Медицинская генетика

«Клиническая генетика» перенаправляется сюда. Информацию о журнале см. в разделе «Клиническая генетика» (журнал) .

Нетехническое введение в эту тему см. в разделе « Введение в генетику» .

Медицинская генетика — раздел медицины , занимающийся диагностикой и лечением наследственных заболеваний . Медицинская генетика отличается от генетики человека тем, что генетика человека — это область научных исследований, которая может или не может быть применима к медицине, тогда как медицинская генетика относится к применению генетики в медицинской помощи. Например, исследования причин и наследования генетических нарушений будут рассматриваться как в рамках генетики человека, так и в медицинской генетике, а диагностика, ведение и консультирование людей с генетическими нарушениями будут считаться частью медицинской генетики.

Напротив, изучение типично немедицинских фенотипов , таких как генетика цвета глаз, будет считаться частью генетики человека, но не обязательно имеет отношение к медицинской генетике (за исключением таких ситуаций, как альбинизм ). Генетическая медицина — это новый термин для медицинской генетики, который включает в себя такие области, как генная терапия , персонализированная медицина и быстро развивающаяся новая медицинская специальность — прогностическая медицина .

Аутосомно-доминантное и аутосомно-рецессивное наследование — два наиболее распространенных менделевских типа наследования. Аутосома – это любая хромосома , кроме половой .

Объем

Медицинская генетика охватывает множество различных областей, включая клиническую практику врачей, генетических консультантов и диетологов, клиническую диагностическую лабораторную деятельность, а также исследования причин и наследования генетических нарушений. Примеры состояний, подпадающих под сферу медицинской генетики, включают врожденные дефекты и дисморфологию , интеллектуальные нарушения , аутизм , митохондриальные нарушения, дисплазию скелета , заболевания соединительной ткани , генетику рака и пренатальную диагностику . Медицинская генетика становится все более актуальной для лечения многих распространенных заболеваний. Начинают появляться совпадения с другими медицинскими специальностями, поскольку последние достижения в области генетики раскрывают этиологию морфологических , эндокринных , сердечно-сосудистых , легочных , офтальмологических , почечных , психиатрических и дерматологических заболеваний. Сообщество медицинской генетики все активнее взаимодействует с людьми, которые прошли плановое генетическое и геномное тестирование .

Специализации

В каком-то смысле многие отдельные области медицинской генетики представляют собой гибрид клинической помощи и исследований. Частично это связано с недавними достижениями науки и техники (например, см. Проект «Геном человека» ), которые позволили беспрецедентно понять генетические нарушения .

Клиническая генетика

Клиническая генетика — медицинская специальность , уделяющая особое внимание наследственным заболеваниям . К разделам клинической генетики относятся:

1. Пренатальная генетика

• Пары, рискующие родить ребенка с предвзятым генетическим заболеванием или во время беременности
• высокого риска пренатального скрининга Результаты
• Аномальное УЗИ плода

2. Детская генетика

• Врожденные дефекты
• задержка развития , аутизм , эпилепсия
• Низкий рост и скелетная дисплазия

3. Генетика взрослых

• кардиомиопатия и сердечные аритмии
• наследственное заболевание почек
• деменция и нейродегенерация
• заболевание соединительной ткани

4. Генетика рака

• рак молочной железы/яичников
• рак кишечника
• эндокринные опухоли

Примеры генетических синдромов, которые обычно наблюдаются в генетической клинике, включают хромосомные перестройки (например , синдром Дауна , синдром делеции 22q11.2 , синдром Тернера , синдром Уильямса ), синдром ломкой Х-хромосомы , синдром Марфана , нейрофиброматоз , болезнь Хантингтона , семейный аденоматозный полипоз и еще много.

Обучение и квалификация

В Европе обучение врачей в области клинической/медицинской генетики контролируется Европейским союзом специализированных врачей (UEMS) . Целью этой организации является гармонизация и повышение стандартов подготовки медицинских специалистов по всей Европе. UEMS установил Европейские требования к обучению (ETR) для медицинской генетики, которые будут служить руководством для обучения и подготовки медицинских генетиков.

