Klinická genetika, genetické poradenství, cytogenetika, DNA diagnostika (od pacienta k DNA a zpět) OLG FN Brno LF a PřF MU 2017 Renata Gaillyová Lékařská genetika • Charakteristika, historie a současný stav oboru • Genetická vyšetření – indikace, postup • Pacienti genetických poraden • Genetické poradenství • Genetická prognóza • Informovaný souhlas • Etické a právní aspekty v lékařské genetice • Prediktivní a presymptomatické testování Lékařská genetika se snaží odhalovat příčiny závažných dědičných onemocnění, nabízí primární a sekundární genetickou prevenci. Lékařská genetika • Pokud se ve starších medicínských knihách psalo, že genetická onemocnění představují minoritu, je dnes opak pravdou. • Pouze minorita onemocnění nemá menší či větší genetické dispozice. Historická data • J. G. Mendel - zakladatel vědního oboru • 1865 „Mendelovy zákony“ 1865 8. února a 8. března přednáší Gregor Mendel výsledky svých výzkumů s křížením rostlin Historie - CZ • 1915 založena eugenická společnost • 1939-1945 • II. světová válka • Rassenhygiene • 1948 totalita • Lysenko • Genetika označena za buržoazní pavědu Historie • 1944 - funkce DNA • 1953 - struktura DNA • 1956 - 46 chromosomů u člověka • 1957 - léčba fenylketonurie • 1959 - M. Down - 47, XX, +21 Historie - CZ • 60. léta - založeno několik genetických laboratoří • 1965 - 100. výročí Mendelových zákonů • 1967 Společnost lékařské genetiky • 1967 – Věstník MZ – lékařská genetika uznána jako samostatný obor • 1968… – normalizace – likvidace odborníků (prof. Sekla, prof. Brunecký, prof. Laxová…) popírána jedinečnost člověka, zatajovány skutečnosti o znečištění životního prostředí, útlum výuky.. • Postupný rozvoj oboru, síť genetických poraden, rozvoj laboratoří, výuka 1965 Brno – Janáčkovo divadlo Konference k oslavě 100. výročí od zveřejnění Medelových objevů Historie - CZ • 2012 – Mendel 190 • 2015 – Mendel 150 – Mendelův odkaz, 150 let génia genetiky • 2016 – Mendel is back Lékařská genetika • Lékařská genetika se zabývá diagnózou dědičných chorob a stará se o jejich medicínské, sociální a psychologické aspekty. • Stejně jako ve všech ostatních oblastech medicíny i v genetice je zásadní stanovit správnou diagnózu a poskytnout vhodnou péči, která musí zahrnovat pomoc postiženému jedinci a členům rodiny tak, aby porozuměli povaze a důsledkům onemocnění a vyrovnali se se s nimi. Lékařská genetika • Je-li však choroba dědičná, přistupuje další rozměr: potřeba informovat ostatní členy rodiny o jejich riziku a o možnostech, jak toto riziko modifikovat. • Jako je specifickým znakem genetické choroby její tendence se vyskytovat v rodině opakovaně, je specifickým rysem genetického poradenství jeho zaměření nejen na původního pacienta, ale také na členy pacientovy rodiny, a to současné i budoucí. Lékařská genetika I když v současné době jsou naše možnosti ještě velmi omezené a můžeme pouze zatím většinou „diagnostikovat neléčitelné“ a vyhledávat osoby v riziku, lze terapeutické využití oboru v příštích desetiletích jistě očekávat. Dědičná onemocnění • Vyrovnání se s dědičným onemocněním • Porozumění povaze a důsledkům nemoci • Nutná informace o rizizích pro další členy rodiny a o možnosti preventivního a presymptomatikého vyšetření příbuzných • Nedirektivní přístup Lékařská genetika Medicína pro minulou, současnou a budoucí generaci Charakteristika oboru lékařská genetika • Interdisciplinární spolupráce • Preventivní medicína • Nedirektivní přístup • Informace získáváme od pacienta, jeho rodiny, ze zdravotní dokumentace a doplňujeme genetické analýzy • Snažíme se předat maximální množství informací rodině/pacientovi • Informovaný souhlas rodiny-pacienta • Vyšetřovací postup volí rodina/pacient Genetická onemocnění • Vrozené chromosomové aberace • Monogenně podmíněné nemoci • Mitochondriální choroby • Polygenně a multifaktoriálně dědičná onemocnění Genetické pracoviště • Genetická poradna - ambulance • Genetické laboratoře • Laboratoře cytogenetické (prenatální, postnatální, molekulárně cytogenetické, onkocytogenetické) • Laboratoře DNA/RNA diagnostiky (monogenně podmíněná onemocnění, onkogenetika, identifikace jedinců..) Genetická konzultace Shormáždění informací • Osobní anamnesa • Rodinná anamnesa • Genealogické vyšetření, sestavení minimálně třígeneračního rodokmenu • Etnické informace • Konsanquinita • Nonpaternita Klinickogenetické vyšetření • Somatické odchylky - stigmatizace • Vrozené vývojové vady • Psychomotorický vývoj • Mentální retardace • Dermatoglyfy Pozorování Genealogie sestavení rodokmenu sňatek rozvod konsanguinita monozygotní dvojčata dizygotní dvojčata žádné potomstvo potrat mrtvě narozené dítě muž žena postižený neznámé pohlaví přenašeč proband zemřelý jedinec Symboly používané k zakreslení rodokmenů Autosomálně dominantní dědičnost riziko onemocnění potomka 50% 0% 50% 50% 0% 0% Rodokmen Autosomálně recesivní dědičnost Autosomálně recesivní dědičnost Riziko pro sourozence Riziko onemocnění pro sourozence nemocného – 25% Riziko přenašečství pro sourozence nemocného – 50% Autosomálně recesivní dědičnost riziko nosičství mutace 100% 50% 2 mutace - nemocný 25% 25% 50% 50% 50% Rodokmen - X-recesivně vázaná dědičnost riziko pro děti 50% dcer jsou přenašečky 50% synů je nemocných všechny dcery nemocného muže jsou přenašečky, všichni synové jsou zdraví žena - přenašečka nemocný muž Rodokmen X-dominantní dědičnost Laboratoře cytogenetické Laboratoře cytogenetické • Prenatální cytogenetika • Postnatální cytogenetika • Molekulární cytogenetika • Onkocytogenetika Mílníky v lidské cytogenetice ●1956 Tjio a Levan korigovali počet chromosomů na 46 (vizualizace chromosomů,colchicin+hypotonie) ●1959 Lejeune a spol.