novo μπορεί να σχετίζονται με την αυξημένη ηλικία του πατέρα (μεγαλύτερη από 40 έτη) και συνήθως δεν έχουν καθόλου υπερηχογραφικά ευρήματα ή αυτά εμφανίζονται αργά, στα τέλη του 2ου/αρχή 3ου τριμήνου της κύησης, γεγονός που καθιστά τον έλεγχο αυτό ιδιαίτερα χρήσιμο για τα ζευγάρια, που επιθυμούν ένα διευρυμένο γενετικό έλεγχο του εμβρύου και δεν έχουν ενδείξεις για την πραγματοποίηση επεμβατικού προγεννητικού ελέγχου. Αν και προς το παρόν ο μη επεμβατικός προγεννητικός έλεγχος αποτελεί πληθυσμιακό και όχι διαγνωστικό έλεγχο του εμβρύου, ο στόχος των ερευνητών μέσα στα επόμενα χρόνια είναι τόσο η επιβεβαίωση της διαγνωστικής αξίας της μεθόδου όσο και η μείωση του κόστους της, με σκοπό τον κατά το δυνατό περιορισμό των επεμβατικών πράξεων προγεννητικά, αλλά και τον έλεγχο μεγαλύτερου ποσοστού εγκύων γυναικών.

Εμμανουήλ Καναβάκης, Ομότιμος Καθηγητής Παιδιατρικής- Γενετικής, Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ - Δανάη Παλαιολόγου, Μοριακή Βιολόγος – Γενετίστρια

Για περισσότερες πληροφορίες πατήστε εδώ.