Лица, претендующие на участие в программах обучения клинической генетике, должны иметь степень доктора медицинских наук или, в некоторых странах, степень MB ChB или MB BS. Эти квалификации гарантируют, что стажеры обладают базовыми медицинскими знаниями, необходимыми для специализации в области медицинской генетики. Оптимальная программа обучения включает в общей сложности пять лет: один год общей медицинской подготовки («общая магистраль», часто охватывающая такие области, как общая практика, педиатрия, акушерство и гинекология, неврология, психиатрия и внутренняя медицина), за которыми следуют четыре года. специализированной подготовки в области медицинской генетики. Эта специализированная подготовка должна включать не менее двух лет клинического ухода за пациентами и не менее шести месяцев генетической лабораторной диагностики. Прогресс стажеров оценивается с помощью структурированной программы, которая начинается с наблюдения и переходит к самостоятельной практике под наблюдением, кульминацией которой является способность самостоятельно решать сложные случаи.

Заключительная сертификация предполагает комплексную оценку, которая может включать национальные экзамены или получение Европейского сертификата в области медицинской генетики и геномики (ECMGG) . Этот сертификат служит эталоном высоких стандартов по специальности по всей Европе и все чаще признается различными национальными регулирующими органами.

В США врачи, практикующие клиническую генетику, аккредитованы Американским советом по медицинской генетике и геномике (ABMGG). Чтобы стать сертифицированным практикующим специалистом в области клинической генетики, врач должен пройти как минимум 24 месяца обучения по программе, аккредитованной ABMGG. Лица, претендующие на участие в программах обучения клинической генетике, должны иметь степень доктора медицины или доктора медицины (или их эквивалент) и пройти как минимум 12-месячное обучение в ACGME аккредитованной программе резидентуры по внутренним болезням , педиатрии , акушерству и гинекологии или другим медицинским дисциплинам. специальность.

В Австралии и Новой Зеландии клиническая генетика представляет собой трехлетнюю программу повышения квалификации для тех, кто уже имеет первичную медицинскую квалификацию ( MBBS или MD ) и успешно завершил базовую подготовку в области педиатрической медицины или медицины взрослых . Обучение контролируется Королевским Австралазийским колледжем врачей , а Австралазийская ассоциация клинических генетиков вносит свой вклад в авторство учебной программы через свою родительскую организацию, Общество генетики человека Австралазии .

Метаболическая/биохимическая генетика

Метаболическая (или биохимическая) генетика включает диагностику и лечение врожденных нарушений метаболизма , при которых у пациентов наблюдается дефицит ферментов, который нарушает биохимические пути, участвующие в метаболизме углеводов , аминокислот и липидов . Примеры метаболических нарушений включают галактоземию , болезнь накопления гликогена , лизосомальные нарушения накопления , метаболический ацидоз , пероксисомальные расстройства , фенилкетонурию и нарушения цикла мочевины .

Цитогенетика

Цитогенетика – это изучение хромосом и хромосомных аномалий . В то время как цитогенетика исторически полагалась на микроскопию новые молекулярные технологии, такие как сравнительная геномная гибридизация для анализа хромосом, в настоящее время широко используются . Примеры хромосомных аномалий включают анеуплоидию , хромосомные перестройки и нарушения геномной делеции/дупликации.

Молекулярная генетика

Молекулярная генетика включает в себя открытие и лабораторное тестирование мутаций ДНК , которые лежат в основе многих нарушений одного гена . Примеры нарушений одного гена включают ахондроплазию , муковисцидоз , мышечную дистрофию Дюшенна , наследственный рак молочной железы (BRCA1/2), болезнь Хантингтона , синдром Марфана , синдром Нунан и синдром Ретта . Молекулярные тесты также используются при диагностике синдромов, связанных с эпигенетическими аномалиями, таких как синдром Ангельмана , синдром Беквита-Видемана , синдром Прадера-Вилли и однородительская дисомия .

Митохондриальная генетика

Митохондриальная генетика занимается диагностикой и лечением митохондриальных нарушений, которые имеют молекулярную основу, но часто приводят к биохимическим нарушениям из-за недостаточного производства энергии.

Существует некоторое совпадение между медицинскими генетическими диагностическими лабораториями и молекулярной патологией .

