Gēnu testi ļauj daudz ko precizēt

Ārsti visā pasaulē arvien biežāk nosūta pacientus uz gēnu testiem. Viena no vietām, kur tos var veikt Latvijā, ir laboratorija GenEra.

Raksturojot sadarbību starp ārstiem un laboratoriju, tās direktors molekulārbiologs Juris Šteinbergs min šādu salīdzinājumu: "Ja mēs pieņemtu, ka ārstu darbalauks ir kāda ārkārtīgi sarežģīta cauruļvadu sistēma, tad mēs esam kā sanitārtehniķi – nepretendējam uz to, ka varētu izskaidrot un saprast pilnīgi visu, kas cauruļvados notiek, bet, ja radušās aizdomas par nosprostojumu kādā konkrētā sistēmas daļā, tad mums ir metode, kā piekļūt šai vietai, to izpētīt un aizdomas apstiprināt vai arī atspēkot. Kā rīkoties tālāk – to mediķi lemj paši." Turpinām stāstīt par konkrētiem gēnu testiem.

Gēnu mutācijas, kas rada trombofiliju

Trombofilija, ja to raksturo pavisam vienkārši, ir nosliece uz trombu veidošanos visdažādākajās situācijās – fiziskas slodzes laikā, ilgstošas piespiedu mazkustības dēļ, operāciju laikā u. c. "Trombofilijas simptomi izskatās vienādi, bet tās cēloņi mēdz būt ļoti dažādi," skaidro J. Šteinbergs. "Asins recēšanas mehānisms cilvēka organismā ir komplicēts, tur iesaistās desmitiem dažādu proteīnu, un katram no tiem ir savs kodējošais gēns. Pastāv konkrētas mutācijas, par kurām sen pierādīts, ka tās ir saistītas ar koagulācijas traucējumiem. Vispazīstamākā ir tā sauktā Leidena mutācija gēnā FV, kuras klātbūtne var palielināt trombozes risku pat līdz 100 reizēm. Vainīga var būt arī viena konkrēta mutācija gēnā FII. Un vēl vienu gēnu, kur iespējama trombofiliju izraisoša mutācija, sauc par metilēntetrahidrofolāta reduktāzes gēnu jeb MTHFR. Mēs piedāvājam noteikt šīs mutācijas minētajos trīs gēnos, bet, tā kā mēs analizējam mazliet lielāku gēna gabalu, ne tikai vienu konkrēto pozīciju, tad blakus pieķeram klāt vēl trīs mutācijas, kopskaitā tātad sešas. Tās visas ir aprakstītas zinātniskajā literatūrā, un ir pierādījumi par to saistību ar trombozi. Šis tests var kalpot trombofilijas diagnozes apstiprināšanai un precizēšanai, lai saprastu, kurā gēnā ir problēma. Piemēram, minētā mutācija MTHFR gēnā izraisa paaugstinātu homocisteīna līmeni asinīs – hiperhomocisteinēmiju. Sievietēm, kurām ir kāda no šīm mutācijām, jārēķinās ar krietni paaugstinātu trombu veidošanās risku, ja viņas lieto hormonālos pretapaugļošanās preparātus. Kā šo risku novērst – tas savukārt jau ir ārstu kompetencē. Analīzei vajadzīgas burtiski dažas šūnas, pilnīgi pietiek ar uztriepi no mutes gļotādas. Iespējams pieteikties uz analīzi arī internetā, pa pastu saņemt testa komplektu, ar kura palīdzību paņemt un atsūtīt uz laboratoriju paraugus un pēc tam var saņemt atbildi elektroniski vai ierakstītā vēstulē."

Pārmantotā hemahromatoze

Hemahromatoze ir komplicēta problēma, un to var izraisīt daudzi cēloņi, bet sekas ir izmainīta dzelzs vielmaiņa – dzelzs uzkrājas aknās un dažādos citos audos. "Viens no hemahromatožu veidiem ir iedzimtā hemahromatoze, kas saistīta ar mutācijām gēnā HFE. Šis gēns kodē proteīnu, kura funkcija ir tieši piedalīties dzelzs transportā caur šūnas membrānu," stāsta J. Šteinbergs. "Viena no šīm mutācijām nomaina ļoti svarīgu aminoskābi – cisteīnu pret tirozīnu, tāpēc attiecīgās olbaltumvielas molekulā noteiktā vietā tiek izjaukts disulfīdu tiltiņš un proteīns nav spējīgs saistīties ar citu ļoti svarīgu proteīnu. Galarezultātā dzelzs transports šūnai ir absolūti traucēts. Šajā pašā gēnā atklāta vēl viena būtiska pozīcija, kurā var būt mutācijas, kas noved pie hemahromatozes. Ja ārstam ir aizdomas, ka cilvēkam ir iedzimtā, ar HFE gēnu saistītā hemahromatoze, tad būtu ļoti ieteicams pārbaudīt tieši šīs divas pozīcijas. Ir dati par to, ka atrastas mutācijas arī citās pozīcijās, bet šīs ir visizplatītākās. Laikus atklājot pārmantoto hemahromatozi, var sākt terapiju un tā izvairīties no locītavu, aknu, sirds un citu orgānu bojājumiem."

