Синдром Дауна можно вычислить по плазме материнской крови

Новый метод генетической диагностики синдрома Дауна и некоторых других тяжелых наследственных заболеваний предложили исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute) и их коллеги из Стэнфордского университета (Stanford University). Как говорят авторы, для их метода не нужно никакого оперативного вмешательства – достаточно провести генетический анализ плазмы крови матери. Авторы опубликовали результаты испытания своего метода в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Синдром Дауна проявляется множеством нарушений физического развития ребенка и умственной отсталостью. Причина его кроется в наличии лишней хромосомы: вместо пары 21-х хромосом в клетках человека находится три. Есть и другие заболевания, связанные с нарушением числа хромосом -- анеуплоидией. Все они настолько тяжелы, что крайне необходима их диагностика до рождения ребенка. Подсчитано, что хромосомные нарушения встречаются у девяти из тысячи новорожденных.

Американским ученым удалось выявить такие хромосомные нарушения при анализе плазмы крови беременных женщин. Как пояснила руководитель группы Кристина Фан (H. Christina Fan), в плазме матери содержится какое-то количество ДНК плода в виде свободной, внеклеточной ДНК. Поэтому они провели секвенирование – определение нуклеотидной последовательности ДНК плазмы. Ее взяли у 18 беременных женщин, которые по показаниям находились в группе риска по анеуплоидии. Для контроля взяли анализ крови и у одного мужчины. В итоге у девяти женщин выявили трисомию по 21-й хромосоме (синдром Дауна), у двух -- трисомию по 18-й хромосоме (синдром Эдвардса) и у одной – трисомию по 13-й хромосоме (синдром Патау).

Количество ДНК плода в плазме матери зависит от срока беременности. На ранних сроках она составляет менее 10% от всей ДНК плазмы. Но исследователям не пришлось разделять ДНК матери и плода -- предложенный ими метод этого не требовал.

Ученые применили метод секвенирования под названием shotgun sequencing. Суть его в том, что ДНК дробят, как из ружья, и определяют последовательность нуклеотидов коротких фрагментов. Задача состояла в том, чтобы оценить количество фракций ДНК, соответствовавших нуклеотидным последовательностям 21-й, 18-й и 13-й хромосом. В плазме нескольких женщин количество этих фракций оказалось достоверно больше, чем в норме. Проведенный для контроля хромосомный анализ околоплодных вод подтвердил, что женщины с избытком фракций ДНК 21-й хромосомы носят плод с трисомией по этой хромосоме, то есть с синдромом Дауна. А избыток фракций 18-й и 13-й хромосом найден у женщин, в клетках плода которых содержатся их лишние экземпляры. Эти женщины рискуют родить ребенка с синдромом Эдвардса и синдромом Патау. Обе патологии вызывают грубые отклонения в физическом и умственном развитии.

До сего времени единственным точным методом внутриутробной диагностики анеуплоидных заболеваний оставался хромосомный анализ. Но чтобы его провести, нужно добыть пробу околоплодной жидкости через прокол матки или ворсинку хориона – части плаценты. Это довольно травматичные операции, связанные с риском выкидыша. Попытки неинвазивной диагностики, то есть без проникновения внутрь, такие как ультразвуковое исследование или выявление маркеров в плазме крови матери, недостаточно информативны и надежны -- они работают на уровне вероятности. А молекулярно-генетический анализ ДНК клеток плода осложняется тем, что их в крови матери ничтожно мало.

Авторы считают, что за их методом будущее. Они подчеркивают, что в отличие от других их метод нетравматичен и дает точный результат с 14-й недели беременности. Единственный его недостаток – высокая стоимость секвенирования (сейчас она составляет $700), но специалисты убеждены, что в ближайшем будущем метод станет значительно дешевле.