Генетическое консультирование

Генетическое консультирование – это процесс предоставления информации о генетических заболеваниях, диагностических тестах и ​​рисках у других членов семьи в рамках недирективного консультирования. Генетические консультанты не являются врачами и входят в состав бригады медицинских генетиков, которые специализируются на оценке семейного риска и консультировании пациентов относительно генетических нарушений. Точная роль генетического консультанта несколько варьируется в зависимости от заболевания. Работая вместе с генетиками, генетические консультанты обычно специализируются на педиатрической генетике, которая фокусируется на аномалиях развития, присутствующих у новорожденных, младенцев или детей. Основная цель педиатрического консультирования – попытаться объяснить генетическую основу проблем развития ребенка в сострадательной и четко сформулированной форме, которая позволит потенциально расстроенным или разочарованным родителям легко понять информацию. Кроме того, генетические консультанты обычно берут семейную родословную, в которой обобщается история болезни семьи пациента. Это затем помогает клиническому генетику в процессе дифференциальной диагностики и помогает определить, какие дальнейшие шаги следует предпринять, чтобы помочь пациенту.

История

Хотя генетика берет свое начало еще в XIX веке, благодаря работам богемского монаха Грегора Менделя и других ученых-новаторов, генетика человека возникла позже. Он начал развиваться, хотя и медленно, в первой половине 20 века. Менделевское (одногенное) наследование изучалось при ряде важных заболеваний, таких как альбинизм, брахидактилия (короткие пальцы рук и ног) и гемофилия . Математические подходы были также разработаны и применены к генетике человека. популяционная генетика Была создана .

Медицинская генетика возникла поздно и возникла в основном после окончания Второй мировой войны (1945 г.), когда евгеническое движение потеряло репутацию. Злоупотребление нацистами евгеникой стало похоронным звоном. Без евгеники можно было использовать научный подход, который был применен к человеческой и медицинской генетике. Медицинская генетика переживала все более быстрый рост во второй половине 20-го века и продолжается в 21-м веке.

Текущая практика

Клинические условия, в которых обследуются пациенты, определяют объем практики, диагностических и терапевтических вмешательств. В целях общего обсуждения типичные встречи между пациентами и практикующими врачами-генетиками могут включать:

• Направление в амбулаторную генетическую клинику (детскую, взрослую или комбинированную) или на стационарную консультацию, чаще всего для диагностической оценки.
• Специализированные генетические клиники, специализирующиеся на лечении врожденных нарушений обмена веществ , скелетной дисплазии или лизосомальных болезней накопления .
• Направление на консультацию в клинику пренатальной генетики для обсуждения рисков для беременности ( преклонный возраст матери , воздействие тератогенов, семейный анамнез генетического заболевания), результатов анализов (аномальный скрининг материнской сыворотки, аномальное УЗИ) и/или вариантов пренатальной диагностики ( обычно неинвазивный пренатальный скрининг, диагностический амниоцентез или забор ворсин хориона).
• Многопрофильные специализированные клиники, в которых есть клинический генетик или генетический консультант (генетика рака, сердечно-сосудистая генетика, черепно-лицевая патология или расщелина губы/неба, клиники потери слуха, клиники мышечной дистрофии/нейродегенеративных заболеваний).

Диагностическая оценка

Каждый пациент пройдет диагностическое обследование с учетом его конкретных признаков и симптомов. Генетик установит дифференциальный диагноз и порекомендует соответствующие анализы. Эти тесты могут выявить хромосомные нарушения, врожденные нарушения метаболизма или нарушения отдельных генов.

Хромосомные исследования

Схематическая кариограмма человека с аннотированными полосами и подполосами , используемыми в Международной системе цитогеномной номенклатуры человека для хромосомных аномалий . На нем показаны темные и белые области на полосе G. На нем показаны 22 гомологичные хромосомы : мужская (XY) и женская (XX) версии половой хромосомы (внизу справа), а также митохондриальный геном (внизу слева).

Дополнительная информация: Кариотип.