Trisomija

"Tad, ja grūtniece ir vecāka par 35 gadiem vai gaidāmā bērna tēvs ir vecāks par 40 gadiem, paaugstinās risks, ka auglim varētu būt kādas hromosomālas patoloģijas," turpina J. Šteinbergs. "Izplatītākās no tām ir trisomijas – tas nozīmē, ka divu hromosomas eksemplāru vietā šūnās ir trīs eksemplāri, un tas var attiekties uz dažādām hromosomām. Labi zināms piemērs ir Dauna sindroms – 21. hromosomas trisomija. Testēšanas galvenā metode ir pilnā kariotipēšana. Vispirms notiek amniocentēze – no dzemdes dobuma paņem augļa ūdeņu paraugu noteiktā grūtniecības stadijā (parasti – laikā starp 10. un 20. grūtniecības nedēļu). Kultivē amniocītus – augļa šūnas, tad noteiktā šūnas cikla fāzē šo preparātu krāso, ar speciāliem mikroskopiem apskata vairākos atkārtojumos un saskaita hromosomas šūnu kodolos, lai pārliecinātos, ka tur ir normāls komplekts – 46 hromosomas. Tā ir visdrošākā metode, kas dod pilnīgu skaidrību par visām hromosomām, to skaitu u. c. Diemžēl amniocītu kultivēšana prasa laiku. Reizēm no brīža, kad paņemts paraugs, līdz brīdim, kad grūtniece saņem analīzes rezultātu, paiet četras līdz sešas nedēļas. Tas ir atkarīgs no ļoti daudziem faktoriem, ko bieži vien cilvēks nevar ietekmēt. Ja atklāj kādu trisomiju, kas neizbēgami novedīs pie smagām augļa patoloģijām, tad izdarīt abortu ir jau nedaudz par vēlu, nemaz nerunājot par to, ka jau pati rezultātu gaidīšana ļoti nomācoši ietekmē grūtnieci. Ir izdomātas dažas paralēlas metodes, kas ļauj rezultātu iegūt ātrāk, kaut arī ticamība nav tik liela kā pilnai kariotipēšanai. Viena šāda metode ir fluorescentā in situ hibridizācija jeb FISH. Shēma ir līdzīga, tikai amniocīti netiek audzēti, bet amniocītu preparātā iekrāso hromosomas ar fluorescentām krāsvielām un, aplūkojot ar speciālu mikroskopu, tīri mehāniski var ieraudzīt, vai tur ir divi vai trīs attiecīgo hromosomu eksemplāri. Rezultātu var iegūt pat 48 stundās. Trešā metode, kas mūsu laboratorijā ir pieejama jau labu laiku, ir kvantitatīvā genotipēšana. Tehnoloģiski tā ir atšķirīga no abām iepriekšējām. Mēs izolējam no amniocītiem totālo hromosomālo DNS un ar kvantitatīvu polimerāzes ķēdes reakciju varam redzēt, vai tur ir divi vai trīs konkrētās DNS molekulas eksemplāri. Mīnuss ir tas, ka ar šo reaģentu komplektu mēs varam testēt tikai atsevišķas konkrētas hromosomas, bet nevaram spriest par visām. Šo analīzi var veikt 24 stundās, ticamība tikpat augsta kā FISH analīzei, bet izmaksas – stipri zemākas. Nekādā gadījumā es negribētu ieteikt grūtniecēm atteikties no pilnās kariotipēšanas, bet paralēli var veikt FISH vai genotipēšanu, jo tad vismaz tiek apstiprinātas vai izslēgtas izplatītākās trisomijas."

Tehniskās iespējas lielākas par finansiālajām

Laboratorijā būtu tehniski iespējams testēt gēnus pilnā to garumā, taču tas maksātu tūkstošiem latu, un šobrīd ne pacientiem, ne valstij nav līdzekļu šādām analīzēm. "Ir arī gēnu testi, kuriem ir izšķiroša nozīme," teic J. Šteinbergs, "piemēram, nesen veicām analīzes bērniņam, lai noteiktu, vai viņam ir iedzimtās hipoventilācijas sindroms jeb zīdaiņu pēkšņās nāves sindroms. Tam pamatā ir noteikta gēna konkrēti bojājumi, kas izraisa smagas sekas: elpošanas centrs nereaģē uz paaugstinātu ogļskābās gāzes saturu asinīs, un bērns miegā vienkārši nomirst. To var pierādīt, tikai pārbaudot visu gēnu. Mēs izolējam DNS no parauga un sūtām kolēģiem uz Stokholmu. Cik man zināms, valsts ir par šo izmeklējumu samaksājusi. Diagnozei apstiprinoties, kļūst viennozīmīgi skaidrs, ka bērniņu var glābt mākslīgā elpināšana."

"Runāt par to, ka cilvēkam varētu pārbaudīt visus gēnus, nav īsti korekti," norāda J. Šteinbergs. "Tiesa, pasaulē pastāv arī metodes, ar kuru palīdzību gan nepārbauda konkrētus gēnus, bet konstatē, vai genomā viss ir vietā, vai ir pilns hromosomu komplekts, un, ja nav, tad nosaka, kur kaut kas iztrūkst. Tās ir diezgan dārgas. Citas, šaurāk specializētas, metodes ļauj kaut kādas ar vienu konkrētu virzienu saistītas mutācijas testēt ar vienu DNS mikročipu – tas nozīmē, ka, piemēram, 10 000 dažādu mutāciju testēšanu vienā paņēmienā var veikt uz apmēram viena kvadrātcentimetra lielas virsmas."

Reklāmraksts tapis sadarbībā ar laboratoriju GenEra