ФГБУ Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени А.М. Никифорова МЧС России









ГлавнаяНаучно-исследовательская работаНаучно-исследовательский отдел биоиндикации / НИЛ генетической диагностики и биодозиметрии

НИЛ генетической диагностики и биодозиметрии

Контактный тел.:    (812)607-59-39

Заведующий НИЛ: к.биол.н. Неронова Елизавета Геннадьевна

Основной задачей лаборатории является обеспечение клиник центра и других организаций здравоохранения исследованиями в области генетической диагностики по различным направлениям клинической практики. В повседневной деятельности лаборатории используются современные методы исследований, необходимые для анализа генетических характеристик пациентов на разных уровнях организации генетического аппарата клеток: как на уровне генов, так и хромосом. Для анализа хромосомного комплекса клеток пациентов лаборатория выполняет практически все цитогенетические методы исследований, которые применяются в клинической практике; молекулярно-генетические исследования, основанные на технологиях флюоресцентной in situ гибридизации (FISH) и полимеразной цепной реакции (ПЦР) позволяют анализировать нарушения и на генном уровне.

Наличие различных технологических подходов позволяет проводить комплексные исследования для пациентов с проблемами репродуктивной функции и  бесплодием, с врожденной и наследственной патологией, при эндокринных нарушениях, с гематологическими и онкологическими заболеваниями, выполнять пренатальную диагностику. Оборудование, имеющиеся в лаборатории (световые и флуоресцентные микроскопы фирмы Leica, оснащенные системами анализа изображений, комплекс оборудования для проведения исследований в области генодиагностики и молекулярно-цитогенетической диагностики фирмы BioRad, лабораторное оборудование фирмы Eppendorf) и высокая квалификация сотрудников лаборатории, позволяют успешно выполнять необходимые исследования.

Генетические исследования при нарушениях репродуктивной функции.

В настоящее время в развитых странах бесплодием страдают 10-15% супружеских пар. Считается, что примерно одна треть бесплодных браков обусловлена нарушением репродуктивной функции со стороны мужчины и столько же случаев обусловлено женским фактором. До 20% бесплодных браков связано с репродуктивными проблемами обоих супругов, в ряде случаев причины бесплодия специалистам, к сожалению, установить не удается.

Причины мужского и женского бесплодия весьма разнообразны — это иммунологические факторы, воспалительные заболевания половой сферы, гормональные факторы, анатомические особенности пациентов и другие. Известно, что в 15% случаев бесплодие супругов может быть обусловлено и генетическими причинами — нарушением количества и структуры хромосомного набора клеток. В ряде случаев бесплодие связано с  мутационными изменениями в генах.

Выявить наличие генетических причин бесплодия можно путем проведения кариотипирования лимфоцитов периферической крови — цитогенетического исследования, которое позволяет изучить хромосомный набор клеток организма и установить наличие численных и структурных нарушений хромосом, а также при выполнении молекулярно-генетических ПЦР-исследований, с помощью которых анализируются мутационные изменения генов.

Показаниями для кариотипирования супружеских пар является:

•    бесплодие неясной этиологии;
•    привычное невынашивание.
 
В случае женского бесплодия исследование кариотипа проводится также при:
 
•    первичной аменорее;
•    вторичной аменорее и расстройствах менструальной функции.
 
Кариотипирование мужчин проводится также при:
 
•    подозрении на синдром Клайнфельтера;
•    азооспермии неясной этиологии;
•    олигозооспермии неясной этиологии.

Мужское бесплодие может быть связано не только с нарушениями кариотипа соматических клеток, но и с нарушениями хромосомного комплекса сперматозоидов, возникающими в процессе образования половых клеток – утратой хромосом или наличием дополнительных хромосом (анеуплоидиями). Повышенная частота анеуплоидных сперматозоидов увеличивает риск возникновения хромосомной патологии плода и прерывания беременности. Технология  FISH, использующая молекулярные зонды, специфичные к определенным хромосомам, позволяет визуализировать численные нарушения хромосомного комплекса сперматозоидов и выявить наличие анеуплоидных клеток в образце спермы.

Тестирование анеуплоидий (FISH диагностика спермы) рекомендовано мужчинам при:
 
•    бесплодии неясного генеза,
•    множественных неудачах экстракорпорального оплодотворения,
•    привычном невынашивании беременности у партнера,
•    повышенном уровне фолликулостимулирующего гормона,
•    олигоастенотератозооспермии,
•    тератозооспермии.