Хромосомные исследования используются в клинике общей генетики для определения причины задержки развития или умственной отсталости, врожденных дефектов, дисморфических особенностей или аутизма. Хромосомный анализ также проводится в пренатальном периоде, чтобы определить, поражен ли плод анеуплоидией или другими хромосомными перестройками. Наконец, хромосомные аномалии часто обнаруживаются в образцах рака. Для анализа хромосом было разработано большое количество различных методов:

• Хромосомный анализ с использованием кариотипа включает специальные пятна, которые генерируют светлые и темные полосы, что позволяет идентифицировать каждую хромосому под микроскопом.
• Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) включает флуоресцентное мечение зондов, которые связываются со специфическими последовательностями ДНК, используемое для выявления анеуплоидии, геномных делеций или дупликаций, характеристики хромосомных транслокаций и определения происхождения кольцевых хромосом .
• Хромосомная окраска — это метод, в котором используются флуоресцентные зонды, специфичные для каждой хромосомы, для дифференциальной маркировки каждой хромосомы. Этот метод чаще используется в цитогенетике рака, где могут происходить сложные хромосомные перестройки.
• Сравнительная геномная гибридизация с использованием массива — это новый молекулярный метод, который включает гибридизацию отдельного образца ДНК со стеклянным предметным стеклом или микрочипом, содержащим молекулярные зонды (от больших бактериальных искусственных хромосом размером ~ 200 т.п.н. до небольших олигонуклеотидов), которые представляют уникальные области генома. Этот метод особенно чувствителен для обнаружения геномных приростов или потерь по всему геному, но не обнаруживает сбалансированных транслокаций и не различает расположение дублированного генетического материала (например, тандемная дупликация против инсерционной дупликации).

Основные метаболические исследования

Биохимические исследования проводятся для выявления дисбаланса метаболитов в жидкости организма, обычно в крови (плазма/сыворотка) или моче, а также в спинномозговой жидкости (СМЖ). При определенных обстоятельствах также используются специальные тесты функции ферментов (в лейкоцитах, фибробластах кожи, печени или мышцах). В США скрининг новорожденных включает биохимические тесты для выявления излечимых заболеваний, таких как галактоземия и фенилкетонурия (ФКУ). Пациенты с подозрением на нарушение обмена веществ могут пройти следующие тесты:

• Количественный аминокислотный анализ обычно проводится с использованием нингидриновой реакции с последующей жидкостной хроматографией для измерения количества аминокислот в образце (моча, плазма/сыворотка или спинномозговая жидкость). Измерение содержания аминокислот в плазме или сыворотке используется для оценки нарушений метаболизма аминокислот , таких как нарушения цикла мочевины , болезнь мочи кленового сиропа и ФКУ . Измерение аминокислот в моче может быть полезным при диагностике цистинурии или почечного синдрома Фанкони, который наблюдается при цистинозе .
• Анализ мочи на органические кислоты можно проводить с использованием количественных или качественных методов, но в любом случае тест используется для выявления выделения аномальных органических кислот . Эти соединения обычно вырабатываются в ходе метаболизма аминокислот и жирных кислот с нечетной цепью в организме, но накапливаются у пациентов с определенными метаболическими состояниями .
• Комбинированный профиль ацилкарнитина обнаруживает такие соединения, как органические кислоты и жирные кислоты, конъюгированные с карнитином. Тест используется для выявления нарушений метаболизма жирных кислот, в том числе MCAD .
• Пируват и лактат являются побочными продуктами нормального метаболизма, особенно при анаэробном метаболизме . Эти соединения обычно накапливаются во время физических упражнений или ишемии, но их уровень также повышается у пациентов с нарушениями метаболизма пирувата или митохондриальными нарушениями.
• Аммиак является конечным продуктом метаболизма аминокислот и превращается в печени в мочевину посредством ряда ферментативных реакций, называемых циклом мочевины . Таким образом, повышенное содержание аммиака может быть обнаружено у пациентов с нарушениями цикла мочевины , а также при других состояниях, связанных с печеночной недостаточностью .
• Ферментное тестирование проводится при широком спектре метаболических нарушений для подтверждения диагноза, подозреваемого на основании скрининговых тестов.

