Что такое методы молекулярной диагностики?
Успехи в исследовании генома человека привели к созданию ряда новых медицинских направлений. Уже никого не удивляют фразы «Генетическое разнообразие человека», «Функциональная геномика», «Этические, правовые и социальные аспекты исследований генома человека».
«Генетизация» медицина произвела революционный переворот в изучении наследственных болезней, сложных инфекционных заболеваний, внедрению молекулярно-генетических технологий в медицине.
Что дала миру молекулярная медицина?
Хорошо известны практические достижения молекулярной медицины, напрямую связанные с широким внедрением новых молекулярных технологий для решения медицинских задач:
- созданы уникальные методы молекулярной диагностики;
- появилась геномная дактилоскопия, предиктивная медицина (предсказательная);
- созданы фармакогеномика и генотерапия.
Характерными особенностями всего направления молекулярной медицины являются:
- индивидуальный подход к больному, который гарантируют молекулярно генетические методы диагностики;
- уникальный выбор стратегии профилактики, лечения больных, основывающиеся на генетических особенностях и уникальности каждого субъекта;
- предупредительный (предиктивный) характер молекулярной медицины, поскольку профилактика и лечение может начинаться заблаговременно, до появления реальной клинической картины патологического процесса.
Общие сведения о молекулярной диагностике
Локализация и клонирование существующих последовательностей кДНК генов (комплементарных, синтезированных) предоставляет медикам принципиально новые возможности в диагностике наследственных заболеваний.
Используемые методы молекулярной диагностики позволяют исследовать различные формы одного и того же гена, образовавшиеся в результате мутации, как у самих пациентов, так и членов их семей. Исследованию могут быть подвергнуты и предполагаемые гетерозиготные носители патологических мутаций (пациенты, в потомстве которых четко видно расщепление признаков). |
Молекулярная диагностика широко применяется в перинатальной практике, поскольку исследования с использованием молекулярных методов анализа проводятся на самой ранней стадии развития плода.
Точная и ранняя диагностика дает возможность выявить патологию до появления биохимических и клинических симптомов болезни. Досимптоматическая диагностика позволяет разработать тактику лечения, начать проведение упреждающей терапии. |
Кроме того, молекулярно-генетический анализ позволяет эффективно выявить гетерозиготных носителей в семьях высокого риска, что стало важным фактором своевременной и эффективной профилактики наследственных болезней.
Несомненными преимуществами молекулярного медицинского анализа являются:
- универсальность;
- возможность использовать в исследованиях любые ДНК-содержащие ткани или клетки, причем анализ может быть произведен на любых стадиях индивидуального развития организма (онтогенеза), хоть с момента оплодотворения.
Этапы и варианты молекулярной диагностики
Молекулярно-генетические методы диагностики - это большая группа методов, предназначенных для определения вариаций в структуре изучаемого участка ДНК (аллеля, гена, региона хромосомы). Современные технологии позволяют даже расшифровать последовательность оснований.
В основу данных методов положены манипуляции, выполняемые с ДНК и РНК, а именно:
- Получение образцов ДНК либо РНК, что является начальным этапом исследований, что осуществляется:
- путем выделения всей ДНК (тотальной или геномной) из предоставленного для анализа клеточного материала;
- накопление определенных фрагментов, которые должны быть использованы в последующем анализе.
- Ферментативное разделение сложных цепочек дезоксирибонуклеиновой кислоты на отдельные фрагменты, представляющие из себя последовательность нуклеотидов различного размера (рестрикция ДНК) - является необходимым этапом в молекулярно-генетической диагностике.
- Электрофорез фрагментов ДНК, благодаря чему достигается разделение фрагментов для последующего исследования.
- Визуализация и идентификация фрагментов ДНК.
Диагностика инфекций молекулярно-генетическими методами
Своеобразной революцией в молекулярной диагностике стала разработка технологии полимеразной цепной реакции. Принцип ПЦР метода заключается в многократном удвоение ДНК/РНК, осуществляемом в лаборатории с помощью ферментов. Таким образом, образуется достаточное количество исследуемого материала для визуального анализа. |
При проведении ПЦР - сущность метода позволяет копировать лишь участки ДНК/РНК, соответствующие заранее заданным параметрам, становится доступным не только высокоточная диагностика наследственных болезней.
Диагностика инфекций методом ПЦР позволяет выявить на ранней стадии:
- ВИЧ-инфекцию и гепатиты А, В, С, G;
- вирус герпеса, 1 и 2 типов;
- мононуклеоз и цитомегаловирусную инфекцию;
- туберкулез;
- онкогенные вирусы (папиллома);
- листериоз, кандидоз, боррелиоз;
- инфекции, передающиеся половым путем (хламидиоз, трихомониаз, микоплазмоз, уреаплазмоз);
- клещевой энцефалит; хеликобактерную инфекцию.
Для диагностики хламидиоза широко применяется также метод лигазной цепной реакции (ЛЦР). В этом случае используется способность ДНК-лигаз восстанавливать фосфодиэфирные связи в одноцепочечных разрывах двухцепочечных молекул ДНК.
Метод лигазной цепной реакции широко используется при анализе урогенитальных, эндоцервикальных образцов. Особенно эффективен этот метод для выявления хламидиоза в моче у женщин. Надежность диагностики очень высокая, до 99%. |