- popsaná 1.trisomie DNA analýza Molekulárně genetické vyšetření • Monogenně dědičná onemocnění • Detekce mutací na úrovni DNA-RNA- přímá analýza • Segregace patologie v rodině – nepřímá analýza • Submikroskopické změny na chromosomech • Onkogenetická vyšetření • DNA/RNA analýza, CHG, HR-CGH, array CGH, MLPA, NGS 1869 – objev molekula DNA - švýcarský lékař Miescher vyizoloval DNA z bílých krvinek. Nedařilo se však vytvořit dostatečně čistý vzorek na to, aby DNA mohla být dále zkoumána. 1952 - objev dvojšroubovité struktury DNA 1953 - byl tento poznatek veřejně publikován autory - objeviteli Jamesem Watsonem a Francisem Crickem 1962 - Nobelova cena Na začátku byla DNA Molekulární biologie • Metodiky využívané stále více v laboratorní praxi mnoha oborů • Využití v klinické genetice je jednou z možností využití metod molekulární biologie Diagnostika chorob na molekulární úrovni • Stále se rozšiřuje počet onemocnění s objasněnou molekulární podstatou • Stále se zvyšuje počet onemocnění s možností DNA diagnostiky • Stále se rozšiřuje spektrum metod využívaných v DNA diagnostice - při vyhledávání patologických sekvenčních variant, které mohou být příčinou závažných dědičných onemocnění • Stále je obtížnější interpretace velkého množství dat, které díky novým technologiím můžeme získat DNA analýza dědičných onemocnění • Diagnostické testy – potvrzení klinické diagnosy na molekulární úrovni, případně potvrzení segregace patologické alely v rodině • Prediktivní testování – testování dispozice • Presymptomatické testování – onemocnění s pozdním nástupem klinických příznaků, onkologie • Prenatální testy Molekulárně genetické vyšetření • Protokolární postupy – cílené vyšetření vysoce suspektního onemocnění • Pokud možno přesná klinická dg. • Informovaný souhlas • Interdisciplinární spolupráce (klinický lékař, klinický genetik, molekulární biolog, pacient) • Genetické poradenství před prováděným molekulárně genetickým vyšetřením a při předání – interpretaci výsledku vyšetření DNA banka • Slouží k uchování biologického materiálu, který bude možno využít v případě zavedení nových metodik, postupů či vyšetření u různých dědičných onemocnění • Izolace a uložení DNA v DNA bance se souhlasem pacienta nebo rodiny umožňuje zachování vzácného materiálu, který v budoucnu může umožnit rodinám využít diagnostické, presymptomatické či prenatální vyšetření Genetické poradenství a genetické testování • Vyšetření na molekulární úrovni by vždy mělo doprovázet genetické poradenství • Diagnostika na molekulární úrovni musí být vždy prováděna s informovaným souhlasem pacienta nebo jeho zákonného zástupce • Výsledek molekulárně genetického vyšetření by měl být vždy interpretován erudovaným lékařem – klinickým genetikem Pacienti genetické poradny • Zemřelí, již nežijící členové rodin • Dospělí • Těhotné ženy • Plody- budoucí děti • Děti • Partneři plánující rodičovství Pacienti genetických poraden • rodiny s výskytem dědičného onemocnění, chromosomové aberace, vývojové vady • páry léčené pro poruchy reprodukce • těhotné ženy se zvýšeným rizikem postižení plodu • příbuzenské páry • osoby se zvýšeným rizikem indukovaných mutací (vliv zevního prostředí) • dárci gamet • pacienti s onkologickým onemocněním Postup při vyšetření v genetické poradně • Konzultace • Klinicko-genetické vyšetření • Informovaný souhlas • Návrh a zahájení laboratorních genetických vyšetření – odběr krve většinou stačí • Další odborná vyšetření • Shromáždění výsledků a dokumentace • Genetická prognóza Cíl genetického poradenství Stanovit přesnou klinickou diagnosu a na jejím základě vyslovit pro danou rodinu genetickou prognosu se všemi důsledky Genetické poradenství genetická prognóza • Povaha a důsledky postižení • Riziko opakování onemocnění v rodině • Možnost dalšího vyšetření nyní nebo v budoucnu • Možnosti dalších vyšetření před graviditou nebo v těhotenství - prenatální vyšetření • Doporučení sledování a léčby u specialistů • Informace a kontakty na svépomocné organizace, specializovaná pracoviště a instituce Hlavním cílem genetické konzultace a genetického vyšetření je pomoci rodině porozumět a vyrovnat se s genetickým onemocněním, ale ne redukovat výskyt geneticky podmíněných onemocnění v populaci!