Молекулярные исследования

• Секвенирование ДНК используется для непосредственного анализа последовательности геномной ДНК конкретного гена. только те части гена, которые кодируют экспрессируемый белок ( экзоны ), а также небольшие количества фланкирующих нетранслируемых областей и интронов Обычно анализируются . Таким образом, хотя эти тесты высокоспецифичны и чувствительны, они не всегда выявляют все мутации, которые могут вызвать заболевание.
• Анализ метилирования ДНК используется для диагностики определенных генетических нарушений, вызванных нарушениями эпигенетических механизмов, таких как геномный импринтинг и однородительская дисомия .
• Саузерн-блоттинг - это ранний метод, основанный на обнаружении фрагментов ДНК, разделенных по размеру с помощью гель-электрофореза и обнаруженных с использованием радиоактивно меченных зондов. Этот тест обычно использовался для обнаружения делеций или дупликаций при таких состояниях, как мышечная дистрофия Дюшенна , но его заменяют методы сравнительной геномной гибридизации с массивом высокого разрешения . Саузерн-блоттинг по-прежнему полезен при диагностике нарушений, вызванных тринуклеотидными повторами .

Лечение

Каждая клетка организма содержит наследственную информацию ( ДНК ), заключенную в структуры, называемые хромосомами . Поскольку генетические синдромы обычно являются результатом изменений хромосом или генов, в настоящее время не существует лечения, которое могло бы исправить генетические изменения в каждой клетке организма. Поэтому в настоящее время не существует «лекарства» от генетических нарушений. Однако для многих генетических синдромов существует лечение, позволяющее справиться с симптомами. В некоторых случаях, особенно врожденных нарушениях обмена веществ , механизм заболевания хорошо изучен и предлагает возможность диетического и медицинского лечения для предотвращения или уменьшения долгосрочных осложнений. В других случаях инфузионную терапию для восполнения недостающего фермента применяют . Текущие исследования активно направлены на использование генной терапии или других новых лекарств для лечения конкретных генетических заболеваний.

Лечение метаболических нарушений

В общем, метаболические нарушения возникают из-за дефицита ферментов, который нарушает нормальные метаболические пути. Например, в гипотетическом примере:

A ---> B ---> C ---> D AAAA ---> BBBBBB ---> CCCCCCCCCC ---> (no D)
X Y Z X Y | (no or insufficient Z)
EEEEE

Соединение «А» метаболизируется до «В» ферментом «Х», соединение «В» метаболизируется до «С» ферментом «Y», а соединение «С» метаболизируется до «D» ферментом «Z». Если фермент «Z» отсутствует, соединение «D» будет отсутствовать, а соединения «А», «В» и «С» будут накапливаться. Патогенез этого конкретного состояния может быть результатом недостатка соединения «D», если оно имеет решающее значение для какой-либо клеточной функции, или токсичности из-за избытка «А», «В» и/или «С», или токсичности из-за избытку «Е», который обычно присутствует только в небольших количествах и накапливается только при избытке «С». Лечение метаболического расстройства может быть достигнуто посредством диетических добавок соединения «D» и диетического ограничения соединений «А», «В» и/или «С» или путем лечения лекарственным средством, которое способствует избавлению от избытка «А». «Б», «С» или «Е». Другой подход, который можно использовать, - это заместительная ферментная терапия, при которой пациенту вводят инфузию недостающего фермента «Z» или кофакторную терапию для повышения эффективности любой остаточной активности «Z».

• Диета

Диетические ограничения и добавки являются ключевыми мерами, принимаемыми при ряде хорошо известных метаболических нарушений, включая галактоземию , фенилкетонурию (ФКУ), болезнь мочи кленового сиропа , органическую ацидурию и нарушения цикла мочевины . Пациенту и его семье может быть сложно соблюдать такие ограничительные диеты, и они требуют тщательной консультации с диетологом, имеющим специальный опыт лечения метаболических нарушений. Состав диеты будет меняться в зависимости от потребности растущего ребенка в калориях, и во время беременности необходимо особое внимание, если у женщины наблюдается одно из этих заболеваний.