Выявить причины мужского бесплодия на генном уровне позволяет молекулярно-генетический анализ микроделеций AZF-локуса Y-хромосомы. Было установлено, что микроделеции данного региона Y-хромосомы являются причиной олигозооспермии — снижения количества сперматозоидов в эякуляте и азооспермии — отсутствия сперматозоидов в эякуляте. AZF-локус (фактор азооспермии) находится в длинном плече Y-хромосомы, состоит из трех регионов (а, b, c) и несет гены, ответственные за различные этапы сперматогенеза. В случае утраты (делеций) какого-либо из этих участков развиваются нарушения сперматогенеза различной степени тяжести, поэтому, пациентам с нарушением сперматогенеза кроме исследования кариотипа, может быть дополнительно рекомендовано проведение диагностики AZF-локуса Y-хромосомы.

Генетические исследования при самопроизвольном прерывании беременности

Известно, что 15-20% клинически распознаваемых беременностей заканчиваются самопроизвольным прерыванием на ранних сроках беременности. Причины замершей беременности и выкидыша весьма разнообразны — это и наличие инфекционных, аутоиммунных, гематологических заболеваний, влияние эндокринных, экологических и психогенных факторов. Огромную роль в прерывании беременности играют и факторы генетической природы. Выполненные к настоящему времени масштабные цитогенетические исследования спонтанных абортусов продемонстрировали, что более чем 50% случаев самопроизвольного прерывания беременности обусловлено хромосомными аномалиями зародыша, большинство из которых (до 95%) — составляют нарушения количества хромосом – трисомии, моносомии, полиплоидии. На долю структурных аберраций хромосом приходится до 5% нарушений. В лаборатории для тестирования генетических причин прерывания беременности используется технология FISH на интерфазных ядрах некультивированных клеток, которая позволяет выявить численные нарушения хромосомного комплекса в плодном материала при замершей беременности. Информация о наличии хромосомной патологии плода при неразвивающейся беременности позволит выбрать наиболее эффективные пути лечения и профилактики этого состояния.

Генетические исследования при онкологических заболеваниях.

Для уточнения диагноза, выбора терапии и мониторинга онкологических заболеваний лаборатория выполняет различные исследования:

При онкогематологических заболеваниях:

  • анализ кариотипа клеток костного мозга и клеток крови,
  • FISH-диагностика с молекулярными зондами, специфичными для различных генетических маркеров заболеваний,
  • молекулярно-генетическая диагностика мутационного статуса клеток и экспрессии генов методом ПЦР, в том числе и в режиме реального времени.

При раке мочевого пузыря:

выполняется FISH-диагностика клеток мочевого пузыря. Преимуществом данного исследования является его неинвазивный характер — анализу подвергаются клетки, полученные из образца мочи. Высокая чувствительность и специфичность теста, позволяют выявить наличие заболевания на 6 месяцев раньше по сравнению с другими методами исследований.

При раке молочной железы:

  • методом FISH проводится определение амплификации гена HER-2/neu;
  • исследование генетических полиморфизмов, ассоциированных с риском развития рака молочной железы.

ДНК-диагностика.

В лаборатории проводится ДНК-диагностика ряда моногенных и мультифакториальных заболеваний по направлению «Генетический паспорт здоровья», которая позволяет установить диагноз заболевания или выявить состояния генов, ответственные за развитие генетической предрасположенности к ряду наиболее частых соматических и онкологических заболеваний. В число этих диагностик входят: генодиагностика тромбофилий, молекулярно-генетическая диагностика синдрома Жильбера, тестирование генов детоксикации ксенобиотиков окружающей среды и метаболизма лекарственных препаратов. В лаборатории также проводятся исследования по генетической дактилоскопии личности и установлению отцовства (материнства), проводится HLA-генотипирование, генетическое тестирование резус-фактора, в том числе и на плодном материале.  

Биологическая индикация мутагенных воздействий и биодозиметрия ионизирующих излучений.

Помочь врачу и больному установить наличие вредных мутагенных и канцерогенных воздействий на организм в быту или на производстве возможно с помощью применяемых в лаборатории цитогенетических методов биодозиметрии и биоиндикации. При контакте с радиацией «золотым стандартом», рекомендованным Всемирной организацией здравоохранения и Международным агентством по атомной энергетике, позволяющим оценить дозовую нагрузку на организм человека, является анализ биологических маркеров радиационного воздействия — хромосомных аберраций стабильного (транслокаций) и нестабильного (дицентриков) типов. При этом цитогенетический анализ нестабильных аберраций целесообразно проводить в ближайший период времени после контакта с ионизирующими излучениями, тогда как анализ стабильных хромосомных аберраций (FISH — диагностика) позволяет определить дозу облучения не только в ближайший период времени, но и спустя десятилетия после контакта с ионизирующими излучениями. Анализ хромосомных аберраций в клетках крови позволяет установить факт наличия мутагенных воздействий в быту и на производстве, а также провести мониторинг популяций, подвергшихся действию мутагенных факторов радиационной и химической природы.