• Медикамент

Медицинские подходы включают усиление остаточной активности фермента (в случаях, когда фермент вырабатывается, но не функционирует должным образом), ингибирование других ферментов биохимического пути для предотвращения накопления токсичного соединения или перенаправление токсичного соединения в другую форму, которая может быть выведено из организма. Примеры включают использование высоких доз пиридоксина (витамина B6) у некоторых пациентов с гомоцистинурией для повышения активности остаточного фермента цистатионсинтазы, введение биотина для восстановления активности нескольких ферментов, на которые влияет дефицит биотинидазы , лечение NTBC при тирозинемии для ингибировать выработку сукцинилацетона, который вызывает токсичность для печени, а также использовать бензоат натрия для уменьшения аммиака накопления при нарушениях цикла мочевины .

• Ферментозаместительная терапия

Некоторые лизосомальные болезни накопления лечат инфузиями рекомбинантного фермента (производимого в лаборатории), который позволяет уменьшить накопление соединений в различных тканях. Примеры включают болезнь Гоше , болезнь Фабри , мукополисахаридозы и болезнь накопления гликогена типа II . Такое лечение ограничено способностью фермента достигать пораженных участков ( например, гематоэнцефалический барьер предотвращает попадание фермента в мозг) и иногда может быть связано с аллергическими реакциями. Долгосрочная клиническая эффективность ферментозаместительной терапии широко варьируется в зависимости от различных заболеваний.

Другие примеры

• Блокаторы рецепторов ангиотензина при синдроме Марфана и Лойса-Дитца
• Трансплантация костного мозга
• Генная терапия

Карьерный путь и обучение

Генетик, работающий с родословной

В области медицинской генетики существует множество карьерных возможностей, и, естественно, подготовка, необходимая для каждой области, значительно различается. Информация, включенная в этот раздел, относится к типичным путям заражения в США, а в других странах могут быть различия. Практикующие врачи в США, работающие в клинических, консультативных или диагностических специальностях, обычно получают сертификацию Совета через Американский совет медицинской генетики .

Карьера	Степень	Описание	Обучение
Клинический генетик	MBBS , MD , DO или MD-PhD	Клинический генетик – это обычно врач, который осматривает пациентов в офисе или на консультации в больнице. Этот процесс включает в себя сбор анамнеза, семейного анамнеза ( родословной ), подробное физическое обследование, анализ объективных данных, таких как результаты визуализации и анализов, установление дифференциального диагноза и рекомендации соответствующих диагностических тестов.	Колледж (4 года) → Медицинская школа (4 года) → Первичная ординатура (1 год) → Резидентура по клинической генетике (2 года). Некоторые клинические генетики также получают степень доктора философии (4-7 лет). Новая программа ординатуры предлагает 4-летнюю первичную ординатуру по клинической генетике сразу после окончания медицинской школы.
Генетический консультант	РС	специализируется Генетический консультант на передаче генетической информации пациентам и их семьям. Консультанты-генетики часто тесно сотрудничают с клиническими генетиками или другими врачами (например, акушерами или онкологами ) и часто передают результаты рекомендованных тестов.	Колледж (4 года) → Аспирантура по генетическому консультированию (2 года).
Метаболическая медсестра и/или диетолог	BA/BS, MS, RN	Одним из важнейших аспектов ведения пациентов с метаболическими нарушениями является соответствующее диетическое вмешательство (либо ограничение соединений, которые не метаболизируются, либо добавление соединений, дефицит которых вызван дефицитом ферментов). Медсестра, занимающаяся метаболизмом, и диетолог играют важную роль в координации диетического питания.	Колледж (4 года) → Школа медсестер или последипломное образование в области питания.
Биохимическая диагностика	BS, MS, PhD, MBBS, MD, DO, MD-PhD	Специалисты в области биохимической генетики обычно работают в диагностической лаборатории, анализируя и интерпретируя специализированные биохимические тесты, измеряющие аминокислоты , органические кислоты и активность ферментов . Некоторые клинические генетики также имеют сертификаты в области биохимической генетики.	Колледж (4 года) → Аспирантура (доктор философии, обычно 4–7 лет) и/или медицинская школа (4 года)
Цитогенетическая диагностика	BS, MS, PhD, MBBS, MD, DO, MD-PhD	Специалисты по цитогенетике обычно работают в диагностической лаборатории, анализируя и интерпретируя кариотипы , FISH и сравнительные тесты геномной гибридизации. Некоторые клинические генетики также имеют сертификаты по цитогенетике.	Колледж (4 года) → Аспирантура (доктор философии, обычно 4–7 лет) и/или медицинская школа (4 года)
Молекулярная генетика	BS, MS, PhD, MBBS, MD, DO, MD-PhD	Специалисты в области молекулярной генетики обычно работают в диагностической лаборатории, анализируя и интерпретируя специализированные генетические тесты, направленные на выявление вызывающих заболевания изменений ( мутаций ) в ДНК . Некоторые примеры молекулярных диагностических тестов включают секвенирование ДНК и Саузерн-блоттинг .	Колледж (4 года) → Аспирантура (доктор философии, обычно 4–7 лет) и/или медицинская школа (4 года)
Генетик-исследователь	BS, MS, PhD, MBBS, MD, DO, MD-PhD	Любой исследователь, изучающий генетическую основу болезней человека или использующий модельные организмы для изучения механизмов заболевания, может считаться генетиком-исследователем. Многие из направлений клинической карьеры также включают фундаментальные или трансляционные исследования, и поэтому специалисты в области медицинской генетики часто участвуют в той или иной форме исследований.	Колледж (4 года) → Аспирантура (доктор философии, обычно 4–7 лет) и/или Медицинская школа (4 года) → Постдокторская исследовательская подготовка (обычно 3+ года)
Лаборант	АС, БС, МС	Технические специалисты диагностических или исследовательских лабораторий обрабатывают образцы и проводят анализы на стенде.	Колледж (4 года), возможно высшее образование (MS, 2+ года)

Этические, правовые и социальные последствия

Генетическая информация предоставляет уникальный тип знаний о человеке и его/ее семье, фундаментально отличающийся от обычного лабораторного теста, который дает «моментальный снимок» состояния здоровья человека. Уникальный статус генетической информации и наследственных заболеваний имеет ряд последствий с точки зрения этических, юридических и социальных проблем.

19 марта 2015 года ученые призвали во всем мире запретить клиническое использование методов, в частности использования CRISPR и цинкового пальца , для редактирования генома человека таким образом, чтобы он мог передаваться по наследству. В апреле 2015 и апреле 2016 года китайские исследователи сообщили о результатах фундаментальных исследований по редактированию ДНК нежизнеспособных эмбрионов человека с помощью CRISPR. В феврале 2016 года регулирующие органы дали британским ученым разрешение на генетическую модификацию человеческих эмбрионов с помощью CRISPR и связанных с ним методов при условии, что эмбрионы будут уничтожены в течение семи дней. Сообщалось, что в июне 2016 года правительство Нидерландов планирует последовать этому примеру и ввести аналогичные правила, в которых будет указан 14-дневный лимит.

Общества

Более эмпирический подход к человеческой и медицинской генетике был формализован основанием в 1948 году Американского общества генетики человека . Общество впервые начало ежегодные собрания в том же году (1948), а его международный аналог, Международный конгресс генетики человека , собирался каждые 5 лет с момента его создания в 1956 году. Общество издает Американский журнал генетики человека ежемесячно .

Медицинская генетика признана отдельной медицинской специальностью. В США медицинская генетика имеет собственный утвержденный совет (Американский совет медицинской генетики) и специализированный клинический колледж ( Американский колледж медицинской генетики ). Колледж проводит ежегодное научное собрание, издает ежемесячный журнал « Генетика в медицине» , а также публикует позиционные документы и рекомендации по клинической практике по различным темам, имеющим отношение к генетике человека.

В Австралии и Новой Зеландии медицинские генетики обучаются и сертифицируются под эгидой Королевского Австралазийского колледжа врачей , но профессионально входят в Общество генетики человека Австралазии и его специальную группу интересов, Австралазийскую ассоциацию клинических генетиков , для непрерывного образования. создание сетей и пропаганда.

Исследовать

Широкий спектр исследований в области медицинской генетики отражает общий объем этой области, включая фундаментальные исследования генетической наследственности и генома человека, механизмов генетических и метаболических нарушений, трансляционные исследования новых методов лечения и влияние генетического тестирования.

Фундаментальные генетические исследования

Генетики фундаментальных исследований обычно проводят исследования в университетах, биотехнологических фирмах и исследовательских институтах.

Аллельная архитектура заболевания

Основная статья: Группы населения в биомедицине

Иногда связь между заболеванием и необычным вариантом гена более тонкая. Генетическая архитектура распространенных заболеваний является важным фактором, определяющим степень влияния генетических вариаций на групповые различия в показателях здоровья. Согласно гипотезе общего заболевания/общего варианта , общие варианты, присутствующие в наследственной популяции до расселения современных людей из Африки, играют важную роль в заболеваниях человека. Генетические варианты, связанные с болезнью Альцгеймера, тромбозом глубоких вен, болезнью Крона и диабетом 2 типа, по-видимому, соответствуют этой модели. Однако общность модели еще не установлена ​​и в ряде случаев вызывает сомнения. Некоторые заболевания, такие как многие распространенные виды рака, по-видимому, плохо описываются моделью общего заболевания/распространенного варианта.

Другая возможность состоит в том, что общие заболевания возникают частично в результате действия комбинаций вариантов, которые по отдельности редки. Большинство обнаруженных к настоящему времени аллелей, связанных с заболеванием, были редкими, и редкие варианты с большей вероятностью, чем общие варианты, будут дифференциально распределяться среди групп, различающихся по происхождению. Однако группы могут содержать разные, хотя, возможно, и перекрывающиеся, наборы редких вариантов, что уменьшит контрасты между группами в заболеваемости заболеванием.

Количество вариантов, способствующих заболеванию, и взаимодействие между этими вариантами также могут влиять на распределение заболеваний среди групп. Трудности, с которыми приходится сталкиваться при поиске аллелей, способствующих сложным заболеваниям, и при воспроизведении положительных ассоциаций, позволяют предположить, что многие сложные заболевания включают в себя многочисленные варианты, а не умеренное количество аллелей, и влияние любого данного варианта может в решающей степени зависеть от генетических и генетических факторов. экологический фон. Если для повышения восприимчивости к заболеванию требуется много аллелей, вероятность того, что необходимая комбинация аллелей сосредоточится в определенной группе исключительно в результате дрейфа, мала.

Подструктура населения в генетических исследованиях

Дополнительная информация: Структура населения (генетика).

Одной из областей, в которой категории населения могут иметь важное значение в генетических исследованиях, является контроль за смешением между подструктурой населения , воздействием окружающей среды и последствиями для здоровья. Исследования ассоциаций могут дать ложные результаты, если случаи и контрольная группа имеют разные частоты аллелей для генов, не связанных с изучаемым заболеванием. хотя масштабы этой проблемы в исследованиях генетических ассоциаций являются предметом дискуссий. Были разработаны различные методы для обнаружения и учета субструктуры населения. но эти методы может быть трудно применить на практике.

Подструктура популяции также может быть полезна в исследованиях генетических ассоциаций. Например, популяции, которые представляют собой недавнюю смесь географически разделенных предковых групп, могут демонстрировать более дальнее неравновесие по сцеплению между аллелями восприимчивости и генетическими маркерами, чем в случае других популяций. Генетические исследования могут использовать это неравновесие по сцеплению примесей для поиска аллелей заболеваний с меньшим количеством маркеров, чем это было бы необходимо в противном случае. Исследования ассоциаций также могут использовать контрастный опыт расовых или этнических групп, включая группы мигрантов, для поиска взаимодействий между конкретными аллелями и факторами окружающей среды, которые могут влиять на здоровье.

См. также

• Полное секвенирование генома
• Врожденная ошибка обмена веществ
• Предиктивная медицина
• Долина ДНК

Дальнейшее чтение

• Питер Харпер ; Лоис Рейнольдс; Тилли Тэнси , ред. (2010). Клиническая генетика в Великобритании: истоки и развитие . Добро пожаловать, свидетели современной медицины. История группы исследований современной биомедицины . ISBN  978-0-85484-127-1 . Викиданные   Q29581774 .

Внешние ссылки

• Домашняя справка по генетике
• В Национальном институте исследования генома человека работает информационный центр.
• Феномайзер – инструмент клинической диагностики в медицинской генетике. Феномайзер